JP2019036570A - Outer iron type stationary induction machine and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変圧器、リアクトルなどの静止誘導電器に関する。 The present invention relates to a static induction electric device such as a transformer or a reactor.
変圧器などの静止誘導電器において、鉄心の歪みは鉄損および発生する騒音を大きくする。そのため、従来、外鉄形構造の変圧器組立時、鉄心脚部の歪みを抑えるためにコイル外装−鉄心脚部間に紙を圧縮したプレスボードを挿入している。 In a static induction machine such as a transformer, distortion of the iron core increases iron loss and generated noise. For this reason, conventionally, when assembling a transformer having an outer iron type structure, a press board in which paper is compressed is inserted between the coil exterior and the core leg in order to suppress distortion of the core leg.
特許文献1には、「コイルへ挿入するために切断された鉄心をコイルへ組み込んだ後に、鉄心締付バンドで締め付け固定してなる外鉄形巻鉄心変圧器において、鉄心と相対するコイル最外面上に、コイル最外面絶縁紙で介在物を巻き込み固定し、コイル完成仕上り厚み寸法を鉄心設計窓寸法に合せてなる外鉄形巻鉄心変圧器。(実用新案登録請求の範囲)」と記載されている。
変圧器の組み立てにおいて、プレスボードの挿入作業は鉄心ラップ・バンド締付作業後に行う。コイルや鉄心の出来に誤差があり、バンド締付作業だけでは鉄心脚部の歪みを取り切ることはできない。そのため、プレスボード挿入作業は必須である。しかし、プレスボード挿入作業は、その調整に工数がかかる上、作業者の熟練に頼るところが大きい。また、プレスボードの挿入により鉄心には局所応力がかかっている。 When assembling the transformer, the press board is inserted after the core wrap and band tightening work. There is an error in the production of the coil and the iron core, and the distortion of the iron leg cannot be removed only by tightening the band. Therefore, press board insertion work is indispensable. However, the press board insertion work takes a lot of man-hours for the adjustment and relies heavily on the skill of the operator. Moreover, local stress is applied to the iron core by inserting the press board.
本発明は、巻鉄心に局所応力をかけずに巻鉄心の脚部の歪みを抑制し、巻鉄心の磁気特性の劣化および騒音を改善・安定化することを目的とする。 An object of the present invention is to suppress distortion of leg portions of a wound core without applying local stress to the wound core, and to improve / stabilize deterioration of magnetic characteristics and noise of the wound core.
本発明は、上記課題を解決するために、予め鉄心最内周にゴム等の弾性部材を貼り付けて鉄心ラップ・バンド締付作業を行うことで、局所応力をかけずに歪みを抑制し、調整作業をなくす。 In order to solve the above problems, the present invention suppresses distortion without applying local stress by applying an elastic member such as rubber to the innermost circumference of the core in advance and performing an iron core wrap and band tightening operation. Eliminate adjustment work.
本発明の「外鉄形静止誘導電器」の一例を挙げるならば、
隣接する複数の巻鉄心と、前記巻鉄心に挿入したコイルを備える外鉄形静止誘導電器であって、前記コイルの外装と前記巻鉄心の脚部の内周側との間に絶縁性を有する弾性部材を配置したことを特徴とするものである。
If you give an example of the “coating-type static induction electric appliance” of the present invention,
An outer iron type static induction electric machine comprising a plurality of adjacent wound iron cores and a coil inserted into the wound iron core, and has an insulating property between the exterior of the coil and the inner peripheral side of the leg of the wound iron core An elastic member is arranged.
また、本発明の「外鉄形静止誘導電器の製造方法」の一例を挙げるならば、
隣接する複数の巻鉄心と、前記巻鉄心に挿入したコイルを備える外鉄形静止誘導電器の製造方法であって、一方が開かれた巻鉄心の鉄心脚部に絶縁性の弾性部材を貼り付ける、或いは、コイルの外装に絶縁性の弾性部材を貼り付けるステップと、前記コイルに前記巻鉄心を挿入して、コイルの外装と巻鉄心の脚部との間に前記絶縁性の弾性部材を配置するステップと、前記巻鉄心を閉じるラップ作業を行うステップと、前記巻鉄心の外周をバンドで締め付けるステップと、を備えるものである。
In addition, if an example of the “method for manufacturing an outer iron type static induction appliance” of the present invention is given,
A method of manufacturing an outer iron type static induction electric appliance comprising a plurality of adjacent wound cores and a coil inserted into the wound core, wherein an insulating elastic member is attached to the core leg of the wound core that is open on one side Alternatively, an insulating elastic member is affixed to the exterior of the coil, and the wound core is inserted into the coil, and the insulating elastic member is disposed between the exterior of the coil and the leg of the wound core. A step of performing a lapping operation for closing the wound iron core, and a step of tightening an outer periphery of the wound iron core with a band.
本発明によれば、巻鉄心に局所応力をかけずに巻鉄心の脚部の歪みを抑制し、巻鉄心の磁気特性の劣化および騒音を改善・安定化することができる。また、変圧器の組立作業時の調整作業をなくし、組立工数を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, distortion of the leg part of a wound iron core can be suppressed, without applying a local stress to a wound iron core, and the deterioration of the magnetic characteristic and noise of a wound iron core can be improved and stabilized. In addition, adjustment work during assembly of the transformer can be eliminated, and the number of assembly steps can be reduced.
本発明の実施例を説明する前に、一般的な外鉄形変圧器の構造を説明する。
図1に、外鉄形変圧器1の一例を示す。外鉄形変圧器は、コイル(巻線)の周りに磁気回路である鉄心を配置したもので、コイルが複数の鉄心によって囲まれており、コイルが内側になり、その外側を鉄心が囲んでいる。図1は、単相外鉄形変圧器の例である。コイル2には、2つの巻鉄心4をその外側を隣接させて挿入することにより、コイル2を取り囲む磁気回路が構成されている。コイル2は、1次コイルと2次コイルを巻き回して構成されている。巻鉄心4は、電磁鋼板やアモルファス薄帯を積層して構成されている。巻鉄心4の外周には、巻鉄心を締め付けるスチールバンド等のバンド5が巻き付けられている。コイル2の外装と巻鉄心4の脚部の内周側との間は、スペース(間隙)8となっている。
Before describing an embodiment of the present invention, the structure of a general outer iron type transformer will be described.
FIG. 1 shows an example of a shell-
変圧器を動作させると、巻鉄心4が歪んで振動し、騒音を発生させる。そのため、鉄心脚部の歪みを抑えるために、コイル外装−鉄心脚部間に例えばプレスボードを挿入しているが、挿入作業に課題がある。
When the transformer is operated, the
以下、本発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の構成要素にはなるべく同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in the drawings for explaining the embodiments, the same constituent elements are given the same names and symbols as much as possible, and the repeated explanation thereof is omitted.
図2に、本発明の実施例1の外鉄形変圧器の一例を示す。実施例1は、コイル外装−鉄心脚部間にゴム等の弾性部材を配置したものである。 FIG. 2 shows an example of the outer iron type transformer according to the first embodiment of the present invention. Example 1 arrange | positions elastic members, such as rubber | gum, between a coil exterior and an iron core leg part.
本実施例の外鉄形変圧器1は、コイル2と、コイル2に挿入されコイル2を囲む2つの巻鉄心4と、巻鉄心4の外周に巻かれ巻鉄心4を締め付けるバンド5を有する。そして、コイル外装と巻鉄心の脚部との間には、弾性部材であるゴム3が設けられている。ゴム3は、コイル2の軸方向の略全長に渡って配置されている。ゴムとしては、例えば耐油性ニトリルゴム(耐油NBR)を用いることができる。
The outer
外鉄形変圧器の組立において、巻鉄心をコイルに挿入する際、鉄心脚部の最内周にゴムを予め貼り付けておく。鉄心をコイルに挿入し、鉄心のラップ作業を行い、鉄心をバンドで締め付ける。図3に、この製造手順を示す。図3(a)に示すように、一方が開かれた巻鉄心4の、鉄心脚部の内側に板状のゴム3を貼り付ける。ゴム3の貼り付けは、両面テープ等の接着テープを用いても良いし、接着剤を用いても良い。次に、図3(b)に示すように、コイル2に巻鉄心4を挿入して、コイル2の外装と巻鉄心4の脚部との間にゴム3を配置し、巻鉄心4を閉じるラップ作業を行う。そして、図3(c)に示すように、ラップ作業を終えた巻鉄心4を、ゴム3とともにバンド5で締め付け、固定する。
In assembling the outer iron type transformer, when inserting the wound iron core into the coil, rubber is affixed in advance to the innermost circumference of the iron core leg. Insert the iron core into the coil, wrap the iron core, and tighten the iron core with a band. FIG. 3 shows this manufacturing procedure. As shown in FIG. 3A, a plate-
なお、図3では、巻鉄心4の、鉄心脚部の内側に板状のゴム3を貼り付けたが、コイル2の外装に板状のゴム3を貼り付けても良い。
In FIG. 3, the plate-
ゴム3はコイル2の外装と鉄心脚部の内周側との間に配置され、バンド締付作業によりゴム3がつぶれることで、鉄心脚部とコイル2はゴム3を介して互いに支持し合う。そして、弾性のあるゴム3は巻鉄心4に局所的な応力を与えることなく脚部の歪みを抑制する。
The
本実施例によれば、コイル外装−鉄心脚部間にゴム等の弾性部材を配置することにより、巻鉄心に局所応力をかけずに巻鉄心の歪みを抑制し、巻鉄心の磁気特性の劣化および騒音を改善・安定化することができる。また、変圧器の組立作業時の調整作業をなくし、組立工数を低減することができる。 According to the present embodiment, by disposing an elastic member such as rubber between the coil sheath and the core leg, distortion of the wound core is suppressed without applying local stress to the wound core, and the magnetic characteristics of the wound core are deteriorated. And noise can be improved and stabilized. In addition, adjustment work during assembly of the transformer can be eliminated, and the number of assembly steps can be reduced.
図4に、本発明の実施例2の外鉄形変圧器の一例を示す。実施例2は、コイル外装−鉄心脚部間に配置するゴム等の弾性部材を2つ重ねたものである。 FIG. 4 shows an example of the outer iron type transformer according to the second embodiment of the present invention. In Example 2, two elastic members such as rubber disposed between the coil exterior and the core leg are stacked.
図に示すように、コイル外装と鉄心脚部との間に配置する弾性部材を、鉄心脚部側の第1のゴム3aとコイル側の第2のゴム3bとで構成する。第1のゴム3aは、ほぼコイル2の軸方向の全長に渡って配置されている。これに対して、第2のゴム3bは、コイル2の軸方向の全長よりも短い長さを有し、コイル2の軸方向の中央部、すなわち、鉄心脚部4aの中央部に配置されている。
As shown in the figure, the elastic member disposed between the coil exterior and the core leg is composed of a
図に示すような長方形状の巻鉄心4において、鉄心脚部4aの中央部は横に広がり易くなっている。そのため、鉄心脚部4aの中央部、すなわちコイル2の軸方向の中央部に第2のゴム3bを重ねて、弾性部材を厚くすることにより、隙間を無くすことができる。そして、コイル2の上端部および下端部においては弾性部材が第1のゴム3aのみで薄くなっているので、バンド5で巻鉄心4を締め付けた際に、ゴムの逃げ代となる。
In the rectangular
本実施例の外鉄形変圧器の製造においては、第1のゴム3aと第2のゴム3bとを重ねて鉄心脚部4aの内側に貼り付けて、コイル2に挿入しても良いし、或いは、第1のゴム3aを鉄心脚部4aの内側に貼り付け、コイル2の外装に第2のゴム3bを貼り付けて、コイル2に挿入して、重ね合わせても良い
In the manufacture of the outer iron type transformer of the present embodiment, the
図5に、本発明の実施例3の外鉄形変圧器の一例を示す。実施例3は、実施例2の外鉄形変圧器において、第2のゴム3bをコイルの軸方向に分割したものである。
FIG. 5 shows an example of the outer iron type transformer according to the third embodiment of the present invention. The third embodiment is obtained by dividing the
図に示すように、コイル外装と鉄心脚部との間に配置する弾性部材を、鉄心脚部側の第1のゴム3aとコイル側の第2のゴム3bとで構成する。第1のゴム3aは、ほぼコイル2の軸方向の全長に渡って配置されている。これに対して、第2のゴム3bは、コイル2の軸方向の全長よりも短い長さを有し、コイル2の軸方向に間隔を空けて複数配置されている。
As shown in the figure, the elastic member disposed between the coil exterior and the core leg is composed of a
本実施例の外鉄形変圧器においては、第2のゴム3bがコイルの軸方向に間隔を空けて複数配置されているので、第2のゴム2bの相互間に隙間が形成されている。そのため、外鉄形変圧器が油入変圧器の場合は、隙間に入り込んだ油に熱を伝達することができ、放熱が良好になる。また、油を用いないモールド変圧器の場合も、隙間に入り込んだ空気に熱を伝達することができ、同様に放熱が良好になる。
In the outer iron type transformer of the present embodiment, a plurality of
図6に、本発明の実施例4の外鉄形変圧器の一例を示す。実施例4は、実施例1の外鉄形変圧器において、ゴム3をコイルの軸方向に分割したものである。
FIG. 6 shows an example of the outer iron type transformer according to the fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is obtained by dividing the
図に示すように、コイル外装と鉄心脚部との間に配置する弾性部材を、分割した複数のゴム3cで構成する。ゴム3cは、コイル2の軸方向の全長よりも短い長さを有し、コイル2の軸方向に間隔を空けて複数配置されている。
As shown in the drawing, the elastic member disposed between the coil exterior and the iron core leg portion is constituted by a plurality of divided
本実施例の外鉄形変圧器においては、ゴム3cがコイルの軸方向に間隔を空けて複数配置されているので、ゴム3cの相互間に隙間が形成されている。そのため、外鉄形変圧器が油入変圧器の場合は、隙間に入り込んだ油に熱を伝達し、油が流れることにより、放熱が良好になる。また、油を用いないモールド変圧器の場合も、隙間に入り込んだ空気に熱を伝達し、空気が流れることにより、同様に放熱が良好になる。
In the outer iron type transformer of the present embodiment, since a plurality of
図7に、本発明の実施例5の外鉄形変圧器の一例を示す。実施例5は、実施例1の外鉄形変圧器において、コイル外装と巻鉄心の脚部との間に設ける弾性部材として、孔の空いたゴムを用いたものである。 FIG. 7 shows an example of a shell-type transformer according to the fifth embodiment of the present invention. In the outer iron type transformer of the first embodiment, the fifth embodiment uses rubber with a hole as an elastic member provided between the coil exterior and the legs of the wound core.
図に示すように、コイル外装と鉄心脚部との間に配置する弾性部材を、複数の孔のあいたゴム3dで構成する。
As shown in the figure, the elastic member disposed between the coil exterior and the core leg is composed of
本実施例の外鉄形変圧器においては、ゴム3dが複数の孔を備えている。そのため、外鉄形変圧器が油入変圧器の場合は、孔に入り込んだ油に熱を伝達し、油が流れることにより、放熱が良好になる。また、油を用いないモールド変圧器の場合も、孔に入り込んだ空気に熱を伝達し、空気が流れることにより、同様に放熱が良好になる。
In the outer iron type transformer of the present embodiment, the
上記の各実施例では、単相変圧器を例に説明したが、本発明は、3相変圧器に用いることができるし、また、リアクトル装置等の静止誘導電器に用いることができる。 In each of the above embodiments, a single-phase transformer has been described as an example. However, the present invention can be used for a three-phase transformer, and can also be used for a stationary induction device such as a reactor device.
1…外鉄形変圧器
2…コイル
3…ゴム
3a…第1のゴム
3b…第2のゴム
3c…分割ゴム
3d…孔あきゴム
4…巻鉄心
4a…鉄心脚部
5…バンド
8…スペース(間隙)
9…孔
DESCRIPTION OF
9 ... hole
Claims (14)
前記コイルの外装と前記巻鉄心の脚部の内周側との間に絶縁性を有する弾性部材を配置したことを特徴とする外鉄形静止誘導電器。 A plurality of adjacent wound iron cores, and an outer iron type static induction electric appliance comprising a coil inserted into the wound iron core,
An outer iron type static induction electric device characterized in that an elastic member having an insulating property is disposed between the outer casing of the coil and the inner peripheral side of the leg portion of the wound core.
前記絶縁性を有する弾性部材は、ゴムであることを特徴とする外鉄形静止誘導電器。 In the outer iron type static induction electric appliance according to claim 1,
The outer iron-type static induction device, wherein the insulating elastic member is rubber.
前記巻鉄心の外周を締め付けるバンドを備えることを特徴とする外鉄形静止誘導電器。 The outer iron type static induction electric appliance according to claim 1, further comprising:
An outer iron type static induction electric appliance comprising a band for tightening an outer periphery of the wound iron core.
前記絶縁性を有する弾性部材は、前記コイルの軸方向の略全長に渡って配置したことを特徴とする外鉄形静止誘導電器。 In the outer iron type static induction electric appliance according to claim 1,
The outer iron type static induction electric appliance characterized in that the elastic member having an insulating property is disposed over substantially the entire axial length of the coil.
前記絶縁性を有する弾性部材は、
前記コイルの軸方向の略全長に渡って配置した第1のゴムと、
前記コイルの軸方向の全長よりも短い長さを有し、前記コイルの軸方向の中央部に配置した第2のゴムと、
から構成されることを特徴とする外鉄形静止誘導電器。 In the outer iron type static induction electric appliance according to claim 1,
The insulating elastic member is
A first rubber disposed over substantially the entire axial length of the coil;
A second rubber having a length shorter than the overall axial length of the coil and disposed in the axial central portion of the coil;
An outer iron type static induction electric machine characterized by comprising.
前記第2のゴムは、コイルの軸方向に間隔を空けて複数配置されていることを特徴とする外鉄形静止誘導電器。 In the outer iron type static induction electric appliance according to claim 5,
A plurality of the second rubbers are arranged at intervals in the axial direction of the coil.
前記絶縁性を有する弾性部材は、
コイルの軸方向に間隔を空けて複数配置されていることを特徴とする外鉄形静止誘導電器。 In the outer iron type static induction electric appliance according to claim 1,
The insulating elastic member is
A plurality of outer iron type static induction electric appliances arranged at intervals in the axial direction of a coil.
前記ゴムには、複数の孔が空いていることを特徴とする外鉄形静止誘導電器。 In the outer iron type static induction electric appliance according to claim 2,
An outer iron type static induction electric appliance, wherein the rubber has a plurality of holes.
鉄心のうち最外周の鉄心と前記最外周の鉄心と隣り合う鉄心とに巻き回された外周側コイルを有し、
前記最外周の鉄心の内周側の面と、前記外周側コイルのうち前記内周側の面と対向する面との間に絶縁性を有する弾性部材が配置され、
前記最外周の鉄心の外周がバンドによって締め付けられていること
を特徴とする外鉄形変圧器。 An outer iron type static induction electric machine having an iron core and a coil wound around the iron core,
An outer peripheral coil wound around the outermost iron core of the iron core and the iron core adjacent to the outermost iron core;
An elastic member having an insulating property is disposed between an inner peripheral surface of the outermost peripheral iron core and a surface facing the inner peripheral surface of the outer peripheral coil,
An outer iron type transformer characterized in that an outer periphery of the outermost iron core is fastened by a band.
前記静止誘導電器は、変圧器またはリアクトル装置であることを特徴とする外鉄形静止誘導電器。 In the outer iron type static induction electric appliance according to any one of claims 1 to 9,
The outer induction type static induction device, wherein the static induction device is a transformer or a reactor device.
一方が開かれた巻鉄心の鉄心脚部に絶縁性の弾性部材を貼り付ける、或いは、コイルの外装に絶縁性の弾性部材を貼り付けるステップと、
前記コイルに前記巻鉄心を挿入して、コイルの外装と巻鉄心の脚部との間に前記絶縁性の弾性部材を配置するステップと、
前記巻鉄心を閉じるラップ作業を行うステップと、
前記巻鉄心の外周をバンドで締め付けるステップと、
を備える外鉄形静止誘導電器の製造方法。 A method of manufacturing a shell-type static induction electric device comprising a plurality of adjacent wound cores and a coil inserted into the wound core,
A step of affixing an insulating elastic member to the core leg of the wound iron core, one of which is opened, or a step of affixing an insulating elastic member to the exterior of the coil;
Inserting the wound iron core into the coil, and disposing the insulating elastic member between the exterior of the coil and the leg of the wound core;
Performing a lapping operation for closing the wound core;
Tightening the outer periphery of the wound core with a band;
The manufacturing method of the outer iron type static induction electric machine provided with this.
前記絶縁性の弾性部材は、コイルの軸方向の全長に対応する位置に貼り付けられることを特徴とする外鉄形静止誘導電器の製造方法。 In the manufacturing method of the outer iron type static induction appliance according to claim 11,
The method for manufacturing an outer iron type static induction electric device, wherein the insulating elastic member is attached to a position corresponding to the entire axial length of the coil.
前記絶縁性の弾性部材は、コイルの軸方向の全長に対応する位置、および、コイルの軸方向の略中央部に対応する位置に貼り付けられることを特徴とする外鉄形静止誘導電器の製造方法。 In the manufacturing method of the outer iron type static induction appliance according to claim 11,
The insulating elastic member is affixed at a position corresponding to the entire axial length of the coil and a position corresponding to a substantially central portion in the axial direction of the coil. Method.
前記絶縁性の弾性部材は、ゴムであることを特徴とする外鉄形静止誘導電器の製造方法。 In the manufacturing method of the outer iron type static induction appliance according to claim 11,
The method for manufacturing an outer iron type static induction device, wherein the insulating elastic member is rubber.
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