JP2002217047A - 静止誘導電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フレ−ムが従来より小さくても済む静止誘導電
器を提供する。 【解決手段】互いに嵌合する凸部７と凹部８が、支持ス
ペ−サ５と締付けリング４とが接する位置、および支持
スペ−サとフレ−ムとが接する位置に形成され、凸部７
と凹部８との少なくとも一方には、巻線３の周方向へ行
くに従って巻線３の軸方向へ変化する傾斜面９あるいは
円弧面が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄心を締め付け
るためのフレ−ムが支持スペ−サと締付けリングとを介
して巻線を軸方向に締め付けてなる静止誘導電器に関
し、特に、フレ−ムが従来より小さくても済む静止誘導
電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の静止誘導電器の要部構成
を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は図５の（Ａ）のＡ矢
視図である。図５の（Ａ）において、鉄心の上部ヨーク
２Ａが紙面に垂直に構成され、主脚２Ｂが上部ヨーク２
Ａに接合されている。上部ヨーク２Ａが、フレ−ム１
と、上部ヨーク２Ａの右側にある図示されていないもう
一つのフレ−ムとでもって挟持されている。また、巻線
３が、フレ−ム１と、図示されていない下部のもう一つ
のフレ−ムとでもって挟持されている。巻線３とフレ−
ム１との間には、支持スペ−サ５，６と、締付けリング
４とが介装されている。主脚２Ｂには、締付けリング４
が周回するとともに、巻線３が巻回されている。図５の
（Ｂ）において、支持スペ−サ５，６は複数個よりな
り、締付けリング４と巻線３との間、および締付けリン
グ４とフレ−ム１との間の絶縁距離を保っている。巻線
３は、フレ−ム１でもって上下の軸方向に常時締け付け
られ、支持スペ−サ６の上下寸法を調整することによっ
て、巻線３の締け付け圧力が所定の値になるように設定
されている。なお、締付けリング４は、巻線３にかかる
締け付け圧力が周方向に渡って均一になるようにするた
めのものである。

【０００３】電気系統が短絡すると、その系統に接続さ
れている静止誘導電器の巻線３に大電流が流れ電磁機械
力が発生する。この電磁機械力には、巻線３の半径方向
に働く力と巻線３の周方向に働く力とがある。前者の半
径方向に働く力に対しては、巻線３の銅材自体でもって
耐えるように構成されるが、巻線３の周方向に働く力に
対しては、巻線３自体が回転しないように、フレ−ム１
を固定点として巻線３に所定の圧力が加えられる。それ
によって、支持スペ−サ５と巻線３および締付けリング
４との間の摩擦力、並びに、支持スペ−サ６と締付けリ
ング４およびフレ−ム１の間の摩擦力を発生させ巻線３
の回転が抑えられている。

【０００４】なお、巻線３の周方向に働く力は、以下の
ようにして発生する。図６は、円板巻線の周方向に働く
力を説明するための図であり、（Ａ）は円板巻線の要部
構成を示す平面図、（Ｂ）は円板巻線の要部構成を示す
断面斜視図である。図６の（Ａ）において、円板巻線３
Ａに電流Ｉが流れている場合、その電流Ｉは、半径方向
の電流成分Ｉ_A と周方向の電流成分Ｉ_B とからなる。電
流Ｉに半径方向の電流成分Ｉ_A が存在する理由は、円板
巻線３Ａの導体が半径方向に重なるようにして巻回され
るので、電流Ｉが周方向にだけには厳密には向かないこ
とによる。図６の（Ｂ）において、円板巻線３Ａの軸方
向に発生する磁束φと半径方向の電流成分Ｉ_A とでもっ
て、ローレンツの力Ｆが周方向に働く。この力Ｆが円板
巻線３Ａを周方向に回転させようとする。

【０００５】また、図７は、円筒巻線の周方向に働く力
を説明するための図であり、（Ａ）は円筒巻線の要部構
成を示す側面図、（Ｂ）は円筒巻線の要部構成を示す断
面斜視図である。図７の（Ａ）において、円筒巻線３Ｂ
に電流Ｉが流れている場合、その電流Ｉは、周方向の電
流成分Ｉ_C と軸方向の電流成分Ｉ_D とからなる。電流Ｉ
に軸方向の電流成分Ｉ_D が存在する理由は、円筒巻線３
Ｂの導体が軸方向に重なるようにして巻回されるので、
電流Ｉが周方向にだけには厳密には向かないことによ
る。図７の（Ｂ）において、円筒巻線３Ｂの半径方向に
発生する磁束φと軸方向の電流成分Ｉ_D とでもって、ロ
ーレンツの力Ｆが周方向に働く。この力Ｆが円筒巻線３
Ｂを周方向に回転させようとする。

【０００６】巻線の周方向に力が働く理由は上記による
ので、短絡事故時に巻線に回転力が発生するのは、円板
巻線や円筒巻線だけには限らず一般的にどんな巻線の場
合でも可能性がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の静止誘導電器は、フレ−ムを機械的に丈
夫にしなければならないという問題があった。すなわ
ち、前述されたように、巻線が回転しないように所定の
締け付け圧力を巻線に加える必要があるので、従来の静
止誘導電器のフレ−ムは機械的に丈夫にしておく必要が
ある。そのために、フレ−ムが大きくなり、コスト高と
なっていた。

【０００８】この発明の目的は、フレ−ムが従来より小
さくても済む静止誘導電器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、鉄心を締め付けるためのフレ−
ムが支持スペ−サと締付けリングとを介して巻線を軸方
向に締め付けてなる静止誘導電器において、互いに嵌合
する凸部と凹部が、前記支持スペ−サと前記締付けリン
グとが接する位置、および前記支持スペ−サと前記フレ
−ムとが接する位置に形成され、前記凸部と前記凹部と
の少なくとも一方には、前記巻線の周方向へ行くに従っ
て前記巻線の軸方向へ変化する傾斜面あるいは円弧面が
形成されてなるようにするとよい。それによって、凸部
と凹部が嵌合しているので、巻線に回転力がかかっても
支持スペ−サが締付けリングやフレ−ムに対して巻線の
周方向にずれることがなくなる。また、前記凸部と前記
凹部との少なくとも一方には傾斜面あるいは円弧面があ
るので、巻線に回転力がかかった場合、その傾斜面ある
いは円弧面が巻線と支持スペ−サとを押圧するので巻線
が支持スペ−サに対して周方向にずれ難くなくなる。そ
のために、フレ−ムによって巻線に従来ほど高い締け付
け圧力を加えなくても巻線が回転することがなくなり、
フレ−ムを従来より小さくすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明を実施例に基づい
て説明する。図１は、この発明の実施例にかかる静止誘
導電器の要部構成を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は図
１の（Ａ）のＢ矢視図である。図１の（Ａ）において、
支持スペ−サ５の上部と締付けリング４の下部とが接す
る位置に互いに嵌合する凸部と凹部が形成されている。
また、支持スペ−サ６の下部と締付けリング４の上部と
が接する位置に互いに嵌合する凸部と凹部が形成される
とともに、支持スペ−サ６の上部とフレ−ム１の下部と
が接する位置にも互いに嵌合する凸部と凹部が形成され
ている。図１の（Ｂ）において、支持スペ−サ５の上部
に形成された凹部が締付けリング４の下部に形成された
凸部７に嵌合し、支持スペ−サ６の上部および下部に形
成された凹部が、締付けリング４の上部およびフレ−ム
１の下部に形成された凸部７にそれぞれ嵌合している。
図１のその他は、図５の従来の構成と同じであり、従来
と同じ部分は同一参照符号を付けることによって詳細な
説明は省略する。

【００１１】図２は、図１の（Ａ）のＸ−Ｘ断面図であ
る。締付けリング４の下部に傾斜面９を持った凸部７が
形成され、支持スペ−サ５の上部にも傾斜面９を持った
凹部８が形成されている。巻線３の表面は図示されてい
ない絶縁紙で覆われ比較的柔らかいので、巻線３と支持
スペ−サ５との間の摩擦力は大きい。したがって、短絡
事故時に巻線３が周方向に回転し図２の巻線３が左方向
に移動しようすると、支持スペ−サ５も左方向に移動す
る。支持スペ−サ５と締付けリング４は、高密度プレス
ボードなど一般的には硬い材料が用いられている。その
ために、支持スペ−サ５と締付けリング４との間の摩擦
力はそれ程大きくはならず、支持スペ−サ５と締付けリ
ング４との界面は比較的左右にずれ易い。短絡事故時に
巻線３とともに支持スペ−サ５が右方にずれて点線の位
置５Ａに来ると、支持スペ−サ５の傾斜面９が締付けリ
ング４の傾斜面９と当接する。締付けリング４は、後述
されるように上部のフレ−ムでもって固定されているの
で、支持スペ−サ５が下方へ押される。それによって、
巻線３が締め付けられ、巻線３と支持スペ−サ５との摩
擦力が増大する。すなわち、互いに嵌合する凸部７と凹
部８との存在でもって締付けリング４と支持スペ−サ５
とがずれなくなるので、フレ−ムでもってあまり大きな
圧力を加える必要がなくなる。しかも、短絡事故時に巻
線３に大きい締め付け圧力が加わるようになるので、巻
線３と支持スペ−サ５との摩擦力が増大し、巻線３が支
持スペ−サ５に対してさらにずれ難くなる。そのため
に、フレ−ム１によって、巻線３に従来ほど高い締け付
け圧力を加えなくても巻線３が回転することがなくな
り、フレ−ム１を従来より小さくすることができる。そ
れによって、フレ−ムの低コスト化による経済的メリッ
トが生ずるようになる。

【００１２】図３は、この発明の異なる実施例にかかる
静止誘導電器の要部構成を示す断面図であり、図２に対
応する位置の構成である。図２の構成と異なるのは、支
持スペ−サ５の上部に傾斜面９のある凸部７が設けら
れ、締付けリング４の下部に傾斜面９のある凹部８が設
けられている点である。それによって、短絡事故時に巻
線３とともに支持スペ−サ５が右方にずれて点線の位置
５Ａに来ると、支持スペ−サ５の傾斜面９が締付けリン
グ４の傾斜面９と当接する。締付けリング４は、上部の
フレ−ムでもって固定されているので、支持スペ−サ５
が下方へ押される。すなわち、この場合も、短絡事故時
に巻線３に大きい締め付け圧力が加わるようになり、巻
線３に従来ほど大きい締め付け圧力を加える必要がなく
なる。したがって、フレ−ムを従来より小さくすること
ができ低コスト化による経済的メリットが生ずるように
なる。

【００１３】なお、図２および図３における凸部７と凹
部８とは、図１の（Ｂ）に示すように、支持スペ−サ６
の下部と締付けリング４の上部とが接する位置、およ
び、支持スペ−サ６の上部とフレ−ム１の下部とが接す
る位置にも設けられている。それによって、締付けリン
グ４と支持スペ−サ６とフレ−ム１は、巻線３が回転し
ようとしても凸部７と凹部８とでもって互いにずれるこ
とがなくなる。しかも、全体的には、フレ−ム１が固定
されているので、巻線３の回転が抑えられる。図２およ
び図３における凸部７と凹部８は、必ずしも傾斜面９が
なくても巻線３の回転を抑えることができる。すなわ
ち、凸部７と凹部８とは互いに嵌合し合っていれば、ど
んな形であってもよい。また、それによって、静止誘導
電器の輸送時の振動でもって巻線３がずれることも抑え
ることができる。これに加えて、凸部７と凹部８とのい
ずれか一方に傾斜面９を設けておくことにより、短絡事
故時にだけ巻線３が強く締め付けられるようにすること
ができる。

【００１４】図４は、この発明のさらに異なる実施例に
かかる静止誘導電器の要部構成を示す断面図であり、
（Ａ）ないし（Ｈ）は互いに異なる構成を示し、いずれ
も図２に対応する位置の凸部と凹部との構成である。図
４の（Ａ）は、支持スペ−サ５の上部に傾斜面９のある
凹部８が設けられ、締付けリング４の下部に方形状の凸
部１０が設けられている。図４の（Ａ）のその他は、図
２の構成と同じである。それによって、短絡事故時に巻
線とともに支持スペ−サ５が右方にずれて点線の位置５
Ａに来ると、支持スペ−サ５の傾斜面９が締付けリング
４の凸部１０と当接し、支持スペ−サ５が下方へ押され
る。それによって、フレ−ムを従来より小さくすること
ができ経済的メリットが生ずるようになる。

【００１５】図４の（Ｂ）は、支持スペ−サ５の上部に
方形状の凹部１５が設けられ、締付けリング４の下部に
傾斜面９のある凸部７が設けられている。それによっ
て、短絡事故時に巻線とともに支持スペ−サ５が右方に
ずれて点線の位置５Ａに来ると、支持スペ−サ５の凹部
１５が締付けリング４の凸部７の傾斜面９と当接し、支
持スペ−サ５が下方へ押される。それによって、フレ−
ムを従来より小さくすることができ経済的メリットが生
ずるようになる。

【００１６】図４の（Ｃ）は、支持スペ−サ５の上部に
円弧面１２のある凹部１１が設けられ、締付けリング４
の下部に方形状の凸部１０が設けられている。それによ
って、短絡事故時に巻線とともに支持スペ−サ５が右方
にずれて点線の位置５Ａに来ると、支持スペ−サ５の円
弧面１２が締付けリング４の凸部１０と当接し、支持ス
ペ−サ５が下方へ押される。それによって、フレ−ムを
従来より小さくすることができ経済的メリットが生ずる
ようになる。

【００１７】図４の（Ｄ）は、支持スペ−サ５の上部に
方形状の凹部１５が設けられ、締付けリング４の下部に
円弧面１２のある凸部１３が設けられている。それによ
って、短絡事故時に巻線とともに支持スペ−サ５が右方
にずれて点線の位置５Ａに来ると、支持スペ−サ５の凹
部１５が締付けリング４の凸部１０の円弧面１２と当接
し、支持スペ−サ５が下方へ押される。それによって、
フレ−ムを従来より小さくすることができ経済的メリッ
トが生ずるようになる。

【００１８】図４の（Ｅ）は、支持スペ−サ５の上部に
円弧面１２のある凹部１１が設けられ、締付けリング４
の下部に円弧面１２のある凸部１３が設けられている。
それによって、短絡事故時に巻線とともに支持スペ−サ
５が右方にずれて点線の位置５Ａに来ると、支持スペ−
サ５の円弧面１２が締付けリング４の凸部１３の円弧面
１２と当接し、支持スペ−サ５が下方へ押される。それ
によって、フレ−ムを従来より小さくすることができ経
済的メリットが生ずるようになる。

【００１９】図４の（Ｆ）は、支持スペ−サ５の上部に
傾斜面９と平坦面１７のある凹部１４が設けられ、締付
けリング４の下部に傾斜面９と平坦面１７のある凸部１
６が設けられている。それによって、短絡事故時に巻線
とともに支持スペ−サ５が右方にずれて点線の位置５Ａ
に来ると、支持スペ−サ５の凹部１４の傾斜面９が締付
けリング４の凸部１６の傾斜面９と当接し、支持スペ−
サ５が下方へ押される。それによって、フレ−ムを従来
より小さくすることができ経済的メリットが生ずるよう
になる。

【００２０】図４の（Ｇ）は、支持スペ−サ５の上部に
傾斜面９と平坦面１７のある凹部１４が設けられ、締付
けリング４の下部に方形状の凸部１０が設けられてい
る。それによって、短絡事故時に巻線とともに支持スペ
−サ５が右方にずれて点線の位置５Ａに来ると、支持ス
ペ−サ５の傾斜面９が締付けリング４の凸部１０と当接
し、支持スペ−サ５が下方へ押される。それによって、
フレ−ムを従来より小さくすることができ経済的メリッ
トが生ずるようになる。

【００２１】図４の（Ｈ）は、支持スペ−サ５の上部に
傾斜面９と平坦面１７のある凹部１４が設けられ、締付
けリング４の下部に円弧面１２のある凸部１３が設けら
れている。それによって、短絡事故時に巻線とともに支
持スペ−サ５が右方にずれて点線の位置５Ａに来ると、
支持スペ−サ５の凹部１４の傾斜面９が締付けリング４
の円弧面１２と当接し、支持スペ−サ５が下方へ押され
る。それによって、フレ−ムを従来より小さくすること
ができ経済的メリットが生ずるようになる。

【００２２】なお、この発明にかかる図４の実施例の構
成は、図の構成だけに限定されるものではなく、（Ａ）
ないし（Ｈ）の各構成において、支持スペ−サ５の上部
に凸部が形成されるとともに、締付けリング４の下部に
凹部が形成されるようにしてもよい。また、図４の
（Ａ）ないし（Ｈ）の構成における凸部と凹部とは、図
１の（Ｂ）における支持スペ−サ６に適用してもよい。
すなわち、互いに嵌合する凸部と凹部とは、支持スペ−
サ６が締付けリング４やフレ−ム１と接する位置に設け
られてあってもよく、また、凸部が支持スペ−サ６側に
設けられてあってもよい。

【００２３】

【発明の効果】この発明は前述のように、互いに嵌合す
る凸部と凹部が、支持スペ−サと締付けリングとが接す
る位置、および支持スペ−サとフレ−ムとが接する位置
に形成され、凸部と凹部との少なくとも一方には、巻線
の周方向へ行くに従って巻線の軸方向へ変化する傾斜面
あるいは円弧面が形成されてなるようにすることによっ
て、フレ−ムを従来より小さくすることができるように
なり、コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる静止誘導電器の要部
構成を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は図１の（Ａ）の
Ｂ矢視図

【図２】図１の（Ａ）のＸ−Ｘ断面図

【図３】この発明の異なる実施例にかかる静止誘導電器
の要部構成を示す断面図

【図４】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘
導電器の要部構成を示す断面図であり、（Ａ）ないし
（Ｈ）は互いに異なる構成の図

【図５】従来の静止誘導電器の要部構成を示し、（Ａ）
は断面図、（Ｂ）は図５の（Ａ）のＡ矢視図

【図６】円板巻線の周方向に働く力を説明するための図
であり、（Ａ）は円板巻線の要部構成を示す平面図、
（Ｂ）は円板巻線の要部構成を示す断面斜視図

【図７】円筒巻線の周方向に働く力を説明するための図
であり、（Ａ）は円筒巻線の要部構成を示す側面図、
（Ｂ）は円筒巻線の要部構成を示す断面斜視図

【符号の説明】

１：フレ−ム、３，３Ａ，３Ｂ：巻線、４：締付けリン
グ、５，６：支持スペ−サ、７，１０，１３，１６：凸
部、８，１１，１４，１５：凹部、９：傾斜面、１２：
円弧面、１７：平坦面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄心を締め付けるためのフレ−ムが支持ス
   ペ−サと締付けリングとを介して巻線を軸方向に締め付
   けてなる静止誘導電器において、互いに嵌合する凸部と
   凹部が、前記支持スペ−サと前記締付けリングとが接す
   る位置、および前記支持スペ−サと前記フレ−ムとが接
   する位置に形成され、前記凸部と前記凹部との少なくと
   も一方には、前記巻線の周方向へ行くに従って前記巻線
   の軸方向へ変化する傾斜面あるいは円弧面が形成されて
   なることを特徴とする静止誘導電器。