CN111180170B - 静止感应设备用铁芯、静止感应设备及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种静止感应设备，其能够以立起状态输送铁芯，铁芯从开封作业起组装作业方便。一种线圈静止感应设备，其具有卷绕铁芯和线圈，所述卷绕铁芯具有搭接部，所述线圈卷绕于所述卷绕铁芯，其中，具有以与所述卷绕铁芯的内侧接触的方式设置的内框，所述内框为在与所述搭接部不同的方向上具有开放端的大致コ字形状，在所述开放端的两前端具有相对的折弯部，所述折弯部具有与所述卷绕铁芯的内侧的角部对应的形状。

Description

静止感应设备用铁芯、静止感应设备及其制造方法

技术领域

本发明涉及变压器、电抗器等静止感应设备。

背景技术

通过例如将层叠后的非晶磁性薄带缠绕在框上且将两端搭接而进行磁场中退火，之后，解开搭接向线圈插入，再次将磁性薄带的两端搭接，制造具有卷绕铁芯结构的变压器。

作为在线圈插入时使变压器的铁芯自支承的结构，专利文献1中记载有“非晶变压器具有非晶铁芯和线圈，上述非晶铁芯在由铁芯支承部件支承的状态下大致垂直地自支承，将上述线圈插入该非晶铁芯，其中，上述铁芯支承部件构成为，支承上述非晶铁芯的侧面的侧面支承部件和支承该铁芯的角部的角部支承部件一体化，上述角部支承部件具有与铁芯的角部的曲线相仿的形状，该角部支承部件以规定的间隔配置有多个，上述非晶铁芯和上述侧面支承部件向线圈插入。”(参照权利要求1)。

另外，作为将固定部件配置于变压器铁芯的内侧的结构，专利文献2中记载有“提高配置于非晶卷绕铁芯的内侧的铁芯固定部件的强度，将非晶卷绕铁芯挂于其铁芯固定部件并使其自支承的结构”(参照摘要)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－243401号公报

专利文献2：日本特开2006－120879号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

已知如果非晶铁芯出现变形则作为铁芯的磁性能降低。在以单体输送非晶铁芯时，通常将铁芯横放在托盘上并以瓦楞板纸等捆包。但是，在使用该铁芯组装变压器时，铁芯的拆包作业和使铁芯立起的作业是必要的。此时，在使倒在大致水平方向上而输送的铁芯在大致铅直方向上立起时，有时铁芯的形状会变化。为了防止该变化引起铁芯的性能降低，期望以不破坏铁芯形状的方式进行作业，但因此需要特殊的夹具或设备。

在专利文献1及专利文献2中，未考虑到如果熟练度低的使用者操作特殊的夹具或设备则铁芯形状会发生变化的情况、或非晶铁芯的铁芯制造和变压器组装在不同的工厂进行的情况及在工厂内的输送。

本发明的目的在于能够以立起状态输送非晶铁芯。另外，其目的在于，提供一种静止感应设备及其制造方法，从非晶铁芯的开封作业起组装作业方便。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述课题，在本发明中，通过压板和内框按压铁芯，能够以立起状态输送铁芯。

以本发明的“静止感应设备用铁芯”为一例，

一种静止感应设备用铁芯，其具有卷绕铁芯和内框，所述卷绕铁芯具有搭接部，所述内框与所述卷绕铁芯的内侧接触设置，其中，所述内框为在与所述搭接部不同的方向上具有开放端的大致コ字形状，在所述开放端的两前端具有相对的折弯部，所述折弯部具有与所述卷绕铁芯的内侧的角部对应的形状。

另外，以本发明的“静止感应设备”为一例，

一种静止感应设备，其具有卷绕铁芯和线圈，所述卷绕铁芯具有搭接部，所述线圈卷绕于所述卷绕铁芯，其中，具有以与所述卷绕铁芯的内侧接触的方式设置的内框，所述内框为在与所述搭接部不同的方向上具有开放端的大致コ字形状，在所述开放端的两前端具有相对的折弯部，所述折弯部具有与所述卷绕铁芯的内侧的角部对应的形状。

另外，以本发明的“静止感应设备的制造方法”为一例，

一种静止感应设备的制造方法，其具有卷绕铁芯和线圈，所述卷绕铁芯具有搭接部，所述线圈卷绕于所述卷绕铁芯，其中，具有：以搭接部位于下侧的方式配置所述卷绕铁芯，在所述卷绕铁芯的内侧安装上方具有开放端的大致コ字形状的内框，在所述卷绕铁芯的外侧安装上部件、下部件及按压所述卷绕铁芯的侧面的压板，并以立起状态支承所述卷绕铁芯的步骤；打开所述卷绕铁芯的搭接部，在所述内框的开放端安装吊夹具来吊起所述卷绕铁芯的步骤；向线圈的孔中插入所述内框，插入所述吊起的卷绕铁芯的步骤；闭合所述插入的卷绕铁芯而形成搭接部的步骤；安装所述上部件、所述下部件及所述压板，由所述压板按压所述线圈的外侧的步骤。

发明效果

根据本发明，提供一种静止感应设备及其制造方法，能够以立起状态输送铁芯，从铁芯的开封作业起组装作业方便。

通过以下实施方式的说明，除上述以外的课题、结构及效果更明确。

附图说明

图1是表示实施例1的变压器用铁芯的输送状态的图。

图2A是表示实施例1的变压器的内框的一例的图。

图2B是表示实施例1的变压器的内框的一例的立体图。

图3是表示实施例1的变压器的内部结构的图。

图4是表示实施例1的变压器的组装顺序的一例的图。

图5是表示实施例2的变压器用铁芯的输送状态的图。

图6是表示实施例2的变压器的内部结构的图。

图7是表示实施例3的变压器用铁芯的输送状态的图。

图8是表示实施例3的变压器的内部结构的图。

图9是表示实施例3的变压器的压板的图。

具体实施方式

说明非晶铁芯的制造方法。在将为了保管或输送而放倒的非晶铁芯立起组装的工序中，铁芯形状的变化量随着操作者对特殊的夹具或设备的熟练度而改变，因此寻求质量稳定的非晶铁芯。

另外，如果非晶铁芯的退火和将线圈插入非晶铁芯并组装成为变压器的组装工序在同一工厂进行，则能够直接将非晶铁芯在大致铅直方向上立起的状态下进行组装作业，但在它们在不同的工厂进行的情况下，为了降低重心而输送，通常进行将非晶铁芯放倒或立起的作业，将其立起时，形状发生变化。

以下，利用附图说明本发明的实施例。此外，在用于说明实施例的各图中，相同的结构要素标记相同的名称、符号，省略其反复说明。

实施例1

按照图1～图4说明本发明的实施例1。此外，在实施例中说明了变压器，其也适用于电抗器。

图1是表示实施例1的变压器用铁芯的输送时的状态的概略图。具有与铁芯(卷绕铁芯)1的内侧相邻并且上侧为开口部的内框2。铁芯1由内侧铁芯1a和外侧铁芯1b构成，但也可以是单一的铁芯。铁芯1为例如将层叠的非晶磁性薄带缠绕在框上，在下侧将两端搭接的部件。以下，以铁芯为卷绕铁芯进行说明。

图2A是表示实施例1的变压器的内框2的一例的图。图2A(a)为主视图，图2A(b)为侧视图，图2A(c)为俯视图。另外，在图2B中表示其立体图。内框2为在上侧即与铁芯的搭接部(ラップ部，对接部)不同的方向上具有开放端2A的大致コ字形状。在此例中，在与搭接部对置的面上设置有开放端2A。而且，在开放端2A的两前端上具有折弯部2B，在两折弯部2B的相对的前端之间具有开口部。折弯部2B从铁芯的内侧的长边向短边转化的部分具有与卷绕铁芯的内侧的角部对应的形状。对应的形状也可以是卷绕铁芯的内侧的角部与折弯部2B分离的状态。卷绕铁芯的内侧的角部也可以有曲率，只要是应力不集中的形状即可。另外，如果折弯部2B的与卷绕铁芯的内侧角部对置的部分为具有曲率的角部，则因为卷绕铁芯的内侧变得应力难以集中，所以能够提高卷绕铁芯的磁性能。

另外，通过在输送或保管时也安装上部件3或下部件4，能够防止铁芯1与其他的部件接触，能够保护铁芯1。由此，能够将多个立起的铁芯1集中输送或保管。

在图1中，在铁芯1的上侧配置有上部件3，在铁芯1的下侧配置有下部件4。而且，使用螺栓等联接压板5，以在上部件3和下部件4的两侧将两者连结。压板5具有折弯的凸部5A，凸部5A通过与铁芯接触，形成按压铁芯1的外侧的结构。通过由内框2支承铁芯1的内侧，由上部件3、下部件4及压板5按压(推压)铁芯1的外侧，铁芯1能够以不因自重或输送时的晃动而发生变形的方式立起，减少形状的变化。铁芯1层叠了数百张至数千张的非晶薄带，因此，有时由于输送时的轻微振动，在非晶薄带的层叠方向或非晶薄带的宽度方向上会出现偏移。通过在压板5和内框2之间对层叠的多张非晶薄带加压，变得难以出现偏移。进而，在该状态下输送的铁芯1通过组装为变压器，磁性能变得难以降低，能够使变压器整体的磁性能变得稳定。在卷绕铁芯1的退火和变压器的组装在不同的工厂进行时，即使在已输送铁芯1的情况下，与现有的输送方法相比，能够使形状难以发生变化。另外，不限于输送，在铁芯1的退火和组装在同一工厂内进行的情况下，能够以使铁芯1立起的状态保管。另外，通过在工厂内搬送并组装立起状态下的铁芯1，能够减少铁芯1的形状的变化。

图3是使用了图1的铁芯1的组装后的变压器的内部结构。通过将卷绕导体的线圈6配置在铁芯1周围，构成为变压器。内框2、上部件3、下部件4及压板5活用图1的输送时的部件。此时，压板5与输送时相反，凸部5A向两侧伸展地与上部件3和下部件4联接，从外侧按压线圈6。通过该结构，能够以压板5抑制由变压器短路时产生的机械力引起的线圈6向外侧的变形。另外，通过内框2，铁芯1的内侧的形状不受线圈6的完成情况的影响，而是可靠地成为设计尺寸，能够抑制由变压器组装时的铁芯1的形状破坏引起的磁性能的降低。

将上部件3和下部件4的横向尺寸L设定为，分别在两侧，在铁芯1的横向尺寸w上加上铁芯1和线圈6的横向尺寸差(线圈厚度d)的一半的尺寸。然后，通过将压板5的凸部5A的折弯尺寸设定为铁芯1和线圈6的横向尺寸的差(线圈厚度d)的一半，在输送时(图1)和变压器内部组装后(图3)能够对压板等使用相同的部件。因为在输送时(图1)和变压器内部组装后(图3)对压板等使用相同的部件，所以能够减少捆包部件，能够为节能做出贡献。能够实现零件数量的减少。另外，通过零件配备的简化，能够缩短制造时间。

图4表示使用了图1的变压器用铁芯的变压器的组装顺序的一例。

图4(a)是图1所示的输送时的状态图。通过与铁芯1的内侧相邻设置的内框2和设置于铁芯1的外侧的上部件3、下部件4及压板5，维持铁芯的立起状态。

图4(b)是卸下上部件3，并安装了吊夹具7的状态图。通过将内框2设计为大致コ字形状，并在上部配置开口部，将吊夹具7安装于开口部，开放铁芯1的搭接部并吊起铁芯1。铁芯1以立起状态被吊起，因此不需要使铁芯1立起的作业。

图4(c)是表示铁芯1被吊起，将线圈6插入内框2的作业和使吊夹具7向线圈6下降并向线圈6插入铁芯1的作业的图。即，吊起铁芯1后，在线圈6中插入有内框2的状态下，向线圈6插入铁芯1。

图4(d)是在变压器的下部搭接铁芯的两端的图。在铁芯1插入后的状态下，内框2进入铁芯1的内侧，通过减少铁芯1的形状的变化，与现有的组装方法相比更接近设计尺寸，能够防止由于铁芯1的形状破坏而引起的磁性能的降低。

图4(e)是图3所示的安装了上部件3、下部件4及压板5的变压器组装后的图。

根据本实施例，首先，通过将内框与铁芯的内侧相邻设置，能够使铁芯的形状更接近设计尺寸，该内框为上侧具有开放端的大致コ字形状，在开放端的两前端上具有折弯部。另外，能够防止由于输送时等铁芯的形状破坏而引起磁性能降低。尤其是，通过在开放端2A的两前端具有折弯部2B，能够规定铁芯1的上下的尺寸，能够规定折弯部的圆角(曲面部)。另外，通过在内框2的上侧具有开口部，能够安装吊夹具而容易吊起铁芯。

另外，通过在铁芯1的外侧安装上部件3、下部件4及压板5，能够维持铁芯1的立起状态，从开封铁芯1的输送用的捆包部件的作业起组装作业变得方便。而且，通过将上部件3、下部件4及压板5设计为规定的形状，例如将压板的凸部的折弯尺寸设计为线圈厚的大致1/2，能够将上部件3、下部件4及压板5兼做铁芯的输送时的支承部件和变压器组装后的支承部件。通过上部件3、下部件4及压板5支承铁芯1，铁芯的形状变得更难以变化，因此，进而能够使用该铁芯1使变压器的磁性能难以降低。

实施例2

图5表示本发明的实施例2的输送状态的变压器用铁芯。另外，图6表示实施例2的变压器的组装后的内部(器身)结构。实施例2为从实施例1变更压板5的形状并追加了间隔件8的实施例。

在图5中，配置上部件3及下部件4，将上部件3及下部件4的横向尺寸L设为与铁芯1的横向尺寸w相同。而且，通过将压板5设计为平板，与上部件3及下部件4的两侧联接，按压铁芯1的外侧。内框2的结构与实施例1相同。通过由内框2支承铁芯1的内侧，并由上部件3、下部件4及压板5按压铁芯1的外侧，铁芯1以与现有的输送时相比由自重或输送时的晃动引起的变形量减少的状态立起，形状的变化降低。

在图6的变压器内部组装状态下，在上部件3及下部件4和压板5之间分别追加间隔件8。间隔件8的长度设计为线圈的厚度d即可。根据该结构，能够以压板5抑制由变压器短路时产生的机械力引起的线圈6向外侧的变形。此外，上部件3和间隔件8、下部件4和间隔件8能够通过(螺)栓等连接。栓可以是一体的也可以是分开的。

根据本实施例，在实施例1所记载的内框的效果的基础上，压板5能够以平板实施。而且，在输送状态和变压器内部组装状态下能够使用相同的零件。

实施例3

图7表示本发明的实施例3的输送状态的变压器用铁芯。另外，图8表示实施例3的变压器组装后的内部结构。实施例3为从实施例1变更压板5的形状并追加了压板支撑部5B的实施例。

在图7中，通过在平板的压板5上设置压板支撑部5B，由压板支撑部5B按压铁芯1的外侧。内框2的结构与实施例1相同。通过由内框2支承铁芯1的内侧，并使用上部件3、下部件4及压板5按压铁芯1的外侧，铁芯1与现有的输送相比，由自重或输送时的晃动引起的变形量少，并且立起，能够减少形状变化。在图8的变压器内部组装状态中，压板5与输送时相反，以压板支撑部5B向两侧伸展的方式与上部件3和下部件4联接，从外侧按压线圈6。另外，能够以压板5抑制由变压器短路时产生的机械力引起的线圈6向外侧的变形。

图9表示压板5的图。图9(a)为主视图，图9(b)为侧视图，图9(c)为俯视图。在平板的压板5上具有成为凸部的支撑部5B。能够以通过冲压加工或通过将支撑部焊接于平板等安装的方式制作压板支撑部5B。支撑部5B的突出大小与实施例1中说明的图3所示的压板5的凸部5A的折弯尺寸相同即可。由此，在输送和组装时，能够使用具有支撑部5B的压板5。因为输送和组装使用同一部件，所以无需分别使用专用部件，因此，能够为节能做出贡献。

根据本实施例，在实施例1的效果的基础上，压板5具有压板支撑部5B，由此，压板5的强度提高，并且相对于变压器短路时产生的机械力，能够形成更牢固的结构。

符号说明

1…铁芯(卷绕铁芯)

1a…内侧铁芯

1b…外侧铁芯

2…内框

2A…内框开放端

2B…内框折弯部

3…上部件(金具)

4…下部件

5…压板

5A…压板折弯凸部

5B…压板支撑部

6…线圈

7…吊夹具

8…间隔件

Claims (5)

1.一种静止感应设备用铁芯，其特征在于，包括卷绕铁芯和内框，所述卷绕铁芯具有搭接部，所述内框以与所述卷绕铁芯的内侧接触的方式设置，其中，

所述内框为在与所述搭接部不同的方向上具有开放端的大致コ字形状，在所述开放端的两前端具有相对的折弯部，

所述折弯部具有与所述卷绕铁芯的内侧的角部对应的形状，

所述静止感应设备用铁芯具有：

设置于所述卷绕铁芯的下部的下部件、

设置于所述卷绕铁芯的上部的上部件、和

安装于所述上部件和所述下部件的按压所述卷绕铁芯的侧部的压板，

所述下部件和所述上部件的长度比所述卷绕铁芯的横向宽度长，

所述压板在平板的中央部具有按压所述卷绕铁芯的侧部的支撑部。

2.一种静止感应设备，其特征在于，包括卷绕铁芯和线圈，所述卷绕铁芯具有搭接部，所述线圈卷绕于所述卷绕铁芯，其中，

具有以与所述卷绕铁芯的内侧接触的方式设置的内框，

所述内框为在与所述搭接部不同的方向上具有开放端的大致コ字形状，

在所述开放端的两前端具有相对的折弯部，

所述折弯部具有与所述卷绕铁芯的内侧的角部对应的形状，

所述静止感应设备还具有：

设置于所述卷绕铁芯的下部的下部件、

设置于所述卷绕铁芯的上部的上部件、和

安装于所述上部件和所述下部件的按压所述线圈的侧部的压板，

所述下部件和所述上部件的长度比所述卷绕铁芯的横向宽度长，

所述压板具有按压所述线圈的侧部的折弯凸部，

所述下部件和所述上部件从所述卷绕铁芯的横向宽度分别向两侧延伸线圈厚度的大致1/2，

所述压板的折弯凸部向外侧突出线圈厚度的大致1/2左右。

3.一种静止感应设备，其特征在于，包括卷绕铁芯和线圈，所述卷绕铁芯具有搭接部，所述线圈卷绕于所述卷绕铁芯，其中，

具有以与所述卷绕铁芯的内侧接触的方式设置的内框，

所述内框为在与所述搭接部不同的方向上具有开放端的大致コ字形状，

在所述开放端的两前端具有相对的折弯部，

所述折弯部具有与所述卷绕铁芯的内侧的角部对应的形状，

所述静止感应设备还具有：

设置于所述卷绕铁芯的下部的下部件、

设置于所述卷绕铁芯的上部的上部件、和

安装于所述上部件和所述下部件的按压所述线圈的侧部的压板，所述下部件和所述上部件的长度与所述卷绕铁芯的横向宽度大致相等，

所述压板为平板，

所述压板经由间隔件安装于所述下部件和所述上部件的两侧。

4.一种静止感应设备，其特征在于，包括卷绕铁芯和线圈，所述卷绕铁芯具有搭接部，所述线圈卷绕于所述卷绕铁芯，其中，

具有以与所述卷绕铁芯的内侧接触的方式设置的内框，

所述内框为在与所述搭接部不同的方向上具有开放端的大致コ字形状，

在所述开放端的两前端具有相对的折弯部，

所述折弯部具有与所述卷绕铁芯的内侧的角部对应的形状，

所述静止感应设备还包括：配置于所述卷绕铁芯的上侧的上部件、配置于所述卷绕铁芯的下侧的下部件、及与所述上部件和所述下部件连结的压板，

所述压板在安装所述线圈前的状态下按压所述卷绕铁芯，在安装所述线圈后的状态下按压所述线圈。

5.一种静止感应设备的制造方法，所述静止感应设备包括卷绕铁芯和线圈，所述卷绕铁芯具有搭接部，所述线圈卷绕于所述卷绕铁芯，所述静止感应设备具有以与所述卷绕铁芯的内侧接触的方式设置的内框，所述内框为在与所述搭接部不同的方向上具有开放端的大致コ字形状，在所述开放端的两前端具有相对的折弯部，所述折弯部具有与所述卷绕铁芯的内侧的角部对应的形状，

所述静止感应设备还具有：设置于所述卷绕铁芯的下部的下部件、设置于所述卷绕铁芯的上部的上部件、和安装于所述上部件和所述下部件的按压所述线圈的侧部的压板，

所述制造方法的特征在于，具有：

以搭接部位于下侧的方式配置所述卷绕铁芯，在所述卷绕铁芯的内侧安装上方具有开放端的大致コ字形状的内框，在所述卷绕铁芯的外侧安装上部件、下部件及按压所述卷绕铁芯的侧面的压板，并以立起状态支承所述卷绕铁芯的步骤；

卸下所述上部件，在所述内框的开口部安装吊夹具的步骤；

开放所述卷绕铁芯的搭接部来吊起所述卷绕铁芯的步骤；

向线圈的孔中插入所述内框，插入所述吊起的卷绕铁芯的步骤；

闭合所述插入的卷绕铁芯而形成搭接部的步骤；和

安装所述上部件、所述下部件及所述压板，由所述压板按压所述线圈的外侧的步骤。

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