JP2009509345A - モールドを使用しない樹脂絶縁コイル巻線 - Google Patents
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Abstract
Description
− ファイバー及び固体の重合体のマトリクスを有する少なくとも一つの連続テープの部分を、溶融または活性化する;
− 少なくとも一つのテープの、溶融されまたは活性化された部分を、コイル上に押し付ける。
− ファイバー及び固体の重合体のマトリクス、特に繊維強化テープ2を有する少なくとも一つのテープ2;2a,2bを連続的に供給するための手段9,10,11と;
− 供給されている間に繊維強化テープ2の部分を局所的に活性化するための手段7,12,12' ,14と;
− コイル1を支持し且つ回転させるための手段8、および/または、コイル1の周りで装置の少なくとも一つの巻付けヘッド1a,1bを回転させるための手段18,18’と;
− 回転しているコイル1の上に、少なくとも一つのテープ2;2a,2bの、特に繊維強化テープ2の活性化された部分を張り付けるための手段5と;
を有している。
Claims (21)
- 樹脂絶縁コイル(1)を製造するための方法であって、前記コイル(1)は、前記コイル(1)上に配置された、固体の重合体のマトリクス(4)の中のファイバーで強化されており、巻線レイヤ(3)とファイバー/ポリマー・レイヤ(4)が、交互に且つ繰り返して張り付けられる方法において、
前記ファイバー/ポリマー・レイヤ(4)の張り付けが、以下の連続的に実施されるステップを有する方法:
− ファイバー及び固体の重合体のマトリクスを有する少なくとも一つの連続テープ(2;2a,2b)の部分を、溶融または活性化し;
− 前記テープ(2;2a,2b)の、溶融されまたは活性化された部分を、前記コイル(1)の上に押し付ける。 - 下記特徴を有する請求項1に記載の方法:
前記コイル(1)は、変圧器のコイル(1)であり、特に、ドライ・タイプの配電変圧器または小型の電力変圧器のコイルである。 - 下記特徴を有する請求項1または2に記載の方法:
− 前記テープ(2)は、固体の重合体のマトリクスの中にファイバーを有し;
− 前記繊維強化テープ(2)は、準固体状態のポリマー・マトリクス、特にBステージ樹脂マトリクスの中に埋め込まれた連続ファイバーを含んでいる。 - 下記特徴を有する請求項1または2に記載の方法:
− 第一のテープ(2a)は、ファイバーを有し、第二のテープ(2b)は、マトリクス、好ましくは準固体状態のポリマー・マトリクス、特にBステージ樹脂マトリクスを有し;
− 両方のテープ(2a、2b)は、交互に、同時に張り付けられる。 - 下記特徴を有する請求項1から4のいずれか1項に記載の方法:
− 前記樹脂は、エポキシ樹脂、シアン酸エステル、ポリイミド、ポリエステル、ポリプロピレン、及びそれらの組み合わせからなるグループの中から選択され;および/または、
− 前記ファイバーは、グラス・ファイバー、クォーツ・ファイバー、アラミド・ファイバー、ダイネマ・ファイバー、ボロン・ファイバー、酸化アルミニウム・ファイバー、シリコンカーバイド・ファイバー、ポリ・ベンゾイミダゾール・ファイバー、バソルト・ファイバー、及びそれらの組み合わせからなるグループの中から選択される。 - 下記特徴を有する請求項1から5のいずれか1項に記載の方法:
− 前記テープ(2;2a,2b)の張り付けの間、前記ファイバー/ポリマー・レイヤ(4)は、連続的におよび/または繰り返して硬化され;および/または、
− 前記連続テープ(2;2a,2b)の張り付けは、完全自動化状態で、特にロボットを用いて、実施される。 - 下記特徴を有する請求項1から6のいずれか1項に記載の方法:
前記ファイバー/ポリマー・レイヤ(4)と前記ワイヤ・レイヤ(3)の交互の張り付けは、完全自動化状態で、特にロボットを用いて、好ましくは同時的な製造ステップで、実施される。 - 下記特徴を有する請求項1から7のいずれか1項に記載の方法:
最後のファイバー/ポリマー・レイヤ(4)の張り付けの後に、前記コイル(1)は、オーブンまたはオートクレーブの中で硬化される。 - 下記特徴を有する請求項1から8のいずれか1項に記載の方法:
製造の間、前記コイル(1)は、軸(8)の周りで回転され、および/または、巻付け装置(1a,1b)が、前記コイル(1)の周りで回転される。 - 下記特徴を有する請求項1から9のいずれか1項に記載の方法:
ドライ・タイプの変圧器の時計回りの巻線(100a)は、前記コイル(1)の周りを時計回りに回転するコイル巻付けヘッド(1a)により製造され、ドライ・タイプの変圧器の反時計回りの巻線(100b)は、前記コイル(1)の周りを反時計回りに回転するコイル巻付けヘッド(1b)により製造され、特に、この場合において、両方のコイル巻付けヘッド(1a,1b)が同時に回転する。 - 樹脂絶縁コイル(1)、特にドライ・タイプの変圧器のための樹脂絶縁コイルであって、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法に基づいて製造された樹脂絶縁コイル。
- 変圧器、特に配電変圧器または電力変圧器であって、当該変圧器が、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法により製造されたコイル(1)を含むことを特徴とする変圧器。
- 樹脂絶縁コイル(1)を製造するための装置(1a,1b)、特に、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法を実現するための装置であって、
前記コイル(1)は、導電性の巻線レイヤ(3)、及びファイバー及び固体の重合体のマトリクス(4)を有する絶縁レイヤ(4)を、交互に有しており、
− ファイバー及び固体の重合体のマトリクスを有する少なくとも一つのテープ(2;2a,2b)を連続的に供給するための手段(9,10,11)と;
− 供給されている間に、前記テープ(2;2a,2b)の部分を局所的に活性化するための手段(7,12,12’,14)と;
− 前記コイル(1)を支持し且つ回転させるための手段(8)、および/または、前記装置の少なくとも一つの巻付けヘッド(1a,1b)を前記コイル(1)の周りで回転させるための手段(18,18’)と;
− 前記テープ(2;2a,2b)の活性化された部分を、回転している前記コイル(1)の上に張り付けるための手段(5)と;
を有する装置。 - 下記特徴を有する請求項13に記載の装置(1a,1b):
− 前記巻線のレイヤ(3)を前記コイル(1)の上に張り付けるための手段、及び、特に、後続の巻線のレイヤ(3)を一緒に電気的に接続するための手段と;
− 特に、前記コイル(1)の上で、前記テープ(2;2a,2b)の張り付けと前記巻線のレイヤ(3)の張り付けの間で、交互に入れ替えるための手段と;
− 特に、前記コイル(1)の上に、前記テープ(2;2a,2b)及び前記巻線のレイヤ(3)を同時に張り付けるための手段と;
を有している。 - 下記特徴を有する請求項13または14に記載の装置(1a,1b):
製造される前記コイル(1)は、変圧器のコイル(1)であって、特に、ドライ・タイプの配電変圧器または小型の電力変圧器のコイルである。 - 下記特徴を有する請求項13から15のいずれか1項に記載の装置(1a,1b):
− 前記テープ(2)は、例えばBステージ樹脂マトリクスのような、準固体状態の樹脂マトリクスの中に埋め込まれたファイバー、特に連続ファイバー、を有する繊維強化プリプレグ・テープ(2)であって、スプール(9)の上に巻かれており;または、
− 第一のテープ(2a)は、ファイバーを有し、第二のテープ(2b)は、マトリクス、好ましくは準固体状態のポリマー・マトリクス、特にBステージ樹脂マトリクスを有し、両方のテープ(2a、2b)は、スプール(9)の上に巻かれ、且つ、同時に、好ましくは交互に張り付けられる。 - 下記特徴を有する請求項13から16のいずれか1項に記載の装置(1a,1b):
− 連続的に供給するための前記手段(9,10,11)は、前記繊維強化テープ(2)を移送するスプール(9)、または、ファイバー・テープ(2a)及びマトリクス・テープ(2b)を移送する別個のスプール(9)、及び、前記繊維強化テープ(2)または前記ファイバー・テープ(2a)及びマトリクス・テープ(2b)を前記回転しているコイル(1)へ、コントロールされたテープ張力の下で、供給するためのロール(10,11)を有し;
− 特に、前記ロール(10,11)は、ベーキング・ロール(10)、駆動ロール、および/または、弾性的に支持されたガイド・ロール(11)を有している。 - 下記特徴を有する請求項13から17のいずれか1項に記載の装置(1a,1b):
− 活性化するための前記手段は、例えば高温空気ブロア、マイクロ波照射源、赤外線照射源またはレーザのような、加熱装置(7)を有し;および/または、
− 活性化するための前記手段は、前記コイル表面(15)の上に新たに張り付けられテープ(2;2a,2b)を繰り返して溶融するための少なくとも一つの更なる加熱装置(12,12’)を有し;および/または、
− 活性化するための前記手段は、前記コイル表面(15)の上に新たに張り付けられテープ(2;2a,2b)を更に硬化させるために、例えば紫外線源(14)のような、少なくとも一つの非熱的活性化装置を有している。 - 下記特徴を有する請求項13から18のいずれか1項に記載の装置(1a,1b):
− コイル(1)を支持し且つ回転させるための前記手段(8)は、前記コイル(1)を移送する回転中心軸(8)を有し;および/または、
− 回転するコイル(1)の上にテープ(2;2a,2b)の溶融されたまたは活性化された部分を張り付けるための前記手段(5,5' ,5'')は、前記コイル(1)の上に前記テープ(2;2a,2b)の溶融されたまたは活性化された部分を加圧するための、少なくとも一つの加圧ロール(5,5' ,5'')を有している。 - 下記特徴を有する請求項13から19のいずれか1項に記載の装置(1a,1b):
前記巻付け装置は、二つのコイル巻付けヘッド(1a,1b)を有し、時計回りの巻線(100a)及び変圧器の反時計回りの巻線(100b)を同時に巻くために、前記コイル(1)の周りで、その一方は時計回りに回転し、もう一方は反時計回りに回転する。 - 請求項13から20の何れか1項に記載された装置(1a,1b)の使用であって、変圧器のコイル(1)、特に配電変圧器または電力変圧器のコイルを製造するための使用。
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