JP2014204002A - Resin mold coil, manufacturing method therefor and mold transformer - Google Patents
Resin mold coil, manufacturing method therefor and mold transformer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014204002A JP2014204002A JP2013079683A JP2013079683A JP2014204002A JP 2014204002 A JP2014204002 A JP 2014204002A JP 2013079683 A JP2013079683 A JP 2013079683A JP 2013079683 A JP2013079683 A JP 2013079683A JP 2014204002 A JP2014204002 A JP 2014204002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- coil conductor
- resin
- conductor
- linear body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 99
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 204
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 45
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 37
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 12
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 4
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000784 Nomex Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004763 nomex Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
Abstract
Description
本発明は、モールド変圧器、計器用変圧器、計器用変圧器(PT)、計器用変圧器(PC)などに用いられる樹脂モールドコイルとその製造方法およびモールド変圧器に関する。 The present invention relates to a resin molded coil used for a molded transformer, an instrument transformer, an instrument transformer (PT), an instrument transformer (PC), a manufacturing method thereof, and a mold transformer.
交流電圧を変圧するモールド変圧器では、鉄心に装着されるコイルとして、例えば図8に示す構造の樹脂モールドコイルが用いられている。この樹脂モールドコイルは、保護フィルムを円筒状に形成した芯部2と、芯部2の外周に多層に巻回されたコイル導体3と、コイル導体3の層間を絶縁する複数枚の絶縁シート4とを有し、コイル導体3の周囲がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂5により覆われてモールドされた構造となっている。
In a molded transformer that transforms an alternating voltage, a resin molded coil having a structure shown in FIG. 8, for example, is used as a coil mounted on an iron core. This resin-molded coil includes a
このような樹脂モールドコイルを製造する場合は、図9に示されるように、まず、円柱状に形成された内金型6の外周面に保護フィルムを円筒状に巻き付けて芯部2を形成する。次に、芯部2の外周にコイル導体3を多層に巻回し、さらにコイル導体3の内周側導体と外周側導体との間に絶縁シート4を介在させる。
その後、内金型6を外金型7の内側にセットし、外金型7に形成された樹脂注入口8から外金型7の内側に未硬化の熱硬化性樹脂5を注入する。このとき、外金型7の内側に注入された熱硬化性樹脂5は芯部2とコイル導体3で形成される空隙9およびコイル導体3と絶縁シート4で形成される空隙10に流入してコイル導体3の周囲をモールドする。
When manufacturing such a resin mold coil, as shown in FIG. 9, first, a
Thereafter, the
このような方法で製造される樹脂モールドコイルのコイル導体3は、通常、図10に示す巻き方で芯部2の外周に巻回される。このため、折り返し部分の層間(レアー間)では2層分のターン数だけ電位差を持つことになり、この電位差を絶縁するために、コイル導体3の内周側導体と外周側導体との間に絶縁シート4を介在させている。
The
また、コイル導体3は導通面積を確保するために、円形断面のものが一般的に使用される。このため、円筒状の芯部2の外周にコイル導体3を巻き付け、コイル導体3の内周側導体と外周側導体との間に絶縁シート4を介在させると、上述した空隙9,10の隅部が楔形状となる。そのため、注型した熱硬化性樹脂5を空隙9,10の隅部まで含浸させることが困難となり、空隙9,10の隅部に熱硬化性樹脂5の未含浸部が残存すると空隙9,10の隅部で部分放電が発生して層間の絶縁材を侵食していき、絶縁劣化を進行させるという問題がある。
The
部分放電の発生を抑制する方法としては、図11または図12に示す巻き方でコイル導体3を芯部2の外周に巻き付けてコイル導体3の層間電位差をパッシェン電圧以下に抑える方法、コイル導体として箔状のコイル導体を用い、これを図13に示す巻き方で芯部2の外周に巻き付けてコイル導体3の層間に電位差を発生させない方法、図14に示すような角形のコイル導体3を芯部2の外周に巻き付けて樹脂モールドコイルを製造する方法などがある。
As a method of suppressing the occurrence of partial discharge, a method of winding the
図11〜図13に示す手法によると、コイル導体の層間を絶縁する絶縁シートが不要となり、コイル導体間で部分放電が発生することを抑制することが可能であるが、専用の巻線機や巻線治具が必要になり、図10に示した通常の巻き方に比べて巻線工程に時間がかかるという問題がある。
また、図14に示す方法も専用の巻線機を必要とし、巻線工程に時間がかかるという問題がある。さらに、断面が角形のコイル導体は断面が円形のコイル導体に比べて導通面積が小さいという問題もある。
熱硬化性樹脂の含浸性を向上させる技術としては、複数のガラス繊維を撚り合わせた線状絶縁体を超電導コイルの超電導線相互間に介在させて熱硬化性樹脂を超電導線相互間に含浸させる技術が特許文献1に記載されている。
The method shown in FIGS. 11 to 13 eliminates the need for an insulating sheet that insulates the layers of the coil conductors, and can suppress the occurrence of partial discharge between the coil conductors. A winding jig is required, and there is a problem that the winding process takes longer than the normal winding method shown in FIG.
Further, the method shown in FIG. 14 also requires a dedicated winding machine, and there is a problem that the winding process takes time. Further, the coil conductor having a square cross section has a problem that the conductive area is smaller than that of the coil conductor having a circular cross section.
As a technique for improving the impregnation property of the thermosetting resin, a linear insulator formed by twisting a plurality of glass fibers is interposed between the superconducting wires of the superconducting coil, and the thermosetting resin is impregnated between the superconducting wires. The technique is described in
しかしながら、特許文献1に記載された技術を樹脂モールドコイルの製造方法に適用しようとすると、芯部の外周に巻回されたコイル導体の層間を絶縁シートで絶縁することが困難になるという問題がある。また、芯部とコイル導体とで形成される空隙やコイル導体と絶縁シートとで形成される空隙の隅部が楔形状である限りは、複数のガラス繊維を撚り合わせた線状絶縁体を空隙に介在させても熱硬化性樹脂を空隙の隅部まで含浸させることは困難である。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであって、熱硬化性樹脂の含浸性を向上させることによりコイル導体の周囲での部分放電の発生が十分に抑制された樹脂モールドコイルとその製造方法およびモールド変圧器を提供することを目的とする。
However, if the technique described in
The present invention has been made in view of the above-described problems, and a resin molded coil in which the occurrence of partial discharge around the coil conductor is sufficiently suppressed by improving the impregnation property of the thermosetting resin, and its An object is to provide a manufacturing method and a molded transformer.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、筒状の芯部と、該芯部の外周に多層に巻回されたコイル導体と、該コイル導体の層間を絶縁する絶縁シートとを有し、前記コイル導体の周囲が熱硬化性樹脂によりモールドされた樹脂モールドコイルの製造方法であって、前記コイル導体より径の細い線状体を前記コイル導体の外周に線状体同士が接触し合わないピッチでスパイラル状に巻き付け、次いで前記芯部の外周に前記コイル導体を巻き付けると共に、前記コイル導体の内周側導体と外周側導体との間に前記絶縁シートを介在させた後、前記コイル導体の周囲を前記熱硬化性樹脂によりモールドすることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of
請求項2の発明は、前記線状体として耐熱性絶縁材からなるものを用いることを特徴とする。
請求項3の発明は、前記耐熱性絶縁材からなる線状体として当該線状体の径が前記コイル導体の径の1/3以下のものを用いることを特徴とする。
請求項4の発明は、前記線状体として線状の金属導体に絶縁被覆を施したものを用いることを特徴とする。
請求項5の発明は、前記線状体として径が100μm以上のものを用いることを特徴とする。
請求項6の発明は、前記コイル導体の径の60倍以下のピッチで前記線状体を前記コイル導体の外周にスパイラル状に巻き付けることを特徴とする。
The invention according to
The invention according to
The invention of
The invention of
The invention of
請求項7の発明は、筒状の芯部の外周にコイル導体が多層に巻回されるとともに該コイル導体の層間に絶縁シートが介装された巻線に、熱硬化性樹脂が注型された樹脂モールドコイルであって、前記コイル導体より径の細い線状体が前記コイル導体の外周に線状体同士が接触し合わないピッチでスパイラル状に巻き付けられていることを特徴とする。
請求項8の発明は、前記線状体が耐熱性絶縁材からなることを特徴とする。
請求項9の発明は、前記耐熱性絶縁材からなる線状体の径が前記導体の径の1/3以下であることを特徴とする。
According to the seventh aspect of the present invention, a thermosetting resin is cast in a winding in which a coil conductor is wound in multiple layers on the outer periphery of a cylindrical core portion and an insulating sheet is interposed between layers of the coil conductor. A linear molded body having a diameter smaller than that of the coil conductor is spirally wound around the outer periphery of the coil conductor at a pitch at which the linear bodies do not contact each other.
The invention according to
The invention of
請求項10の発明は、前記線状体が線状の金属導体に絶縁被覆を施したものであることを特徴とする。
請求項11の発明は、前記線状体の径が100μm以上であることを特徴とする。
請求項12の発明は、前記コイル導体の径の60倍以下のピッチで前記線状体が前記コイル導体の外周にスパイラル状に巻き付けられてなることを特徴とする。
請求項13の発明は、請求項7〜12のいずれか一項に記載の樹脂モールドコイルと、前記芯部に挿通された鉄心とを備えたことを特徴とするモールド変圧器である。
The invention according to
The invention of
According to a twelfth aspect of the present invention, the linear body is spirally wound around the outer periphery of the coil conductor at a pitch of 60 times or less the diameter of the coil conductor.
A thirteenth aspect of the present invention is a molded transformer comprising the resin molded coil according to any one of the seventh to twelfth aspects and an iron core inserted through the core portion.
請求項1の発明によれば、コイル導体より径の細い線状体を前記コイル導体の外周に線状体同士が接触し合わないピッチでスパイラル状に巻きつけていることにより、芯部とコイル導体で形成される空隙やコイル導体と絶縁シートで形成される空隙の隅部が楔形状となることがなく、空隙の隅部まで熱硬化性樹脂が含浸しやすい形状となるので、熱硬化性樹脂の含浸性を向上させることができ、これにより、コイル導体の周囲での部分放電の発生が十分に抑制された樹脂モールドコイルを製造することができる。 According to the first aspect of the present invention, the core portion and the coil are formed by winding a linear body having a diameter smaller than that of the coil conductor in a spiral shape at a pitch at which the linear bodies do not contact each other on the outer periphery of the coil conductor. The corners of the gap formed by the conductor and the coil conductor and the insulating sheet do not have a wedge shape, and the thermosetting resin is easily impregnated to the corner of the gap. The resin impregnation property can be improved, whereby a resin molded coil in which the occurrence of partial discharge around the coil conductor is sufficiently suppressed can be manufactured.
請求項2の発明によれば、前記線状体として耐熱性絶縁材からなるものを用いることにより、温度上昇のために線状体が径方向に熱膨張することによって熱硬化性樹脂がコイル導体から剥離することを抑制することができる。
請求項3の発明によれば、前記耐熱性絶縁材からなる線状体として当該線状体の径が前記コイル導体の径の1/3以下のものを用いることにより、コイル導体の外周に線状体を巻き付けない構成と比較してコイル導体の導通面積を大きく減少させることなく熱硬化性樹脂の含浸性向上を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, when the linear body is made of a heat-resistant insulating material, the linear body thermally expands in the radial direction to increase the temperature, whereby the thermosetting resin becomes a coil conductor. It can suppress peeling from.
According to the invention of
請求項4の発明によれば、前記線状体として線状の金属導体に絶縁被覆を施したものを用いることにより、コイル導体に加えて線状体にも電流を流すことができるので、コイル導体の外周に耐熱性絶縁材からなる線状体を巻き付けた構成と比較して、線状体の金属導体部分の断面積分だけ電流の導通断面積を上昇させて、熱硬化性樹脂の含浸性向上を図ることができる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、前記線状体として径が100μm以上のものを用いることにより、線状体が絶縁シートにめり込んで、絶縁シートとコイル導体で形成される空隙を埋めてしまうことを抑制することができる。
請求項6の発明によれば、前記コイル導体の径の60倍以下のピッチで前記線状体を前記コイル導体の外周にスパイラル状に巻き付けていることにより、コイル導体の外周に巻回された線状体の間でコイル導体が芯部や絶縁シートに接触することによって熱硬化性樹脂の含浸性が損なわれることを抑制することができる。
According to the invention of
According to the invention of
請求項7の発明によれば、前記コイル導体より径の細い線状体が前記コイル導体の外周に線状体同士が接触し合わないピッチでスパイラル状に巻き付けられていることにより、芯部とコイル導体で形成される空隙やコイル導体と絶縁シートで形成される空隙の隅部が楔形状となることがなく、注型された熱硬化性樹脂が空隙の隅部まで含浸しやすい形状となるので、熱硬化性樹脂の含浸性を向上させることができ、これにより、コイル導体の周囲での部分放電の発生が十分に抑制された樹脂モールドコイルを実現することができる。
According to the invention of
請求項8の発明によれば、前記線状体が耐熱性絶縁材からなることにより、温度上昇のために線状体が径方向に熱膨張することによって熱硬化性樹脂がコイル導体から剥離することを抑制することができる。
請求項9の発明によれば、前記耐熱性絶縁材からなる線状体の径が前記導体の径の1/3以下であることにより、コイル導体の外周に線状体を巻き付けない構成と比較してコイル導体の導通面積を大きく減少させることなく熱硬化性樹脂の含浸性向上を図ることができる。
According to invention of
According to the ninth aspect of the present invention, the diameter of the linear body made of the heat-resistant insulating material is 1/3 or less of the diameter of the conductor, so that the linear body is not wound around the outer periphery of the coil conductor. Thus, the impregnation of the thermosetting resin can be improved without greatly reducing the conductive area of the coil conductor.
請求項10の発明によれば、線状体が線状の金属導体に絶縁被覆を施したものであることにより、コイル導体に加えて線状体にも電流を流すことができるので、コイル導体の外周に耐熱性絶縁材からなる線状体を巻き付けた構成と比較して、線状体の金属導体部分の断面積分だけ電流の導通断面積を上昇させて、熱硬化性樹脂の含浸性向上を図ることができる。
請求項11の発明によれば、前記線状体の径が100μm以上であることにより、線状体が絶縁シートにめり込んで、絶縁シートとコイル導体で形成される空隙を埋めてしまうことを抑制することができる。
According to the invention of
According to the invention of
請求項12の発明によれば、前記コイル導体の径の60倍以下のピッチで前記線状体が前記コイル導体の外周にスパイラル状に巻き付けられていることにより、コイル導体の外周に巻回された線状体の間でコイル導体が芯部や絶縁シートに接触することによって熱硬化性樹脂の含浸性が損なわれることを抑制することができる。
請求項13の発明によれば、請求項7〜12のいずれか一項に記載の樹脂モールドコイルを備えたことにより、コイル導体の周囲での部分放電の発生が十分に抑制されたモールド変圧器を実現することができる。
According to the invention of
According to the invention of
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
本発明の一実施形態に係る樹脂モールドコイルの軸方向断面を図1に示す。図1に示されるように、本発明の一実施形態に係る樹脂モールドコイル1は、絶縁性を有する保護フィルムを円筒状に形成した芯部2と、芯部2の外周に多層に巻回されたエナメル線等のコイル導体3と、コイル導体3の層間を絶縁する複数枚の絶縁シート4とを有し、コイル導体3の周囲を注型されたエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂5によりモールドした構造となっている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an axial cross section of a resin molded coil according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a resin molded
なお、コイル導体3は絶縁物で被覆された導体であり、このコイル導体3に適用されるエナメル線の樹脂被膜の材料としては例えばポリウレタン、ポリエステルなどがあるが、これに限定されるものではない。また、コイル導体3を形成する金属材料としては例えばアルミニウム、銅などが用いられる。
芯部2を形成する保護フィルムとしては例えば安価なポリエチレン系樹脂材料であるPET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、さらには耐熱性材料であるガラス繊維マットなどの絶縁材からなるものが用いられるが、これに限定されるものではない。また、絶縁シート4としては例えばアラミド(全芳香族ポリアミド)ポリマー、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)などの絶縁材からなるものが用いられるが、これに限定されるものではない。
The
Examples of the protective film forming the
また、樹脂モールドコイル1は、コイル導体3より径の細い線状体11を有している。この線状体11はポリプロピレンやテフロン(登録商標)などの耐熱性絶縁材からなり、コイル導体3の外周に線状体11同士が接触し合わないピッチでスパイラル状に巻き付けられている。
なお、線状体11は、上述の耐熱性絶縁材からなるものに限定されるものではなく、後述のように、線状の金属導体に絶縁被覆を施したものを用いることもできる。
The resin molded
In addition, the
上述のように、本発明の一実施形態に係る樹脂モールドコイル1は、絶縁性を有する保護フィルムを円筒状に形成した芯部2の外周にコイル導体3が多層に巻回されるとともにコイル導体3の層間に絶縁シート4が介装された巻線に、熱硬化性樹脂5が注型された樹脂モールドコイルであって、コイル導体3より径の細い線状体11がコイル導体3の外周に線状体11同士が接触し合わないピッチでスパイラル状に巻き付けられた構成となっている。
As described above, the resin molded
このため、樹脂モールドコイル1では、芯部2とコイル導体3で形成される空隙やコイル導体3と絶縁シート4で形成される空隙の隅部が楔形状となることがなく、注型された熱硬化性樹脂5が空隙の隅部まで含浸しやすい構造となっており、コイル導体3の周囲への熱硬化性樹脂5の含浸性が向上しているため、熱硬化性樹脂5の未含浸部が残存することが十分に抑制されているので、コイル導体3の周囲での部分放電の発生を十分に抑制することができる。
For this reason, in the
次に、本発明の一実施形態に係る樹脂モールドコイル1の製造方法を説明する。図2〜図4は、樹脂モールドコイル1を製造するための手順を示す図である。上述した樹脂モールドコイル1を製造する場合は、図2に示されるように、まず、コイル導体3より径の細い線状体11を線状体同士が接触し合わないピッチPでコイル導体3の外周にスパイラル状に巻き付ける。
ここで、線状体11の径が100μm未満であると、コイル導体3の外周に巻回された線状体11がコイル導体3の絶縁皮膜や絶縁シート4の中に埋もれてしまうおそれがあるため、線状体11の径は100μm以上であることが好ましい。
Next, the manufacturing method of the
Here, when the diameter of the
また、線状体11が耐熱性絶縁材からなる場合、線状体11の径がコイル導体3の径の1/3より大きい径であると、樹脂モールドコイル1の全体寸法が同じ条件でコイル導体3の外周に線状体11を巻き付けない構成と比較してコイル導体3の導通面積が大きく減少してしまう。このため、コイル導体3の導通面積を確保する上では線状体11の径をコイル導体3の径の1/3以下とすることが望ましい。
Further, when the
また、線状体11の巻付けピッチPがコイル導体3の径の60倍より大きくなると、隣り合う線状体11の間で絶縁シート4がコイル導体3の表面に接触し、熱硬化性樹脂の含浸性が損なわれるおそれがあるため、線状体11の巻付けピッチPはコイル導体3の径の60倍以下であることが好ましい。
コイル導体3の外周に線状体11を巻き付けたならば、次に、図3に示されるように、内金型6の外周面に保護フィルムを円筒状に巻き付けて形成した芯部2の外周にコイル導体3を図9に示す通常の巻き方で多層に巻回し、さらにコイル導体3の内周側導体と外周側導体との間に絶縁シート4を介在させてコイル導体3の層間を絶縁する。
When the winding pitch P of the
If the
その後、熱硬化性樹脂5の注型のため、図4に示されるように、内金型6を外金型7の内側にセットし、外金型7に形成された樹脂注入口8から外金型7の内側に未硬化の熱硬化性樹脂5を注入する。このとき、外金型7の内側に注入された熱硬化性樹脂5は、芯部2とコイル導体3とで形成される空隙9およびコイル導体3と絶縁シート4とで形成される空隙10に流入し、内金型6の円周方向と軸方向に流れてコイル導体3の周囲をモールドする。
Thereafter, as shown in FIG. 4, for casting the
上記のように、コイル導体3より径の細い線状体11をコイル導体3の外周に線状体同士が接触し合わないピッチでスパイラル状に巻き付け、次いで保護フィルムを円筒状に巻いて形成した芯部2の外周にコイル導体3を多層に巻回すると共に、コイル導体3の内周側導体と外周側導体との間に絶縁シート4を介在させると、芯部2とコイル導体3は図5に示すような形状の空隙9を樹脂モールドコイルの製造時に形成し、コイル導体3と絶縁シート4は図6に示すような形状の空隙10を樹脂モールドコイルの製造時に形成する。これにより、空隙9,10の隅部が楔形状となることがないので、樹脂モールドコイルを製造する際に注型された熱硬化性樹脂の含浸性向上を図ることができる。
As described above, the
また、注型された熱硬化性樹脂5を空隙9,10の隅部まで含浸させることができるので、熱硬化性樹脂5の未含浸部が残存することが十分に抑制されることにより、上述の図2〜図6で説明した製造方法により製造された樹脂モールドコイル1においては、コイル導体3の周囲で部分放電が発生することを十分に抑制することができる。
さらに、線状体11としてポリプロピレンなどの耐熱性絶縁材からなるものを用いたことで、温度上昇のために線状体11が径方向に熱膨張することによって熱硬化性樹脂5がコイル導体3から剥離することを抑制することができる。
Further, since the cast
Further, since the
また、線状体11の径を100μm以上にすることで、線状体11が絶縁シート4にめり込んで、絶縁シート4とコイル導体3で形成される空隙を埋めてしまうことを抑制することができる。
また、線状体11の巻付けピッチPをコイル導体3の径の60倍以下にすることで、隣り合う線状体11の間で絶縁シート4がコイル導体3の表面に接触し、熱硬化性樹脂5の含浸性が損なわれることを抑制することができる。
In addition, by setting the diameter of the
Further, by setting the winding pitch P of the
なお、上述した本発明の一実施形態では、コイル導体の外周に巻回される線状体として耐熱性絶縁材からなるものを用いたが、線状の金属導体に絶縁被覆を施したものを用いてもよい。線状の金属導体の材料としては例えばアルミニウムや銅などを用いることができる。線状体として線状の金属導体に絶縁被覆を施したものを用いることで、耐熱性絶縁材からなるものを用いた場合とは異なり、コイル導体に加えて線状体にも電流を流すことができるので、コイル導体の外周に耐熱性絶縁材からなる線状体を巻き付けた構成と比較して、線状体の金属導体部分の断面積分だけ電流の導通断面積を上昇させて、熱硬化性樹脂の含浸性向上を図ることができる。 In the above-described embodiment of the present invention, the linear body wound around the outer periphery of the coil conductor is made of a heat-resistant insulating material, but the linear metal conductor is coated with an insulating coating. It may be used. As the material of the linear metal conductor, for example, aluminum or copper can be used. Unlike the case of using a heat-resistant insulating material by using an insulating coating on a linear metal conductor as a linear body, current flows through the linear body in addition to the coil conductor. Compared to a configuration in which a linear body made of a heat-resistant insulating material is wound around the outer periphery of the coil conductor, the current conduction cross-sectional area is increased by the cross-sectional integral of the metal conductor portion of the linear body, and thermosetting is performed. The impregnation property of the conductive resin can be improved.
ここで、コイル導体の外周に巻回される線状体として線状の金属導体に絶縁被覆を施したものを用いる場合、例えばエナメル線を用いることができるが、これに限定されるものではない。
この樹脂モールドコイル1は、モールド変圧器、計器用変圧器、計器用変流器等の電気機器に好適に用いることができる。特に、一次コイル側の電圧が3.3kV以上の高電圧機器に好適である。例えば、一次コイル及び二次コイルを本実施形態の樹脂モールドコイル1で構成し、それぞれのコイルの芯部2に鉄心を挿通すれば、長期信頼性に優れたモールド変圧器を得ることができる。
Here, for example, an enameled wire can be used as a linear body wound around the outer periphery of the coil conductor, but the present invention is not limited thereto. .
This
図7は、本発明の一実施形態に係るモールド変圧器の構成例を示す一部破砕正面図である。図7の右側の破砕部は断面図である。図7に示されるように、本発明の一実施形態に係るモールド変圧器21において、22は鋼板が積層されてなる鉄心であり、この鉄心22を樹脂モールドされた高圧巻線23Aおよび低圧巻線23Bが互いに同軸状に巻回されている。高圧巻線23Aおよび低圧巻線23Bは絶縁性のコイル受け24を介して上フレーム25と下フレーム26とによって挟持されている。高圧巻線23Aと低圧巻線23Bとで構成される巻線23は3相分並べて配されている。なお、高圧巻線23Aと低圧巻線23Bとの間に絶縁性のスペーサ27が介装されているとともに、低圧巻線23Bと鉄心22の主脚との間に絶縁性の間隙材28が介装されている。
このようなモールド変圧器21における高圧巻線23Aおよび低圧巻線23Bのうち、特に高圧巻線23Aとして本実施形態の樹脂モールドコイル1を用いることにより、コイル導体の周囲で部分放電が発生することが十分に抑制されたモールド変圧器を実現することができる。
FIG. 7 is a partially fragmented front view showing a configuration example of a molded transformer according to an embodiment of the present invention. The crushing part on the right side of FIG. 7 is a cross-sectional view. As shown in FIG. 7, in a molded
Of the high-voltage winding 23A and the low-voltage winding 23B in such a molded
コイル導体として直径1.0mmのエナメル線を使用すると共に、絶縁シートとしてデュポン株式会社製のNOMEX(登録商標)、品番410(厚さ:180μm)を2枚使用した。そして、線状体として直径0.2mmのエナメル線を使用して樹脂モールドコイルを作製し、コイル導体の部分放電消滅電圧を測定した。その結果、コイル導体がエナメル線単体のものでは部分放電消滅電圧が1.4kVrms、コイル導体の外周に線状体をスパイラル状に巻き付けたものでは部分放電消滅電圧が5.2kVrmsとなり、エナメル線単体のものより部分放電特性が約3.7倍に向上した。また、コイル導体の外周に線状体をスパイラル状に巻き付けたものを切断して芯部とコイル導体とで形成される空隙やコイル導体と絶縁シートとで形成される空隙を観察したところ、空隙の隅部まで熱硬化性樹脂が含浸していることを確認できた。 An enameled wire having a diameter of 1.0 mm was used as a coil conductor, and two sheets of NOMEX (registered trademark) manufactured by DuPont, product number 410 (thickness: 180 μm) were used as insulating sheets. And the resin mold coil was produced using the enamel wire of diameter 0.2mm as a linear body, and the partial discharge extinction voltage of the coil conductor was measured. As a result, the partial discharge extinction voltage is 1.4 kVrms when the coil conductor is a single enameled wire, and the partial discharge extinction voltage is 5.2 kVrms when a linear body is spirally wound around the outer periphery of the coil conductor. The partial discharge characteristics were improved by about 3.7 times compared to the above. In addition, when the spirally wound linear body was wound around the outer periphery of the coil conductor, the gap formed by the core portion and the coil conductor and the gap formed by the coil conductor and the insulating sheet were observed. It was confirmed that the thermosetting resin was impregnated up to the corners.
1…樹脂モールドコイル
2…芯部
3…コイル導体
4…絶縁シート
5…熱硬化性樹脂
6…内金型
7…外金型
8…樹脂注入口
9,10…空隙
11…線状体
21…モールド変圧器
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記コイル導体より径の細い線状体を前記コイル導体の外周に線状体同士が接触し合わないピッチでスパイラル状に巻き付け、次いで前記芯部の外周に前記コイル導体を巻き付けると共に、前記コイル導体の内周側導体と外周側導体との間に前記絶縁シートを介在させた後、前記コイル導体の周囲を前記熱硬化性樹脂によりモールドすることを特徴とする樹脂モールドコイルの製造方法。 A cylindrical core, a coil conductor wound in multiple layers on the outer periphery of the core, and an insulating sheet that insulates between the layers of the coil conductor, and the periphery of the coil conductor is molded with a thermosetting resin. A method for producing a resin molded coil,
A linear body having a diameter smaller than that of the coil conductor is spirally wound around the outer periphery of the coil conductor at a pitch at which the linear bodies do not contact each other, and then the coil conductor is wound around the outer periphery of the core portion. A method for producing a resin-molded coil, comprising: interposing the insulating sheet between an inner circumferential conductor and an outer circumferential conductor, and then molding the periphery of the coil conductor with the thermosetting resin.
前記コイル導体より径の細い線状体が前記コイル導体の外周に線状体同士が接触し合わないピッチでスパイラル状に巻き付けられていることを特徴とする樹脂モールドコイル。 A coil-molded coil in which a coil conductor is wound in multiple layers on the outer periphery of a cylindrical core and a thermosetting resin is cast in a winding in which an insulating sheet is interposed between the layers of the coil conductor. ,
A resin-molded coil, wherein a linear body having a diameter smaller than that of the coil conductor is spirally wound around the outer periphery of the coil conductor at a pitch at which the linear bodies do not contact each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013079683A JP6255697B2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Resin molded coil, manufacturing method thereof, and molded transformer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013079683A JP6255697B2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Resin molded coil, manufacturing method thereof, and molded transformer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014204002A true JP2014204002A (en) | 2014-10-27 |
JP6255697B2 JP6255697B2 (en) | 2018-01-10 |
Family
ID=52354172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013079683A Active JP6255697B2 (en) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Resin molded coil, manufacturing method thereof, and molded transformer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6255697B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112017000191T5 (en) | 2016-04-19 | 2018-08-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | Lignin skeleton resin composition and casting containing the resin composition |
US20190198220A1 (en) * | 2017-12-26 | 2019-06-27 | Delta Electronics (Shanghai) Co.,Ltd. | Magnetic component |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS547509A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-20 | Hitachi Ltd | Superconductive exciting winding |
JPS55110007A (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-25 | Toshiba Corp | Insulating coil |
JPS5720420A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of molded coil |
JPS5766504U (en) * | 1980-10-06 | 1982-04-21 | ||
JPS61173643A (en) * | 1985-01-25 | 1986-08-05 | Shinko Electric Co Ltd | Coil spacer inserting structure of dipped starter |
JPH01125913A (en) * | 1987-11-11 | 1989-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | Transformator |
JPH07263216A (en) * | 1994-03-25 | 1995-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Superconductive coil unit and its manufacture |
-
2013
- 2013-04-05 JP JP2013079683A patent/JP6255697B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS547509A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-20 | Hitachi Ltd | Superconductive exciting winding |
JPS55110007A (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-25 | Toshiba Corp | Insulating coil |
JPS5720420A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of molded coil |
JPS5766504U (en) * | 1980-10-06 | 1982-04-21 | ||
JPS61173643A (en) * | 1985-01-25 | 1986-08-05 | Shinko Electric Co Ltd | Coil spacer inserting structure of dipped starter |
JPH01125913A (en) * | 1987-11-11 | 1989-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | Transformator |
JPH07263216A (en) * | 1994-03-25 | 1995-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Superconductive coil unit and its manufacture |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112017000191T5 (en) | 2016-04-19 | 2018-08-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | Lignin skeleton resin composition and casting containing the resin composition |
US20190198220A1 (en) * | 2017-12-26 | 2019-06-27 | Delta Electronics (Shanghai) Co.,Ltd. | Magnetic component |
US11735348B2 (en) * | 2017-12-26 | 2023-08-22 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | Magnetic component |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6255697B2 (en) | 2018-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101464628B1 (en) | Wrapped stator coil | |
US8154374B2 (en) | Transformer winding and a method of reinforcing a transformer winding | |
EP2800112A1 (en) | HV instrument transformer | |
KR20120095340A (en) | Dry type transformer with improved cooling | |
CN107039159A (en) | Electric winding, the dry-type transformer with electric winding and the method for manufacturing electric winding | |
US20200336035A1 (en) | Insulation of sub-conductors of a dynamoelectric machine | |
JP2007282410A (en) | Rotating electric machine, stator coil thereof, its manufacturing method, and semiconductive sheet, semiconductive tape | |
JP6255697B2 (en) | Resin molded coil, manufacturing method thereof, and molded transformer | |
JP2014203923A (en) | Resin mold coil and mold transformer | |
EP2810358B1 (en) | High voltage stator coil with reduced power tip-up | |
JP6349922B2 (en) | Resin molded coil, manufacturing method thereof, and molded transformer | |
JP2013074250A (en) | Shield of mold transformer | |
KR20120049277A (en) | Lead-out tube | |
JP2007335725A (en) | Molded coil | |
KR102519248B1 (en) | Medium frequency transformer with dry core | |
KR20100131294A (en) | Cast resin transformer and its making method | |
JP6585441B2 (en) | Rotating electrical machine coil, rotating electrical machine, and method of manufacturing rotating electrical machine coil | |
JP2010226814A (en) | Rotor of rotating electrical machine | |
JP2013162009A (en) | Mold transformer | |
JP2013055279A (en) | Stationary induction apparatus | |
JP6014833B2 (en) | Coil for rotating electrical machine | |
JP5663322B2 (en) | Resin molded coil and molded transformer using the same | |
JP2017055042A (en) | Transformer | |
KR20120098302A (en) | Environment-friendly power supply for the pole transformer | |
JP2016163508A (en) | Coil of rotary electric machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160315 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170228 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170417 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171120 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6255697 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |