JP2004200458A - 溶接トランス - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の溶接トランスは、インバータの高速化により起きる巻線の温度上昇を防止し、溶接機内部のトランス配置の自由化により構造設計を容易にしつつ、トランスの小型化を行うことを目的とする。
【解決手段】本発明の溶接トランスは、１次巻線１と２次巻線２それぞれに流れる電流を同じ電流密度にしたとき、必要な巻線断面積が小さい側にリッツ線を用い、必要な巻線断面積が大きい側に銅板を用い、絶縁材料を介して前記銅板とリッツ線を互いにサンドイッチ状に配置した構成としている。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明の溶接トランスは、１次巻線１と２次巻線２それぞれに流れる電流を同じ電流密度にしたとき、必要な巻線断面積が小さい側にリッツ線を用い、必要な巻線断面積が大きい側に銅板を用い、絶縁材料を介して前記銅板とリッツ線を互いにサンドイッチ状に配置した構成としている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接トランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の溶接トランスは、インバータ等を用いて周波数を上げた場合、巻線表面のみに電流が集中する「表皮効果」が起きて巻線の温度上昇が大きくなるのを防ぐため、１次巻線や２次巻線に銅板を使用して溶接トランスを構成していた。（例えば、特許文献1参照）
または銅板のかわりに素線が一本一本絶縁された電線を撚ったリッツ線を使用していた。
【０００３】
【特許文献1】
特開２０００−２２３３２０号公報（段落番号０００８）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の溶接トランスでは、溶接トランスからインバータ等の半導体素子の距離が長い構造を持った溶接機では、１次巻線または２次巻線の両方またはどちらかに、表皮効果に強いリッツ線や極薄の銅箔を中継巻線として使用して溶接トランスから半導体素子までの電気接続を行う必要が有り、そのため、巻線の中継部が増えるため、接触不良等の増加による品質面の問題があり、また、中継部品の増加でコストや製造工数のアップという問題があった。
【０００５】
一方、巻線にリッツ線を使用すると、上記課題は解決できるものの、大電流が必要な溶接機では巻線断面積を上げるためにリッツ線の素線本数を増す必要が有り、溶接トランス内部の占積率が低下して不要な空間が増えて結果的には溶接トランスの小型化が難しくなり、インバータ高速化による溶接トランス小型化のメリットが無くなるという課題が有った。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、小型化が可能な溶接トランスを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の溶接トランスは、１次巻線及び２次巻線を有し、１次巻線と２次巻線それぞれに流れる電流を同じ電流密度にしたとき、必要な巻線断面積が小さい側にリッツ線を用い、必要な巻線断面積が大きい側に銅板を用い、絶縁材料を介して前記銅板とリッツ線を互いにサンドイッチ状に配置した構成とする。
【０００８】
そして、この構成により必要な巻線断面積の小さい側にリッツ線を用いるので溶接トランスから例えばインバータ等の機器との接続が容易に行え、さらに、必要な巻線断面積の大きな側に銅板を用いるのでリッツ線のみを用いた場合に比べて溶接トランス内部の占積率を上げることができ、インバータ等を用いた溶接トランスの巻線温度上昇を防止し、溶接機内部の溶接トランス配置の自由化により構造設計を容易にしつつ、小型化が可能な溶接トランスを提供出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態における溶接トランスの概観を示す図で、１は１次巻線、２は２次巻線、３はＥ型コアである。この溶接トランスは１次側にインバータを接続するもので１次巻線１と２次巻線２それぞれに流れる電流を同じ電流密度にしたとき、必要な巻線断面積が小さい側にリッツ線を用い、必要な巻線断面積が大きい側に銅板を用い１次巻線１をリッツ線、２次巻線２を銅板にしている。そして、１次巻線１を４ターン、２次巻線２を１ターンとしている。
【００１１】
また、リッツ線の一本一本の素線表面は絶縁材料によりコーティングされ電気的に絶縁されている。
【００１２】
この溶接トランスの製造方法を図２を用いて説明する。
【００１３】
まず、Ｅ型コア３を置き、Ｅ型コア中心部の内側脚周囲に絶縁シート４を配置する（ａ）。
【００１４】
次にＥ型コア３の外側脚周囲に絶縁シート５を配置する（ｂ）。
【００１５】
次に絶縁シート６を前記絶縁シート５の上に配置する（ｃ）。
【００１６】
次に、リッツ線からなる１次巻線１を４本平行にしてＥ型コア３の中心部の内側脚周囲に巻き（ｄ）、前記絶縁シート６を１次巻線１の上に曲げて包み込む（ｅ）。
【００１７】
次に絶縁シート７を前記絶縁シート６の上に配置する（ｆ）。
【００１８】
この絶縁シート７は１次巻線１から２次巻線２間の絶縁強化用または空間調整用といった役割を持つ。
【００１９】
次に絶縁シート８で包み込んだ２次巻線２を前記絶縁シート７の上に、２枚対称形に配置する（ｇ）（ｈ）。
【００２０】
次に前記絶縁シート８の上に前記絶縁シート７を配置する（ｉ）。
【００２１】
次に先ほど平行に巻いた１次巻線１の続きを再度絶縁シート６の上でＥ型コア中心部の内側脚周囲に巻く（ｊ）。
【００２２】
上記を繰り返して１次巻線・２次巻線を４層で構成し、最後に絶縁シート５で巻線を包み込み、巻線を施したＥ型コア３へもう一つのＥ型コア３を被せれば、溶接トランスが完成する。
【００２３】
上記Ｅ型コア３は、図３に示すようなＥ型の磁性体からなるコア３ａを用いるもので、このコア３ａを横方向に複数個接合してＥ型コア３を形成し、このＥ型コア３と同形状のもう一つのＥ型コア３をそれぞれ突き合わせるようにする。
【００２４】
上記２次巻線２と絶縁シート８との関係を図４で説明する。
【００２５】
絶縁シート８は図４に示すように１枚の絶縁紙に数カ所の切り込みを入れて形成している。
【００２６】
この絶縁シート８に２次巻線２を置く（ａ）。
【００２７】
次に絶縁シート８の一方の片側８ａを２次巻線２の一方の片側を包むように折り、更に片側８ａに設けた切り込み部分から折込部分８ｂを２次巻線２の片側を包むように巻き込む。このとき、折込部分８ｃを片側８ａの下に潜りこませるとともに、巻き込まない側の２次巻線２の端部の下に片側８ａを潜り込ませる（ｂ）。
【００２８】
次に絶縁シート８の他方の片側８ｆを２次巻線２の他方の片側を包むように折り、更に片側８ｂに設けた切り込み部分から折込部分８ｇを２次巻線２の片側を包むように巻き込む。このとき、折込部分８ｄを片側８ｂの下に潜りこませる（ｃ）。
【００２９】
そして、折り曲げ部８ｈを折って２次巻線２の周囲を包み込むようにする（ｄ）。
【００３０】
このため、完全に２次巻線２の銅板の表面を覆うことができるため、簡単な作業で２次巻線２の表面に電気絶縁を形成することが可能となる。
【００３１】
また、絶縁シート８のかわりに銅板の周囲に電気絶縁性のあるコーティングを施すことで製造を容易に行うことも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の溶接トランスは、インバータの高速化により起きる巻線の温度上昇を防止し、溶接機内部のトランス配置の自由化により構造設計を容易にしつつ、トランスの小型化にもつながるといった効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における溶接トランスの外観を示す図
（ａ）平面図
（ｂ）側面図
（ｃ）１次巻線側の側面図
（ｄ）２次巻線側の側面図
【図２】本発明の実施の形態における溶接トランスの組み立て工程図
【図３】本発明の実施の形態における溶接トランスにおけるＥ型コアを示す図
【図４】本発明の実施の形態における溶接トランスの２次巻線への絶縁シートの取り付け工程図
【符号の説明】
１ １次巻線
２ ２次巻線
３ Ｅ型コア
４〜８ 絶縁シート
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接トランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の溶接トランスは、インバータ等を用いて周波数を上げた場合、巻線表面のみに電流が集中する「表皮効果」が起きて巻線の温度上昇が大きくなるのを防ぐため、１次巻線や２次巻線に銅板を使用して溶接トランスを構成していた。（例えば、特許文献1参照）
または銅板のかわりに素線が一本一本絶縁された電線を撚ったリッツ線を使用していた。
【０００３】
【特許文献1】
特開２０００−２２３３２０号公報（段落番号０００８）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の溶接トランスでは、溶接トランスからインバータ等の半導体素子の距離が長い構造を持った溶接機では、１次巻線または２次巻線の両方またはどちらかに、表皮効果に強いリッツ線や極薄の銅箔を中継巻線として使用して溶接トランスから半導体素子までの電気接続を行う必要が有り、そのため、巻線の中継部が増えるため、接触不良等の増加による品質面の問題があり、また、中継部品の増加でコストや製造工数のアップという問題があった。
【０００５】
一方、巻線にリッツ線を使用すると、上記課題は解決できるものの、大電流が必要な溶接機では巻線断面積を上げるためにリッツ線の素線本数を増す必要が有り、溶接トランス内部の占積率が低下して不要な空間が増えて結果的には溶接トランスの小型化が難しくなり、インバータ高速化による溶接トランス小型化のメリットが無くなるという課題が有った。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、小型化が可能な溶接トランスを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の溶接トランスは、１次巻線及び２次巻線を有し、１次巻線と２次巻線それぞれに流れる電流を同じ電流密度にしたとき、必要な巻線断面積が小さい側にリッツ線を用い、必要な巻線断面積が大きい側に銅板を用い、絶縁材料を介して前記銅板とリッツ線を互いにサンドイッチ状に配置した構成とする。
【０００８】
そして、この構成により必要な巻線断面積の小さい側にリッツ線を用いるので溶接トランスから例えばインバータ等の機器との接続が容易に行え、さらに、必要な巻線断面積の大きな側に銅板を用いるのでリッツ線のみを用いた場合に比べて溶接トランス内部の占積率を上げることができ、インバータ等を用いた溶接トランスの巻線温度上昇を防止し、溶接機内部の溶接トランス配置の自由化により構造設計を容易にしつつ、小型化が可能な溶接トランスを提供出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態における溶接トランスの概観を示す図で、１は１次巻線、２は２次巻線、３はＥ型コアである。この溶接トランスは１次側にインバータを接続するもので１次巻線１と２次巻線２それぞれに流れる電流を同じ電流密度にしたとき、必要な巻線断面積が小さい側にリッツ線を用い、必要な巻線断面積が大きい側に銅板を用い１次巻線１をリッツ線、２次巻線２を銅板にしている。そして、１次巻線１を４ターン、２次巻線２を１ターンとしている。
【００１１】
また、リッツ線の一本一本の素線表面は絶縁材料によりコーティングされ電気的に絶縁されている。
【００１２】
この溶接トランスの製造方法を図２を用いて説明する。
【００１３】
まず、Ｅ型コア３を置き、Ｅ型コア中心部の内側脚周囲に絶縁シート４を配置する（ａ）。
【００１４】
次にＥ型コア３の外側脚周囲に絶縁シート５を配置する（ｂ）。
【００１５】
次に絶縁シート６を前記絶縁シート５の上に配置する（ｃ）。
【００１６】
次に、リッツ線からなる１次巻線１を４本平行にしてＥ型コア３の中心部の内側脚周囲に巻き（ｄ）、前記絶縁シート６を１次巻線１の上に曲げて包み込む（ｅ）。
【００１７】
次に絶縁シート７を前記絶縁シート６の上に配置する（ｆ）。
【００１８】
この絶縁シート７は１次巻線１から２次巻線２間の絶縁強化用または空間調整用といった役割を持つ。
【００１９】
次に絶縁シート８で包み込んだ２次巻線２を前記絶縁シート７の上に、２枚対称形に配置する（ｇ）（ｈ）。
【００２０】
次に前記絶縁シート８の上に前記絶縁シート７を配置する（ｉ）。
【００２１】
次に先ほど平行に巻いた１次巻線１の続きを再度絶縁シート６の上でＥ型コア中心部の内側脚周囲に巻く（ｊ）。
【００２２】
上記を繰り返して１次巻線・２次巻線を４層で構成し、最後に絶縁シート５で巻線を包み込み、巻線を施したＥ型コア３へもう一つのＥ型コア３を被せれば、溶接トランスが完成する。
【００２３】
上記Ｅ型コア３は、図３に示すようなＥ型の磁性体からなるコア３ａを用いるもので、このコア３ａを横方向に複数個接合してＥ型コア３を形成し、このＥ型コア３と同形状のもう一つのＥ型コア３をそれぞれ突き合わせるようにする。
【００２４】
上記２次巻線２と絶縁シート８との関係を図４で説明する。
【００２５】
絶縁シート８は図４に示すように１枚の絶縁紙に数カ所の切り込みを入れて形成している。
【００２６】
この絶縁シート８に２次巻線２を置く（ａ）。
【００２７】
次に絶縁シート８の一方の片側８ａを２次巻線２の一方の片側を包むように折り、更に片側８ａに設けた切り込み部分から折込部分８ｂを２次巻線２の片側を包むように巻き込む。このとき、折込部分８ｃを片側８ａの下に潜りこませるとともに、巻き込まない側の２次巻線２の端部の下に片側８ａを潜り込ませる（ｂ）。
【００２８】
次に絶縁シート８の他方の片側８ｆを２次巻線２の他方の片側を包むように折り、更に片側８ｂに設けた切り込み部分から折込部分８ｇを２次巻線２の片側を包むように巻き込む。このとき、折込部分８ｄを片側８ｂの下に潜りこませる（ｃ）。
【００２９】
そして、折り曲げ部８ｈを折って２次巻線２の周囲を包み込むようにする（ｄ）。
【００３０】
このため、完全に２次巻線２の銅板の表面を覆うことができるため、簡単な作業で２次巻線２の表面に電気絶縁を形成することが可能となる。
【００３１】
また、絶縁シート８のかわりに銅板の周囲に電気絶縁性のあるコーティングを施すことで製造を容易に行うことも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の溶接トランスは、インバータの高速化により起きる巻線の温度上昇を防止し、溶接機内部のトランス配置の自由化により構造設計を容易にしつつ、トランスの小型化にもつながるといった効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における溶接トランスの外観を示す図
（ａ）平面図
（ｂ）側面図
（ｃ）１次巻線側の側面図
（ｄ）２次巻線側の側面図
【図２】本発明の実施の形態における溶接トランスの組み立て工程図
【図３】本発明の実施の形態における溶接トランスにおけるＥ型コアを示す図
【図４】本発明の実施の形態における溶接トランスの２次巻線への絶縁シートの取り付け工程図
【符号の説明】
１ １次巻線
２ ２次巻線
３ Ｅ型コア
４〜８ 絶縁シート
Claims (3)
- １次巻線及び２次巻線を有し、前記１次巻線と２次巻線それぞれに流れる電流を同じ電流密度にしたとき、必要な巻線断面積が小さい側にリッツ線を用い、必要な巻線断面積が大きい側に銅板を用い、絶縁材料を介して前記銅板とリッツ線を互いにサンドイッチ状に配置した溶接トランス。
- 数カ所の切り込みと折り目を入れた絶縁シートを折り曲げて銅板の周囲を覆った請求項1記載の溶接トランス。
- 銅板の周囲に絶縁コーティングを施した請求項1記載の溶接トランス。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002367966A JP4722373B2 (ja) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | 溶接トランス |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002367966A JP4722373B2 (ja) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | 溶接トランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004200458A true JP2004200458A (ja) | 2004-07-15 |
| JP4722373B2 JP4722373B2 (ja) | 2011-07-13 |
Family
ID=32764684
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002367966A Expired - Fee Related JP4722373B2 (ja) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | 溶接トランス |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205211A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Densei Lambda Kk | トランス |
| WO2010122505A1 (fr) * | 2009-04-23 | 2010-10-28 | Fives Celes | Dispositif de chauffage par inducteur de puissance, inducteur de puissance, et four ainsi équipé |
| KR101680362B1 (ko) | 2016-03-25 | 2016-11-30 | 주식회사 케이피 일렉트릭 | 분로 리액터 |
| JP2017130613A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | Tdk株式会社 | コイル装置 |
| WO2023157656A1 (ja) | 2022-02-21 | 2023-08-24 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 溶接トランス |
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|---|---|---|---|---|
| CN103354155A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-16 | 台州松洋电子有限公司 | 逆变焊机的变压器 |
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-
2002
- 2002-12-19 JP JP2002367966A patent/JP4722373B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2010122505A1 (fr) * | 2009-04-23 | 2010-10-28 | Fives Celes | Dispositif de chauffage par inducteur de puissance, inducteur de puissance, et four ainsi équipé |
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| JP4722373B2 (ja) | 2011-07-13 |
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