CN107112113B - 叠铁芯构造体、以及具备该叠铁芯构造体的变压器 - Google Patents

Abstract

难以容易地制造使用了非晶质合金的材料的叠铁芯构造的大容量变压器。其特征在于，具备：叠铁芯，是将层叠铁芯材料而构成的叠铁芯块在与层叠方向不同的方向上排列多个而构成的；第一框体，沿着叠铁芯的外周；以及间隔板，配置在多个叠铁芯块之间。

Description

叠铁芯构造体、以及具备该叠铁芯构造体的变压器

技术领域

本发明涉及叠铁芯构造体以及具备该叠铁芯构造体的变压器。

背景技术

变压器的铁芯构造大体划分有卷铁芯和叠铁芯。在配电用变压器中主要采用卷铁芯，在电力电子用的小的变压器或容量比配电变压器大的大容量变压器中采用叠铁芯。变压器的铁芯材料有硅钢板和非晶质合金。将非晶质合金用作铁芯材料的非晶变压器的无负荷时的损耗比将硅钢板用作铁芯材料的硅钢板变压器小，作为能量消耗效率良好的变压器而被熟知。

近年来，期望能量消耗效率良好的使用非晶质合金的大容量的变压器，但关于使用叠铁芯构造的大容量的变压器，由于下面的理由，以往难以制造。首先，大容量的变压器需要具有更大的剖面面积的铁芯，铁芯宽度和层叠厚度与通常的变压器用铁芯相比都非常大。但是，非晶质合金是硅钢板的约1/10厚度的材料，为了制造用于大容量变压器的铁芯，层叠张数变庞大。另外，在当前的技术中，能够制造的非晶质合金的材料宽度比作为大容量变压器的铁芯所需的材料宽度窄，而且所提供的材料宽度的变化也少。因此，对于用非晶质材料来制造大容量变压器，有时铁芯的材料宽度不足。

作为本技术领域的背景技术，有日本特开2012－138469(专利文献1)。在该公报中，记载了“使非晶铁芯良好地竖立，并与以往相比改善使竖立时的铁芯的角部的因自重引起的下垂，顺利地进行铁芯与线圈的组装并提高操作效率。非晶变压器具有：非晶铁芯，由非晶材料形成，在上部配置搭接部，以由铁芯支承部件所支承的状态大致垂直地竖立；以及插入于该非晶铁芯的线圈，所述非晶变压器的特征在于，所述铁芯支承部件包括支承所述非晶铁芯的侧面的铁芯支承部件和支承该铁芯的角部的角部支承部件，并一体化，所述铁芯支承部件以沿着铁芯的至少1个侧面的方式大致垂直地配置。”，但未公开用于形成大容量变压器的方法。

另外，在日本特开平11－186082号公报(专利文献2)中记载了“提出如下非晶叠铁芯的制造方法：能够容易地形成由非晶磁性合金箔的带状的重叠体构成的单元重叠体，提高操作效率。通过将由将多个非晶磁性合金箔的条带重叠而成的构件构成的条带重叠体切断为规定的长度而形成单元重叠体10。通过依次使形成的单元重叠体的位置在长度方向上偏移并多层累积而形成单元重叠体的层叠块11。通过从上往下依次用构成有层叠块11的单元重叠体10并层叠在操作台上而形成叠铁芯的脚部以及轭铁部。”，公开了由非晶质合金构成的叠铁芯的结构，但这里也是层叠单一宽度的铁芯材料而构成的铁芯，无法制造大容量变压器的铁芯。

专利文献1：日本特开2012－138469号公报

专利文献2：日本特开平11－186082号公报

发明内容

难以使用非晶质合金容易地制造叠铁芯构造的大容量变压器。

为了解决上述课题，例如采用权利要求书所记载的结构。本申请包括多个解决上述课题的单元，举出其一个例子的话，本发明的叠铁芯构造体的特征在于，具备：叠铁芯，是将层叠铁芯材料而构成的叠铁芯块在与层叠方向不同的方向上排列多个而构成的；第一框体，沿着叠铁芯的外周；以及间隔板，配置在多个叠铁芯块之间。

能够使用非晶质合金容易地制造叠铁芯构造的大容量变压器。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的变压器器身的正视图

图2是本发明的第1实施例的变压器器身的侧视图

图3a是在本发明的第1实施例的变压器中使用的铁芯的层叠体的立体图

图3b是在本发明的第1实施例的变压器中使用的铁芯的第一层叠块的正视图

图3c是在本发明的第1实施例的变压器中使用的铁芯的第二层叠块的正视图

图3d是在本发明的第1实施例的变压器中使用的铁芯的第一层叠块和第二层叠块的层叠体的正视图

图4是在本发明的第1实施例的变压器中使用的铁芯的脚部剖面图

图5是在本发明的第1实施例的变压器中使用的铁芯的磁轭部剖面图

图6是本发明的第1实施例的铁芯固定金属零件的立体图

图7是第2实施例的铁芯的层叠体的正视图

图8是第3实施例的铁芯的层叠体的正视图

图9是第4实施例的铁芯的层叠体的正视图

图10是第5实施例的铁芯的脚部剖面图

图11是第6实施例的铁芯的脚部剖面图

图12是第7实施例的铁芯的脚部剖面图

图13是第8实施例的铁芯的磁轭部剖面图

图14是第9实施例的铁芯的脚部剖面图

符号说明

100：铁芯；115：接合部；117：重叠余量；200：线圈；300：上紧固金属零件；400：下紧固金属零件；500：铁芯固定金属零件；501：铁芯固定金属零件，磁轭部；502：铁芯固定金属零件，芯部；503：铁芯固定金属零件，紧固金属零件连结部；600：紧固金属零件拧紧螺栓；700：基座；800：层叠面间隔；900：材料边界间隔；1000：间隙；1100：周围固定构件；1200：铁芯固定构件；1300：边界部；1400：周围固定金属零件。

具体实施方式

以下，针对每个实施例使用附图来说明本发明。

实施例1

使用图1～6，说明本发明的实施例1。在图1、图2中说明实施例1的变压器的器身构造。图1是正视图，图2是侧视图。本发明的变压器的器身构造包括铁芯100、线圈200、上紧固金属零件300、下紧固金属零件400、铁芯固定金属零件500、紧固金属零件拧紧螺栓600、基座700。铁芯固定金属零件500是包围所层叠的铁芯100的周围的剖面为四边形形状的筒状的部件，被配置成穿过线圈200。另外，通过利用紧固金属零件拧紧螺栓600拧紧上紧固金属零件300、下紧固金属零件400，从而固定配置在铁芯固定金属零件500内的铁芯100。进而，铁芯固定金属零件500被螺钉固定于上紧固金属零件300、下紧固金属零件400。下紧固金属零件400被螺钉固定于配置在最下部的基座700。

图3(a)是图1所记载的铁芯100的立体图，是从图1卸下线圈200、上紧固金属零件300、下紧固金属零件400、铁芯固定金属零件500、基座700而得到的图。铁芯100是将规定宽度的铁芯材料107与铁芯材料108并排地排列而构成的，多个板状铁芯材料在Y轴方向上层叠。当使用如非晶质合金材料那样的薄的材料作为铁芯材料时，例如将层叠15～20张左右而成的构件作为1个层叠单元(以后，表达为层叠块)，进一步层叠多个该层叠块来构成铁芯100。在铁芯材料107与铁芯材料108之间、以及铁芯材料110与铁芯材料111之间夹着材料边界隔板900，该材料边界隔板900为板状的部件。另外，层叠多个层叠块而构成铁芯100，但在该层叠块间的一部分夹着层叠面隔板800，该层叠面隔板800是板状的部件。以后使用图4叙述与材料边界隔板900和层叠面隔板800有关的详细内容。

在说明该铁芯100的结构时，首先说明各部分的名称。该铁芯100包括：芯部(剖面A的周边)，是3个铁芯脚的一部分，配置在图1、2中的线圈200的内侧；以及磁轭部(剖面B的周边)，连接3个铁芯脚，被上紧固金属零件300和下紧固金属零件400固定。在本实施例中，芯部是指铁芯部件107、108、110、111的一部分，意味着配置在线圈200的内侧的区域，磁轭部意味着铁芯部件101、102、104、105。以后使用图4叙述芯部的详细内容，以后使用图5叙述磁轭部的详细内容。

图3(b)是第一层叠块的正视图，图3(c)是与第一层叠块邻接地层叠的第二层叠块的正视图。图3(d)是示出重叠了图3(b)和图3(c)的状态的正视图。在各个图中，为了简化说明，省略了材料边界隔板900，但在铁芯材料101与102之间、104与105之间、107与108之间、110与111之间插入有材料边界隔板900。

各层叠块是在纸面进深方向上将相同的铁芯材料层叠例如15～20张左右而构成的，但是由于图3(b)～(c)是正视图，所以未显示出。图3(b)与图3(c)是相互表里相反的关系。图3(a)的铁芯100是层叠多个图3(d)并插入有材料边界隔板800和层叠面隔板900而成的，即、这是将图3(b)的层叠块与图3(c)的层叠块交替层叠而构成的。

如图3(d)所示，当以使铁芯材料110与铁芯材料111的边界部分为一条直线的方式层叠第一、第二各层叠块、且以使铁芯材料107与铁芯材料108的边界部分为一条直线的方式层叠第一、第二层叠块时，在接合部115的位置处第一和第二层叠块偏离规定宽度。该偏离量根据中央铁芯脚的形状被决定的，例如是十几mm左右，能够根据设计规格任意地选择。在本实施例中，中央铁芯脚的铁芯材料111与磁轭部的铁芯材料101的接合部115被形成为相对中央铁芯脚的铁芯材料111的延伸方向(Z轴方向)为45度，但该接合部115的角度并不限定于此。在本实施例的情况下，隔着构成中央铁芯脚的铁芯材料110和铁芯材料111而左右配置的两个铁芯材料101由于该中央铁芯脚的存在而被分开，变为两个部件。但是例如在以相对铁芯材料111的延伸方向(Z轴方向)为60度的角度形成有接合部115时，这些铁芯材料101不被分开，而能够形成相连的1个部件。当形成1个部件时，上部磁轭部的组装性提高。这样，接合部115的角度除了能够考虑上部磁轭部的操作性来进行变更之外，还能够使内周侧和外周侧的角度成为不同的角度。例如，通过使内周侧成为使磁阻变大的角度，还能够使集中于内周的磁通向外周侧移动，实现铁芯脚的磁通均匀化。

此外，非晶质合金相比于硅钢板，板厚非常薄，厚度容易变得不均匀。因此，还能够使用恰当地组合板厚大的部分和板厚小的部分来提高层叠块的平坦度的方法。另外，通过在层叠块之间插入薄的绝缘构件或硅钢板，还能够得到所需的平坦度。

图4示出图3(a)的剖面A的剖面图。在铁芯材料107以及铁芯材料108的层叠方向(Y轴方向)的中央附近配置有层叠面隔板800，该层叠面隔板800具有与铁芯材料平行的平面。另外，在铁芯材料107的层叠块与铁芯材料108的层叠块之间配置有板状的材料边界隔板900。这些层叠面隔板800以及材料边界隔板900由利用绝缘构件或者利用清漆等进行了绝缘处理而得到的金属等制作。铁芯材料107以及铁芯材料108的外周被在图3(a)中省略了图示的铁芯固定金属零件500包围。铁芯固定金属零件500由铁或者环氧树脂等强度高的材料形成。通过沿着铁芯固定金属零件500和材料边界隔板900层叠铁芯材料107以及铁芯材料108而形成铁芯100。非晶质合金的端面相比于狭缝加工后的硅钢板的端面，容易变得不对齐。因此，如本实施例那样，通过在铁芯两侧配置起到引导部件的作用的材料边界隔板900及铁芯固定金属零件500，能够提高层叠操作性。另外，由此还能够使接合部115的端面完全对齐，所以能够抑制接合部115处的损耗，能够改善铁芯特性。进而，层叠面隔板800能够起到作为层叠铁芯时的基准面的作用，另外还能够起到作为层叠方向的芯的作用，所以还能够提高铁芯脚的强度，为对于运输时振动经受度强的铁芯。

在铁芯固定金属零件500为铁等导体的情况下，需要考虑避免通过层叠面隔板800形成与线圈相同的方向的回路，如果由绝缘构件构成，则不需要考虑这些。另外，即使由导体构成的情况下，只要至少在一个部位被隔开即可，能够在除了图示以外的层叠方向(Y方向)的任意位置配置层叠面隔板800。

通过在层叠操作时在与铁芯固定金属零件500、层叠面隔板800、材料边界隔板900的接触部位涂敷清漆，能够在组装后的干燥工序中实现某种程度粘着，能够成为强度更高的结构。

图5示出图3(a)的剖面B的剖面图。铁芯材料104以及铁芯材料105的外周被在图3(a)中省略了图示的铁芯固定金属零件500包围。通过在图3(a)中省略了图示的下紧固金属零件400在层叠方向上拧紧。非晶质合金的铁芯不仅无法如硅钢板那样期待通过拧紧提高强度，而且过度的拧紧还会招致显著的特性劣化。因此，为了组装操作的安全性、及能经受得住运输，铁芯需要不依赖强度的构造。本发明的铁芯固定金属零件500、材料边界隔板900还具备防止上紧固金属零件300或者下紧固金属零件400过度拧紧的功能，尺寸被决定成使得从层叠方向两侧的拧紧适度。下紧固金属零件400具备向位于器身构造的下部的基座700固定的固定部，被螺钉固定。基座700与铁芯固定金属零件500的间隙1000填满纸板等绝缘构件，防止向下部活动。

图6示出从图1仅抽出铁芯的固定构造而得到的图。在铁芯固定金属零件500的上下端设置有用于与上紧固金属零件300和下紧固金属零件400连结的铁芯固定金属零件紧固金属零件连结部503，如图1那样用螺钉紧固连结于上紧固金属零件300、下紧固金属零件400。线圈200配置于上下的铁芯固定金属零件紧固金属零件连结部503之间的位置。

接下来，说明铁芯的层叠次序。上部磁轭部在最后形成，所以首先关于除此以外的部分，用螺钉紧固连结作为骨架的上紧固金属零件300、下紧固金属零件400、铁芯固定金属零件500。特别当举出下紧固金属零件与铁芯固定金属零件500的紧固连结的例子进行说明时，如图5所示，下紧固金属零件隔着铁芯100而配置在两侧，首先用螺钉紧固连结其中的一方的下紧固金属零件、例如左侧的下紧固金属零件400和铁芯固定金属零件500。图5已经是站立状态，使图5的左侧的下紧固金属零件400和铁芯固定金属零件500旋转90度而变为横倒的状态。接下来，将铁芯固定金属零件500作为引导部件，从上(相当于在图5的站立状态下从右侧)层叠铁芯材料。之后，安装另一方的下紧固金属零件，利用紧固金属零件拧紧螺栓600(参照图1)拧紧双方的下紧固金属零件400。关于芯部也同样地在层叠之后，通过反转机将其反转90度而变为能够插入线圈200的状态，插入线圈200。

在图6中，在将铁芯固定金属零件500中的磁轭部所配置的区域的部件设为501，将芯部所配置的区域的部件设为铁芯固定金属零件部件502时，为了调整尺寸，在501与502之间夹着纸板等绝缘材料，但也可以熔接该位置而使501与502成为一体的结构。紧固金属零件拧紧螺栓600配置有用于防止过度拧紧的筒状止动件，另外，也可以扩大筒的剖面面积、增加接触面积来提高构造上的强度。

接下来，说明层叠上部磁轭部。在将磁轭部铁芯和芯部铁芯进行组合的接合部115(参照图3d)处，需要各个铁芯相互准确地配置。但是，非晶质合金每一张都非常薄，所以非晶质合金的层叠块也容易发生挠曲或层叠体的松散等，如果直接使用的话，操作性低。因此，设为如下构造：在磁轭部铁芯的层叠方向最外周配置1mm以下的厚度的铁板引导部件，用该铁板引导部件夹着磁轭部铁芯。由此，能够使磁轭部铁芯稳定并提高操作性。此外，该铁板引导部件既可以为了使磁轭部铁芯整体稳定而形成与磁轭部铁芯大致同等长度的部件，也可以采用更短的铁板引导部件并仅配置在接合部115周边。

在进行组装操作时，先进行内周侧铁芯的操作，之后配置材料边界隔板900，最后进行外周侧铁芯的操作。在完成数块层叠体的插入之前不去除铁板引导部件，在成为某个程度的层叠厚度并且非晶质合金稳定之后集中去除铁板引导部件。反复进行该操作，插入所有的块。

还能够将0.05mm左右的厚度的PET树脂膜用作引导件，来代替上述铁制引导部件。在该情况下，还能够配置成在磁轭部铁芯的长边方向上从磁轭部铁芯露出1mm左右，接合部115以该膜的超出的部分为基准而层叠上部磁轭的各块。在膜薄的情况下，还能够在层叠芯部时预先夹着该引导件。

作为在组装操作时使上部磁轭部稳定的其它方法，还有对接合部周边进行树脂涂层的方法。在结束切断并层叠后的磁轭部铁芯的端面，针对每个层叠块涂敷少量的涂层材料。作为涂层材料，优选特性劣化尽量少的柔软的树脂，但根据操作环境、铁芯的大小，也可以是虽然特性劣化大但坚硬的材料。

实施例2

图7示出本发明的第2实施例中的铁芯100的正视图。与第1实施例的图3d同样地，将铁芯材料107和108、101和102、104和105这样的两个铁芯层叠体排列配置，层叠有第一层叠块和第二层叠块。与第1实施例不同的点在于，铁芯材料107与108的材料宽度相互不同。同样地101与102、104与105也是材料宽度不同。在3个脚的铁芯脚中的中央的铁芯脚芯部，材料宽度小的铁芯材料110的层叠块与材料宽度大的铁芯材料111的层叠块并排地配置，它们与第1实施例同样地针对每个层叠块左右调换地层叠。在该第2实施例的情况下，材料宽度大的铁芯材料111与在层叠方向上相邻的层叠块间重叠规定宽度。第一层叠块中的铁芯材料110和111的边界线、与第二层叠块中的铁芯材料110和111的边界线之间的区域是铁芯材料111的重叠余量117。由于存在该重叠余量117，所以无法在中央铁芯脚配置材料边界隔板900，但该重叠余量117如轴那样发挥功能，所以即使省略材料边界隔板900，也能确保铁芯脚的强度。该重叠余量117是材料107与108、101与102、104与105、110与111的材料宽度之差。能够以省略材料边界隔板900为目的，与铁芯的形状相配地任意地选择。

在本实施例的上述说明中，说明了将在第一层叠块中使用的铁芯材料110和111直接表里相反地用于第二层叠块的例子。但是，在将不同的铁芯宽度的材料进行组合而构成层叠块的本实施例中，通过使构成第二层叠块的铁芯材料的形状成为与构成第一层叠块的铁芯材料110以及111不同的形状，从而也能够在第一层叠块和第二层叠块中使铁芯材料的边界部对齐。在该情况下，能够将材料边界隔板900插入于该边界部。

另外，在磁轭部中，内周侧的铁芯材料101以及104使用材料宽度宽的铁芯材料，外周侧的铁芯材料102以及105配置材料宽度窄的铁芯材料，从而能够将在第1实施例中完全地被分割的铁芯材料101、104分别形成1个部件。

此外，本实施例考虑了非晶质合金的材料宽度越大特性越差这一情况。即，通过在内周侧配置材料宽度大且特性差的铁芯，能够使集中于内周侧的磁通分散到外周侧，能够由于铁芯脚的磁通均匀化而得到特性改善的效果。

还能够利用设置有钩形状的切口的切断刀刃在所接合的两侧的材料切断部设置钩形状，在层叠时进行引导及防止偏离。

实施例3

图8示出本发明的第3实施例中的铁芯100的正视图。与第1实施例的图3d以及第2实施例的图7同样地，将铁芯材料107和108、101和102、104和105这样的两个铁芯层叠体排列配置，层叠有第一层叠块和第二层叠块。在本实施例中，构成中央铁芯脚的铁芯材料110与111为相同的宽度，相对于此，构成外侧的铁芯脚的铁芯材料107与108、磁轭部的铁芯材料101与102为相互不同的铁芯宽度。中央的铁芯脚是将构成外侧的铁芯脚的两个种类宽度的铁芯中的宽的一方的铁芯组合两个而构成的，所以中央的铁芯脚的铁芯剖面面积比外侧的铁芯脚大。中央的铁芯脚是被两侧的铁芯脚和线圈200夹着的配置，所以容易将热包住，相比于两侧的铁芯脚，难以冷却。当无法充分地冷却铁芯而铁芯温度上升时，铁芯的特性恶化。在本实施例中，通过使容易引起温度上升所致的特性恶化的中央的铁芯脚的剖面面积比两侧的铁芯脚宽，从而降低了施加于中央的铁芯脚的负荷，抑制了中央的铁芯脚的特性恶化。通过在中央铁芯脚将两个材料宽度宽的铁芯材料组合地进行使用，从而使铁芯剖面面积比外侧的铁芯脚大，但相反通过在外侧的铁芯脚将两个材料宽度窄的铁芯材料进行组合，从而还能够使铁芯剖面面积比中央铁芯脚小。此外，在排列同一材料宽度的铁芯材料而构成中央的铁芯脚的情况下，最好与实施例1同样地配置材料边界隔板900。

实施例4

图9示出本发明的第4实施例中的铁芯100的正视图。与第1～第3实施例不同，在本实施例中，将3个铁芯材料排列配置，层叠有第一层叠块和第二层叠块。中央的铁芯脚包括铁芯材料110～112。只要对铁芯材料110和112兼用同一形状的铁芯材料，就能够抑制材料的种类并抑制制造费用。在图9中，示出了将同一材料宽度的铁芯排列3个而构成的例子，但还能够对一部分使用不同的宽度的铁芯材料。此外，排列4个以上的铁芯材料而构成的铁芯100也是本发明的实施方式的一个例子。将其中的至少一部分的材料宽度设为不同的宽度也是本发明的一个例子。

实施例5

图10示出本发明的第5实施例中的铁芯100的铁芯脚剖面图。

在线圈200为圆筒形状的情况下，在图4所示的铁芯100的形状中，在线圈200与铁芯固定金属零件500之间出现大的间隙，铁芯占线圈内侧的面积的比例(占空系数)变低。因此，在本实施例中，使铁芯100的位于层叠方向(Y轴方向)的中央附近的铁芯材料的宽度比配置在层叠方向(Y轴方向)的外侧的铁芯材料的宽度还宽。通过该结构，铁芯100的剖面形状成为接近线圈的圆筒形状的形状，所以能够减小线圈200与铁芯固定金属零件500的间隙，提高占空系数。此外，如图11那样，形成3个种类以上的铁芯宽度的例子也是本实施例的一部分。通过组合更多宽度的铁芯而使铁芯的剖面形状更接近为圆形，能够更加提高占空系数。在这样组合多个宽度的铁芯的实施例中，铁芯的构造复杂化，组装性下降，但通过如本发明那样将铁芯固定金属零件500用作铁芯层叠操作的引导件，能够抑制组装性的下降。另外，在层叠后还能够得到增强效果。

实施例6

图11示出本发明的第6实施例中的铁芯100的铁芯脚剖面图。与图10同样地，根据层叠方向(Y轴方向)的位置使铁芯宽度不同，从而使铁芯外形接近于线圈200的圆筒形状。本实施例的另一个特征点在于：层叠方向的最外周由单一的层叠块构成，在X轴方向上未排列多个层叠块。因此，材料边界隔板900未到达层叠方向(Y轴方向)的最外周。如图10的说明所提及那样，铁芯固定金属零件500呈沿着铁芯外形的多级形状。

在本实施例中是如下构造：层叠方向(Y轴方向)最外周的层叠块与紧靠其内侧的层叠块的材料宽度明确地不同，仅在内侧的层叠块的一部分区域承受从最外周的层叠块侧施加的拧紧加重。由于该加重的偏重被减轻，所以例如还能够在最外周的层叠块与紧靠其内侧的层叠块之间插入比内侧的层叠块的面积宽的铁板、硅钢板、厚的纸板等。

使铁芯固定金属零件500的外接圆的尺寸比线圈200内周稍微大，在线圈插入时一边使得接触变形一边进行插入，从而能够在插入后维持良好的接触状态。该尺寸调整还根据线圈内周绕线管的干燥和注油后的尺寸而被调整，例如能够设为1mm以内的范围。该情况下的绕线管从强度方面来看最好是铁等金属。关于配置于线圈内周的绕线管，通过在插入铁芯后与铁芯固定金属零件500的角部对应的位置实施与该角部同样的形状的槽加工，能够作为将铁芯固定金属零件500插入于线圈时的插入引导件发挥功能。另外，还能够在插入铁芯后具备铁芯的固定功能。该情况下的绕线管例如最好是厚度3mm左右的纸板。

实施例7

图12示出本发明的第7实施例中的铁芯100的铁芯脚剖面图。在本实施例中，在图11的铁芯固定金属零件500的周围配置有圆筒形的周围固定构件1100。该周围固定构件1100是在材料边界隔板900的延长线上连结两个半圆形状的部件而成为大致圆形形状。作为材料，在油浸变压器中最好是纸板或铁板，在模制变压器中最好是塑料、树脂或绝缘纸。在利用薄的绝缘材料等时，由于以人力进行开关比较容易，所以也可以不像上述那样组合半圆形状的两个部件来使用，而使用具有能够进行开关的开口部的大致圆筒形的1个部件。即使是如无法以人力进行开关的铁板或者纸板那样的坚硬且厚的材料，只要具备能够供铁芯材料进入的程度的开口部，就能够成为大致圆筒形的1个部件。

该周围固定构件1100在磁轭部被铁芯100的层叠方向(Y轴方向)最外周和上紧固金属零件300或者下紧固金属零件400夹着而被固定，在没配置芯部等紧固金属零件的位置，在整个周向用绝缘性的胶带等固定。如果在外观特别重要的模制变压器中采用本实施例，则能够掩藏接合面及内部构造。另外能够抑制尘垢或飞尘沉积在铁芯100的表面或铁芯固定金属零件500外周面。还具有防音效果。

如第5实施例及第6实施例那样，即使在采用了使铁芯100的外形接近于圆形形状的方法时，对于完全地形成圆形也需要非常多的种类的铁芯宽度，实现起来极为困难。根据本实施例，周围固定构件1100的外周呈沿着线圈200的内周的形状，所以即使不将铁芯100的外周完全地形成为圆形，也能够牢固地固定铁芯100和线圈200。另外，在油浸变压器中，通过在线圈200的内周涂敷清漆并使得在干燥工序中粘结，能够抑制部件的偏离。

在大容量的变压器的情况下需要将铁芯100与线圈200的绝缘距离确保得大，而通过在铁芯100与线圈200之间的间隙配置冷却通道，能够确保绝缘距离，并提高冷却性能。

实施例8

图13示出本发明的第8实施例中的铁芯100的磁轭部处的铁芯剖面图。配置由绝缘物构成的铁芯固定构件1200，来代替第1～第7实施例的铁芯固定金属零件500，在其外侧配置与上紧固金属零件300、下紧固金属零件400熔接的圆弧形状的周围固定构件1100，由此固定铁芯100。周围固定构件1100由于被熔接，所以设为铁制。本实施例中的层叠面隔板800由绝缘材料构成，被周围固定构件1100的边界部1300夹着而固定，所以周围固定构件1100是不形成回路的结构。在将层叠面隔板800设为非绝缘材料的材料时，还能够在周围固定构件1100与层叠面隔板800的接触部附近进行清漆处理、或者通过新夹入绝缘材料的方法以避免构成回路。周围固定构件1100也可以根据铁芯100的大小来部分地配置。

随着铁芯剖面形状接近于圆形，与上紧固金属零件300、下紧固金属零件400接触的平面部变窄。在本实施例中，周围固定构件1100与上紧固金属零件300、下紧固金属零件400被熔接并固定，所以即使在平面部窄的情况下，也能够牢固地拧紧铁芯来固定。

实施例9

图14示出本发明的第9实施例中的铁芯100的铁芯剖面图。在本实施例中，层叠面隔板800配置于层叠方向的多处，在按照圆形形状成形的周围固定构件1100的与层叠面隔板800对应的位置设置有孔或者槽，以嵌入该层叠面隔板800。通过将该层叠面隔板800与周围固定构件1100进行嵌合并固定，能够固定铁芯材料。仅在配置于周围固定构件1100的外周的周围固定金属零件1400的与配置在层叠方向(Y轴方向)中央附近的层叠面隔板800对应的位置形成孔，对该孔插入层叠面隔板800。

是否通过周围固定金属零件1400夹着所插入的层叠面隔板800来固定取决于层叠面隔板800的强度，能够任意地选择。

在本发明的各实施例中，举出非晶质合金的叠铁芯的例子进行了说明，但未必限于此，还能够应用于硅钢板的叠铁芯。另外，即使是非晶质合金与硅钢板的组合也能够应用。在由非晶质合金构成铁芯时，与硅钢板的叠铁芯的情况相比，铁芯的增强效果及生产率改善效果大。

此外，还能够使用硅钢板作为层叠面隔板800，由此能够实现强度提高。另外，也可以通过设为在非晶质合金的层叠块的层叠面的正面和背面配置相同的材料宽度的硅钢板来夹着非晶质合金的结构，从而进一步提高铁芯脚的强度，实现了上部磁轭部插入操作性的改善。在这样使材料合成时，能够使减少了硅钢板的比例的一方的特性变良好。例如在设为针对20张非晶质合金在其两侧配置硅钢板的结构时，作为铁芯整体，一半左右是硅钢板，所以与非晶质合金100％时相比，铁损多。另一方面，例如如果将硅钢板的比例抑制到全部堆积厚度的10％以内，则能够相对100％非晶质合金的特性将铁损抑制至+30％左右。硅钢板的比例还被所求出的铁芯强度所左右，例如针对非晶质合金的层叠块的每10个块配备硅钢板。另外，既可以考虑操作性而仅限定于上部磁轭部，也可以在其它脚部采用硅钢板。

作为铁芯100的固定方法，还能够使用如下方法：在上紧固金属零件300、下紧固金属零件400、铁芯固定金属零件500以及各芯部、磁轭部开圆孔并插入绝缘的圆棒从而进行固定。由此，例如能够省略图5中的间隙1000的间隙填充并更坚固地进行固定。

Claims (15)

1.一种叠铁芯构造体，其特征在于，具备：

叠铁芯，是将层叠铁芯材料而构成的叠铁芯块在与层叠方向不同的方向上排列多个而构成的；

第一框体，沿着所述叠铁芯的外周；以及

间隔板，配置在多个所述叠铁芯块之间，

通过沿着所述第一框体和所述间隔板层叠所述铁芯材料而形成所述叠铁芯。

2.一种非晶质合金的叠铁芯构造体，其特征在于，具备：

叠铁芯，是将层叠非晶质合金的铁芯材料而构成的叠铁芯块在与层叠方向不同的方向上排列多个而构成的；

第一框体，沿着所述叠铁芯的外周；以及

间隔板，配置在多个所述叠铁芯块之间，

通过沿着所述第一框体和所述间隔板层叠所述铁芯材料而形成所述叠铁芯。

3.根据权利要求1或者2所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

所述叠铁芯在构成所述叠铁芯的叠铁芯块的层叠方向之间配置有由与该叠铁芯块不同的材质构成的板状部件。

4.根据权利要求1或者2所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

构成所述叠铁芯的多个叠铁芯块至少具有两个种类的材料宽度。

5.根据权利要求1或者2所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

所述叠铁芯至少具备3个以上的脚部铁芯，该脚部铁芯中的外侧的脚部铁芯的铁芯剖面面积比内侧的脚部铁芯的剖面面积小。

6.根据权利要求4所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

构成外侧铁芯脚的多个叠铁芯块中的内侧的叠铁芯块的材料宽度比外侧的叠铁芯块的材料宽度宽。

7.根据权利要求4所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

构成磁轭部铁芯的多个叠铁芯块中的内侧的叠铁芯块的材料宽度比外侧的叠铁芯块的材料宽度宽。

8.根据权利要求4所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

所述叠铁芯至少具备3个以上的脚部铁芯，内侧的铁芯脚具备重叠余量。

9.根据权利要求4所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

所述叠铁芯至少具备3个以上的脚部铁芯，

该脚部铁芯与磁轭部铁芯的接合边界部延伸的方向被构成为与该脚部铁芯延伸的方向所成的角为45度。

10.根据权利要求1或者2所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

所述叠铁芯在层叠方向的中央附近配置材料宽度宽的层叠块，随着向层叠方向的外周侧而配置材料宽度更窄的层叠块。

11.根据权利要求1或者2所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

所述叠铁芯在层叠方向的中央附近排列配置更多数量的层叠块，在层叠方向的外周侧排列配置更少数量的层叠块。

12.根据权利要求1或者2所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

所述叠铁芯构造体还具备第二框体，所述第二框体是仿照线圈的内周形状的形状。

13.根据权利要求12所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

所述第二框体与紧固金属零件熔接。

14.根据权利要求3所述的叠铁芯构造体，其特征在于，

所述叠铁芯构造体还具备第二框体，所述第二框体是仿照线圈的内周形状的形状，在该第二框体的一部分处形成有槽，将所述板状部件插入到该槽来固定。

15.一种变压器，其特征在于，具备：

权利要求1至14中的任意一项所述的叠铁芯构造体；

线圈，配置在该叠铁芯构造体的铁芯脚部周边；以及

固定金属零件，固定该叠铁芯构造体。