JP3339990B2 - 変圧器用巻線及びその巻線方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器に使用される巻
線に係り、特に巻線の自動化をより簡素化するのに好適
な巻線とその巻線方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の巻線にあっては、例えば
特開昭６３−７２１０６号公報（以下、第一の従来技術
と云う），特開平７−１５８５４号公報（以下、第二の
従来技術と云う）に開示されたものがある。

【０００３】第一の従来技術のものは、図１７に示すよ
うに、巻型ａの外周上に巻線導体ｂを軸方向に沿って巻
線した後、その外周に絶縁材ｃを巻き、次いで、その絶
縁材ｃの上に巻線導体ｂを巻戻して巻線し、さらにその
外周に再び絶縁材ｃを巻き、その上に巻線導体ｂを軸方
向に巻線することにより、所定段からなる一つの巻線が
形成される。そして、その巻線と同様にして別の巻線を
形成し、これら任意の個数の巻線を軸方向に直列に接続
することにより、変圧器巻線を構成するようにしてい
る。なお図１７において、符号ｄは外周絶縁層である。

【０００４】一方、第二の従来技術のものは、巻線導体
の巻始めと巻終わりとの間の途中位置において、コアの
外周に対し、巻始めの先端の巻線導体を軸方向に巻進め
ながら、かつ最上段から最下段に至るに従い各段毎に順
次巻下げる階段状の巻下げ部を形成することと、巻線導
体を軸方向に巻戻しながら、かつ巻下げ部に隣接する最
下段から最上段に至るに従い各段毎に順次巻上げる階段
状の巻上げ部を形成することとを順次繰り返し、階段状
の途中部分を形成し、これにより、互いに隣り合う巻線
導体間の端子間電圧が大きくなるのを抑えるようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記に示す
従来技術では以下の点について配慮されていない。即
ち、第一の従来技術のものは、変圧機巻線を製作する過
程において、巻線導体ｂとその上の段の巻線導体ｂとの
間に絶縁材ｃをいちいち用いなければならないので、絶
縁材ｃの挿入作業を必要とし、生産性に問題がある。ま
た、これを解消するため、巻線導体ｂの被覆に絶縁強度
の大きいものを使用すると、被覆がそれだけ厚くなるの
で、巻線導体ｂの放熱性が低下したり、変圧器巻線全体
の寸法が大きくなる問題がある。

【０００６】さらに、任意の個数の巻線を軸方向に直列
に接続すると、端子間電圧が大きくなるのをある程度抑
えることができ、即ち、隣接する巻線導体ｂ間の電位差
が大きくなるのを避けることができるものの、これで巻
線単位間にスペースが必要となる問題もある。この問題
を解消しようとすると、巻線導体ｂの積層段数を増加さ
せることも考えられるが、そのような場合には巻線導体
の放熱性が低下する問題がある。

【０００７】また、第二の従来技術のものは、第一の従
来技術に比較し、巻線導体が絶縁材を用いることなく巻
線されているので、また巻線が互いに直列に接続するこ
とがないので、絶縁材やスペースに関する問題を解消し
得るばかりでなく、端子間電圧をより抑えることができ
る利点がある。

【０００８】しかしながら、この第二の従来技術では、
巻線導体の巻線時、巻線導体に巻崩れが起こることにつ
いて配慮されていない。即ち、巻線導体の巻始め部分，
巻終わり部分は勿論のこと、特に巻始め部分と巻終わり
部分との間にある途中部分が最下段，最上段間で全て階
段上に巻線されているので、その階段状の巻線導体上に
１ターンずつ巻線導体を巻線しようとすると、巻線導体
の巻崩れが起こるおそれがある。また例えうまく巻線で
きたとしても、１ターン毎の巻線導体が不安定な状態と
なるので、巻線終了したコイルそのものを取り扱うとき
に巻線導体がばらけてしまう等の問題もある。また、第
二の従来技術では、端子間電圧をより抑えるものである
ものの、その端子間電圧を抑えながら、巻線作業を如何
にして能率的に行うことができるかについて配慮されて
いない問題がある。

【０００９】本発明の目的は、前記従来技術の問題点に
鑑み、端子間電圧を極力抑えることができるのは勿論の
他、巻線時、巻線導体に巻崩れが起こるのを確実に防止
し得る変圧器用巻線を提供することにあり、また他の目
的は、端子間電圧を極力抑えつつ、巻線作業のより簡素
化を図り得る変圧器用巻線を提供することにある。そし
て、またさらなる目的は、上記変圧器用巻線を的確に製
造し得る変圧器用巻線の巻線方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明においては、巻型
の外周上の一端部に巻線導体の巻線により所定の段層に
積み重ねられ、かつ階段状をなす巻始め部分を形成し、
その巻始め部分と巻型の外周上の他端部に形成される巻
終わり部分との間に、巻線導体を軸方向に巻進めなが
ら、かつ最上段から最下段に至るに従い各段毎に順次巻
下げる階段状の巻下げ部を形成することと、巻線導体を
軸方向に巻戻しながら、かつ巻下げ部に隣接する最下段
から最上段に至るに従い各段毎に順次巻上げる階段状の
巻上げ部を形成することとを順次繰り返し、階段状の途
中部分を形成する変圧器用巻線であって、前記巻線導体
の階段状の巻始め部分と巻終わり部分とのうち、少なく
とも巻始め部分の位置に該巻始め部分と対応する形状の
絶縁性のスペーサを有することを特徴とするものであ
る。

【００１１】また、本発明では、前記巻線導体が断面方
形をなすと共に、該方形断面の巻線を、接着性を有する
絶縁材で被覆し、また、前記階段状の巻始め部分と巻終
わり部分とのうち、少なくとも巻始め部分の位置に該巻
始め部分と対応する形状の絶縁性のスペーサを有するこ
とを特徴とするものである。

【００１２】そして、本発明方法では、予め、巻型の外
周上の一端部に、巻線導体の階段状の巻始め部分と対応
する形状の絶縁性のスペーサを取付けておくと共に、外
周が接着性を有する巻線導体を用い、次いで、そのスペ
ーサに沿って巻線導体を軸方向に巻進めながら、かつ最
上段から最下段に至るに従い各段毎に順次巻下げる階段
状の巻下げ部を形成し、さらに、該巻下げ部の先端の巻
線導体を軸方向に巻戻しながら、かつ巻下げ部に隣接す
る最下段から最上段に至るに従い各段毎に順次巻上げて
階段状の巻上げ部を形成し、以下、階段状の巻下げ部の
形成と階段状の巻上げ部の形成とを順次繰り返して巻線
を形成することを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】本発明の変圧器用巻線では、上述の如く、巻型
の外周上の一端部の巻始め部分と他端部に形成される巻
終わり部分との間に、巻線導体を軸方向に巻進めなが
ら、かつ最上段から最下段に至るに従い各段毎に順次巻
下げる階段状の巻下げ部を形成することと、巻線導体を
軸方向に巻戻しながら、かつ巻下げ部に隣接する最下段
から最上段に至るに従い各段毎に順次巻上げる階段状の
巻上げ部を形成することとを順次繰り返し、階段状の途
中部分を形成し、しかも巻線導体を、接着性を有する絶
縁材で被覆して構成したので、巻線導体とその周囲の巻
線導体間の端子間電圧を許容範囲内に確実に小さく抑え
ることができると共に、巻線導体に巻崩れが起こること
を防止できる。そのため、階段状の巻線であっても、巻
線作業の自動化を的確に行うことができ、それだけ信頼
性を高めることができる。

【００１４】また本発明の変圧器用巻線では、巻線導体
が断面方形をなしているので、巻線時、巻線導体がそれ
より下段の巻線導体に安定して巻線することができ、そ
のため、巻崩れ防止を確実に行うことができる。

【００１５】さらに本発明の変圧器用巻線では、少なく
とも巻形の巻始め部分の位置に該巻始め部分と対応する
形状の絶縁性のスペーサを有するので、巻線導体を階段
状の巻下がり部分から開始することができ、それだけ巻
線作業の簡素化を図ることができる。

【００１６】そして、本発明の巻線方法では、上述の如
く、予め、巻型の外周上の一端部に、巻線導体の階段状
の巻始め部分と対応する形状の絶縁性のスペーサを取付
けておくと共に、外周が接着性を有する巻線導体を用
い、次いで、そのスペーサに沿って巻線導体を軸方向に
巻進めながら、かつ最上段から最下段に至るに従い各段
毎に順次巻下げる階段状の巻下げ部を形成し、さらに、
該巻下げ部の先端の巻線導体を軸方向に巻戻しながら、
かつ巻下げ部に隣接する最下段から最上段に至るに従い
各段毎に順次巻上げて階段状の巻上げ部を形成し、以
下、階段状の巻下げ部の形成と階段状の巻上げ部の形成
とを順次繰り返して巻線を形成するので、巻線導体の巻
線時、巻線導体に巻崩れが起こることを防止でき、変圧
器用巻線を的確に製作し得る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図１６によ
り説明する。図１は本発明方法を実施した変圧器用巻線
の要部を示し、図２及び図３本発明方法の第一の実施例
を示している。

【００１８】変圧器用巻線１００は、図１に示すよう
に、絶縁体からなる巻型Ａの外周上に、巻線導体Ｂが軸
方向に沿ってしかも外周方向に所定の段数で巻回され、
また、巻線導体Ｂの巻回が終了すると、その最終段ＢＮ
の巻線導体Ｂが外周絶縁層Ｃにより被覆されて変圧器用
巻線１００が構成されている。そして、この変圧器用巻
線１００は、巻型Ａの外周上の一端部に巻線導体Ｂによ
り階段状をなす巻始め部分を形成すると、その巻始め部
分と巻型の外周上の他端部に形成される巻終わり部分と
の間に、階段状の途中部分が形成されている。

【００１９】この変圧器用巻線１００の巻線方法につい
て具体的に述べると、例えば図２及び図３に示すよう
に、巻型Ａ上において、一段目Ｂ１として第１ターン１
〜第３ターン３を軸方向の一端から他端側に向けて順次
巻線した後、次に、二段目Ｂ２として、第２ターン２，
第１ターン１の上に第４ターン４，第５ターン５を軸方
向の一端まで順次巻戻す。

【００２０】さらに、二段目Ｂ２である第５ターン５，
第４ターン４の上に、三段目Ｂ３として第６ターン６，
第７ターン７を巻進めた後、二段目Ｂ２の第４ターン４
に隣列すると共に、一段目Ｂ１の第３ターン３の上に第
８ターン８を巻線し、次いで、一段目Ｂ１の第３ターン
３に隣列する位置に第９ターン９を巻回する。

【００２１】さらにその後、第９ターン９に隣列する位
置に第１０ターン１０を巻線し、そこから第１１ターン
１１〜第１３ターン１３を矢印の如く順次各段Ｂ１〜Ｂ
４毎に巻戻しながら、かつ巻上げて階段状に形成し、第
１３ターン１３を四段目Ｂ４とする。また該第１３ター
ン１３の巻線後、その隣列する位置に第１４ターン１４
を巻戻し、次いで第１４ターン１４の上に最上段目Ｂｎ
としての第１５ターン１５を巻回する。この最上段目Ｂ
ｎの第１５ターン１５，四段目Ｂ４の第１３ターン１
３，三段目Ｂ３の第１２ターン１２，二段目Ｂ２の第１
１ターン１１，一段目Ｂ１の第１０ターン１０により、
各段が軸方向の他端側に向けて順次下がるような階段状
の巻始め部分を形成している。

【００２２】しかる後、第１５ターン１５と隣列する位
置にあってかつ第１３ターン１３の上に第１６ターン１
６を巻線し、続いて該ターン１６以降は矢印の如く、一
段目の第１０ターン１０に隣列する第２０ターン２０ま
で順次階段状に巻下げて巻進めることにより、階段状の
巻下げ部Ｂｄを形成する。

【００２３】続いて、第２０ターン２０と隣列する位置
に第２１ターン２１を軸方向に巻進め、そこから巻線導
体Ｂを、それまで巻線した各ターン２０，１９，１８，
１７の上に順次巻戻しながら巻上げ、第２１ターン２
１，第２２ターン２２，第２３ターン２３，第２４ター
ン２４，第２５ターン２５からなる階段状の巻上げ部Ｂ
ｕを形成する。そして、階段状の巻下げ部Ｂｄと巻上げ
部Ｂｕとを順次繰り返すことにより、階段状の途中部分
を形成している。

【００２４】また、軸方向の他端側においては、図３に
示すように、巻始め部分とほぼ逆の形態にして巻終わり
部分を形成する。従って、この巻線１００は、巻始め部
分と巻終わり部分との間の途中位置では、巻線導体Ｂを
軸方向に巻進めながら、かつ最上段ＢＮから最下段Ｂ１
に至るに従い各段毎に順次巻下げる階段状の巻下げ部Ｂ
ｄを形成することと、巻線導体Ｂを軸方向に巻戻しなが
ら、かつ最下段Ｂ１から最上段ＢＮに至るに従い各段毎
に順次巻上げる階段状の巻上げ部Ｂｕを形成することと
を繰り返している。なお図３では、巻線とてして五段８
０ターンのものを構成し、しかも軸方向の他端にあって
は巻線導体Ｂが五段にきっちり積層された例を示してい
るが、実際の変圧器用巻線１００はターン数が膨大な数
であり、例えば６７５ターンの巻線にあっては図４に示
す如き形態で巻終わり部分を形成している。

【００２５】上述の如く、巻線導体Ｂの巻始め部分と巻
終わり部分との間の途中部分に、巻線導体Ｂの階段状の
巻下げ部Ｂｄを形成することと、巻線導体Ｂを軸方向に
巻戻しながら、かつ各段毎に順次巻上げる階段状の巻上
げ部Ｂｕを形成することとを順次繰り返し、階段状の途
中部分を形成しているので、一方のターンとこれに隣接
するターンとの間の端子間電圧を小さく抑えることがで
きる。即ち、巻線導体Ｂの巻上げと巻下げが繰り返され
る位置、例えば図２において、第２３ターンの周囲には
第２４ターン２４，第２７ターン２７，第３４ターン３
４，第１８ターン１８，第２８ターン２８，第１１ター
ン１１，第１９ターン１９，第２２ターン２２が夫々位
置する。このとき、第２３ターン２３と第２２ターン２
２との間の端子間電圧が最も小さく、また第２３ターン
２３と第１１ターンとの間が最も大きくなるが、ここ
で、１ターンの電圧を１０Ｖとした場合、最大で１２タ
ーン分の差がつくこととなるので、最大で１２０Ｖとな
る。この値は、例えば６７５ターンの巻線を構成した場
合、両端間電圧が６７５０Ｖとなることから、約１．８
％に相当し、極めて小さい端子間電圧に抑えることが理
解できよう。

【００２６】一般に、端子間電圧は、積層段数が五段の
ように奇数段となる場合、２ｎ＋２ターン分に相当する
大きさであり、従って、図２に示す巻線形態では最大１
２ターンとなることから、その許容範囲内に入る。その
場合、図２に示す巻線形態のみならず、図５に示す如き
巻線形態で巻線しても、端子間電圧を許容範囲内に小さ
く抑えることができる。このようなことは、積層段数が
六段のように偶数となる場合、２ｎ＋１ターン分が端子
間電圧となり、その端子間電圧の許容範囲内にあればよ
い。因みに六段の積層としては、第２図の巻線形態を応
用すれば、図６に示す如くなり、この巻線形態であって
も、巻始め部分と巻終わり部分との間の途中位置では最
大で１１ターン分となり、許容範囲内に入ることができ
る。

【００２７】ところで、上述の如き巻線１００におい
て、巻始め部分と巻終わり部分との間の途中位置では階
段状の巻下げ部Ｂｄと巻上げ部Ｂｕとを繰り返して巻回
しているので、巻線導体Ｂに巻崩れが起きやすくなるお
それがある。

【００２８】本実施例においては、巻線導体Ｂそのもの
が接着性を有する絶縁材Ｄにより被覆したものである。
接着性を有する絶縁材Ｄとしては、ガラス繊維や高分子
化学繊維等からなる絶縁布にエポキシレジンを塗布，含
浸した半硬化プリプレグ材を用い、これを巻線導体Ｂに
被覆する。或いは、巻線導体Ｂにポリエチレンテレフタ
レートを被覆し、その外周にガラス繊維等の布にエポキ
シレジンを含浸させて半硬化プリプレグ材を構成しても
よい。さらには、ポリエチレンテレフタレートやポリエ
チレンナフタレートのような高分子フィルム，ノーメッ
クスのような絶縁紙にエポキシレジンなどを塗布して被
覆してもよい。

【００２９】何れにしろ、巻線導体Ｂを巻線していると
きや巻線したとき、熱，紫外線等の光を照射することに
よって互いに自己融着させ、これにより巻線導体Ｂの巻
崩れを防止するようにしている。

【００３０】また、巻線導体Ｂとして図示の如く、断面
長方形状のものを使用する。この場合、図１に示すよう
に、巻線導体Ｂの縦寸法をａ、その横寸法をｂとし、両
者の大小関係をａ＜ｂとすると、当然のことながら、そ
の差が大きい巻線導体Ｂほど巻崩れの防止を図れること
となる。このように、断面長方形状の巻線導体Ｂを用い
ると、該巻線導体Ｂの巻線時には、巻線導体Ｂがその下
段に巻線されている巻線導体（ターン）の上に安定して
積み重ねられるので、巻崩れの防止をより確実なものと
することができる。なお、巻線寸法の縦，横寸法ａ，ｂ
の大小関係が小さいものは勿論の他、断面円形状の巻線
導体を用いても、前述の如く接着性を有する絶縁材Ｄを
使用すれば、巻線導体Ｂの巻崩れを確実に防止し得る。

【００３１】また、巻線導体Ｂにより巻始め部分，途中
部分，巻終わり部分を形成した場合、前述の如く、巻線
導体Ｂが階段状に巻進んだり巻戻したりするので、階段
状の空隙Ｇが生じる。例えば、図２に示すような形態の
巻線を得る場合、図７に示すように第１０ターン１０か
ら第１５ターン１５を順次巻線すると、巻型Ａの外周面
において互いに隣合う三つの面Ａ１〜Ａ３では巻線導体
Ｂが綺麗に重なり合っているものの、面Ａ１と反対側と
なる面Ａ４では、図８に示すように、各ターンが一層毎
に重なって巻上げられてしまうので、順次巻上がった各
段のターンの部分と、順次巻下がった各段との間で図９
に示すような空隙Ｇが発生する。この空隙Ｇは、本例で
は巻型Ａとして四角のものを用いると共に、該巻型Ａの
一つの面Ａ４にて巻線導体Ｂを巻上げたり巻下げたりし
ているが、円形，楕円形，角部の半径の大きな四角や多
角形となる巻型を用いても同様のことが発生する。

【００３２】しかし、前述の如く、端子間電圧が許容範
囲内に小さく抑えられているので、そのままにしておい
ても、空隙Ｇによって放電が起こることはなく、巻線作
業の確実な自動化を得ることができる。但し、変圧器に
過電流，過電圧がかかるような使い方をし、部分放電や
局部的な温度上昇が懸念される場合には、前記空隙Ｇに
ワニス，シリコン樹脂，エポキシ樹脂などの絶縁物を充
填し、これによって放熱効果を得るようにしてもよい
が、特に油入変圧器に利用する場合には、空隙Ｇに油が
入り込んで冷却作用を果たすので、巻線全体の冷却効果
を上げることもできる。

【００３３】図１０は本発明の第二の実施例を示してい
る。この場合は、巻線方法を改良したものである。即
ち、この実施例では、巻線導体Ｂの巻始め部分として、
巻型Ａの外周に第１ターン１〜第５ターン５を軸方向に
沿い一端から他端側に向けて順次巻進みすることにより
１段目Ｂ１を形成し、その後、第４ターン４〜第１ター
ン１の上に第６ターン６〜第９ターン９を順次巻戻すこ
とにより二段目Ｂ２を形成し、以下同様に繰り返して四
段目Ｂ４の第１４ターン１４を形成した後、該ターン１
４上に、最上段ＢＮである第１５ターン１５を巻線する
ことにより、第１５ターン１５と、第１３ターン１３
と、第１２ターン１２と、第６ターン６と、第５ターン
５とからなる階段状に形成する。そして、その階段状の
巻始め部分に連続し、第一の実施例と同様に階段状の巻
下げ部Ｂｄと巻上げ部Ｂｕとを繰り返すことにより、変
圧器用巻線１００を構成している。

【００３４】従って、この実施例では、巻始め部分にお
いて巻線導体Ｂを軸方向に連続して巻回することにより
１段目Ｂ１を形成し、これに続いて２段目Ｂ２〜最上段
ＢＮを形成した後、巻下げ部Ｂｄと巻上げ部Ｂｕとの途
中部分を形成するので、巻始め部分の構造が単純なもの
となる。そのため、巻線導体Ｂの巻始め作業が容易とな
る。

【００３５】また、このような巻線形態では、第５ター
ン５〜第２２ターン２２間と、第６ターン６〜第２３タ
ーン２３間とでは、１７ターン分の端子間電圧が加わる
こととなる。そのとき、端子間電圧が許容範囲外を越え
る大きなものとなる場合には、第６ターン６，第５ター
ン５と、第１８ターン１８，第１９ターン１９，第２０
ターン２０との間に層間絶縁材Ｅを挿入する。この場
合、層間絶縁材Ｅは、巻線導体Ｂが第一の実施例と同様
に、接着性を有する絶縁材Ｄにより被覆してあるので、
各ターンが巻線されると、その接着により、層間絶縁材
Ｅを確実に止着できるので、該絶縁材Ｅをいちいち接着
する必要がない。

【００３６】なお、本例では、巻線導体Ｂの巻初め部分
についてのみ述べたが、巻終わり部分については、その
巻始め部分と逆形態となるように、或いは図３，図４に
示す如き形態となるように巻線してもよい。

【００３７】図１１は本発明の第三の実施例を示してい
る。この場合、これまで前述した実施例では何れも、階
段状に巻線導体Ｂを巻線するため、巻線導体Ｂの巻始め
部分が複雑となっている。そこで、実施例では、巻線導
体Ｂの巻始め部分と代わりとして、絶縁材からなるスペ
ーサＳを用い、そのスペーサＳに沿い巻線導体Ｂを巻線
することにより、変圧器用巻線を構成するようにしてい
る。

【００３８】スペーサＳは、絶縁性があって安価なこと
から、エポキシ系の樹脂等により予め成形されている。
そして、スペーサＳは、例えば、五段構造の巻線を形成
する場合、巻型Ａの一端に位置する端部においては、巻
線導体Ｂが四段ＳＢ４となる高さに相当する寸法を有
し、そこから巻型Ａの他端側に向かうに従い順次高さを
減らした階段形状をなしている。従って、スペーサＳ
は、巻線に際し、巻型Ａの一端部に予め取付けられるこ
とにより、巻線導体Ｂの巻始め部分に相当する形状を形
成する。

【００３９】このように、巻始め部分にスペーサＳを用
いると、導体の占積率がそれだけ下がるものの、巻線導
体Ｂの巻線作業が最初の時点から、巻下げ部Ｂｄと巻上
げ部Ｂｕとの繰り返しを行うことができる。即ち、巻線
導体Ｂを、スペーサＳの上段ＳＢ４から該スペーサＳに
沿い階段状に順次巻下げながら巻進み、第１ターン１〜
第５ターン５からなる巻下げ部Ｂｄを形成し、その後、
第６ターン６を巻回すると共に、これに続き第７〜第１
０ターン７〜１０を巻戻しながら巻上げて階段状の巻上
げ部Ｂｕを形成し、以下、これを順次繰り返すこととな
る。

【００４０】従って、巻線導体Ｂの巻線作業が巻下げ部
Ｂｄと巻上げ部Ｂｕとの繰り返しで始まり、巻回作業が
複雑となる巻始め部分を省略できるので、巻線作業をよ
り簡素化することができる。なお、本例では、巻始め部
分にのみスペーサＳを用いた例を示したが、巻終わり部
分においてもスペーサを同様に用いれば、いっそうの簡
素化を図り得るのは勿論であり、自動巻線のより単純化
を図ることもできる。なお、これまで述べた実施例で
は、最下段Ｂ１と最上段ＢＮ間の巻線導体Ｂが全て同一
列となるように整列された例を示したが、奇数段と偶数
段との何れかを軸方向にずらして巻線することができ
る。例えば、図１２は一段目Ｂ１，三段目Ｂ３，最上段
ＢＮに対し、二段目Ｂ２，四段目Ｂ４を巻線導体Ｂの半
ピッチ分だけ軸方向にずらして巻線している。図１３は
図１２の場合とは逆形態であって、一段目Ｂ１，三段目
Ｂ３，最上段ＢＮの巻線導体Ｂをその半ピッチ分だけ軸
方向にずらして巻線している。このように巻線導体Ｂを
段によって違えた場合、特定の巻線導体とその周囲の巻
線導体間の端子間電圧は、図２に示す実施例の場合と同
様の大きさとなり、低く抑えることができるので、巻線
構造の裕度を広げることができる。

【００４１】図１４及び図１５は本発明の第四，第五の
実施例を夫々示している。これまでの実施例では、巻線
導体Ｂの巻始め部分と巻終わり部分との間の途中部分
が、巻下げ部Ｂｄと巻上げ部Ｂｕとを繰り返すして形成
していた。本実施例では、巻線導体Ｂの途中部分を全て
一定方向に巻線できるようにしたものである。

【００４２】即ち、図１４に示す実施例は、巻線導体Ｂ
の巻始め部分として、第１ターン１〜第１０ターン１０
を巻回する。この場合、第２ターン２から第３ターン３
へは、また第４ターン４から第６ターン６へは、さらに
第７ターンから第１０ターン１０へは、巻戻しながら順
次巻上がっている。そして、この巻始め部分に連続する
途中部分として、第１１ターン１１〜第１５ターン１
５，第１６ターン１６〜第２０ターン２０などが全て巻
戻しながら順次巻上がっている。但し、巻線導体Ｂが最
上段ＢＮから最下段Ｂ１まで破線にて示すように渡る
（渡り線）ので、その分だけ外周が膨らむこととなる。
しかし、そのような脹らみは、絶縁材ｃを各段毎に用い
る第一の従来技術に比較し、小さいものであり、むし
ろ、途中部分を形成する巻線導体Ｂが、最下段Ｂ１と最
上段ＢＮとの間で共に同一方向に巻線されるので、巻線
方向が単純となり、巻線作業をいっそう簡素化すること
ができる。

【００４３】図１５に示す実施例は、図１４に示す実施
例の巻始め部分を変更したものであり、途中部分におい
ては図１４と同様であるので、同じ効果を得ることがで
きる。なお、図１４，図１５に示す実施例では何れも、
途中部分が巻線導体Ｂを巻戻しながら巻き上げた例を示
したが、巻進めながら巻下げるように巻線しても同様の
効果を得ることができる。そして、これら両実施例にお
いても、図１１のようなスペーサＳを用いることもでき
る。

【００４４】図１６はタップ線を引き出した状態を示し
ている。この実施例では、タップ線を引き出す場合、そ
のタップ線を巻線導体Ｂの巻線方向とは逆方向に引き出
すようにしている。例えば、各ターンのうち、巻下げ部
Ｂｄの一段目Ｂ１の第４０ターン４０をタップ線Ｔ１と
して引き出す場合、そのタップ線Ｔ１を、巻下げ部Ｂｄ
である第３９ターン３９，第３８ターン３８，第３７タ
ーン３７，第３６ターン３６に沿わして引き出し。即
ち、タップ線Ｔ１は、それまで巻進めながら巻下げてき
た巻下げ部Ｂｄに沿った形で引き出される。このように
すると、巻線導体Ｂをその後に続いて巻線しても、タッ
プ線Ｔ１とその周囲の各ターン間の電位差が端子間電圧
以下となるので、タップ線Ｔ１の周りにいちいち絶縁処
理を施す必要がなくなる。従って、第４７ターン４７の
巻線導体Ｂをタップ線Ｔ２として引き出す場合には、そ
の前の第４６ターン４６に戻すように引き出せば良い。

【００４５】なお、タップ線Ｔ１，Ｔ２を引き出した場
合、その後に巻線導体Ｂを巻線すると、図示の如く、タ
ップ線の分だけ空隙が生じるが、その空隙は、端子間電
圧が小さく抑えられているので問題はない。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
よれば、巻型の外周上の一端部の巻始め部分と他端部に
形成される巻終わり部分との間に、巻線導体を軸方向に
巻進めながら、かつ最上段から最下段に至るに従い各段
毎に順次巻下げる階段状の巻下げ部を形成することと、
巻線導体を軸方向に巻戻しながら、かつ巻下げ部に隣接
する最下段から最上段に至るに従い各段毎に順次巻上げ
る階段状の巻上げ部を形成することとを順次繰り返し、
階段状の途中部分を形成し、しかも巻線導体の階段状の
巻始め部分と巻終わり部分とのうち、少なくとも巻始め
部分の位置に該巻始め部分と対応する形状の絶縁性のス
ペーサを有するので、巻線導体の巻線を階段状の巻下が
り部分から開始することができ、巻線作業の簡素化を図
ることができる効果がある。

【００４７】また、請求項２によれば、上記請求項１の
効果に加え、巻線導体を、接着性を有する絶縁材で被覆
して構成したので、巻線導体とその周囲の巻線導体間の
端子間電圧を許容範囲内に確実に小さく抑えることがで
きると共に、巻線導体に巻崩れが起こることを防止でき
る結果、階段状の巻線であっても、巻線作業の自動化を
的確に行うことができ、それだけ信頼性を高めることが
できる効果がある。また、巻線導体が断面方形をなすの
で、巻線導体に巻崩れが起こるのを確実に防止して巻線
作業の安定化を図ることができ、より信頼性を高めるこ
とができる効果がある。

【００４８】

【００４９】また、請求項３によれば、巻型の外周上の
一端部に、巻線導体の階段状の巻始め部分と対応する形
状の絶縁性のスペーサを取付けておき、次いで、そのス
ペーサに沿い、最初から巻線導体の巻下げと巻上げとを
繰り返して巻線を形成できるので、請求項１の巻線を的
確に製作し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の巻線方法を実施するための変圧器用巻
線の実施例を示す要部の断面図。

【図２】本発明の巻線方法の第一の実施例を示す要部の
説明図。

【図３】五段構造で８０ターン分を巻線する場合の巻線
例を示す説明図。

【図４】五段構造で６７５ターン分を巻線する場合の巻
線例を示す説明図。

【図５】巻始め部分の巻線を変更した巻線例を示す説明
図。

【図６】六段構造の巻線例を示す説明図。

【図７】図２の巻線例を上方からみた巻線導体の斜視
図。

【図８】巻型を反転させ場合の巻線導体を示す斜視図。

【図９】巻線導体間に空隙が生じた状態を示す断面図。

【図１０】本発明の巻線方法の第二の実施例を示す説明
図。

【図１１】本発明の巻線方法の第三の実施例を示す説明
図。

【図１２】奇数段の巻線導体を偶数段の巻線導体に対し
ずらした巻線例を示す説明図。

【図１３】偶数段の巻線導体を奇数段の巻線導体に対し
ずらした巻線例を示す説明図。

【図１４】本発明の巻線方法の第四の実施例を示す説明
図。

【図１５】本発明の巻線方法の第五の実施例を示す説明
図。

【図１６】本発明の巻線方法の他の実施例を示すタップ
引き出しの説明図。

【図１７】従来技術の変圧器用巻線の一構成例を示す断
面説明図。

【符号の説明】

Ａ…巻型、Ｂ…巻線導体、Ｂｄ…巻線導体の巻下げ部、
Ｂｕ…巻線導体の巻き上げ部、Ｃ…外周絶縁層、Ｄ…接
着性を有する絶縁材、Ｂ１…最下段、ＢＮ…最上段、Ｓ
…スペーサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 宏 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１ 株式会社 日立製作所 産業機器事業 部内 (56)参考文献 特開 平４−246811（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−95608（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 27/28 H01F 27/32 H01F 41/06 H01F 41/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻型の外周上の一端部に巻線導体により
   所定の段層に積み重ねられ、かつ階段状をなす巻始め部
   分を形成し、その巻始め部分と巻型の外周上の他端部に
   形成される巻終わり部分との間に、巻線導体を軸方向に
   巻進めながら、かつ最上段から最下段に至るに従い各段
   毎に順次巻下げる階段状の巻下げ部を形成することと、
   巻線導体を軸方向に巻戻しながら、かつ巻下げ部に隣接
   する最下段から最上段に至るに従い各段毎に順次巻上げ
   る階段状の巻上げ部を形成することとを順次繰り返し、
   階段状の途中部分を形成する変圧器用巻線であって、前記巻線導体の階段状の巻始め部分と巻終わり部分との
   うち、少なくとも巻始め部分の位置に該巻始め部分と対
   応する形状の絶縁性のスペーサを有する ことを特徴とす
   る変圧器用巻線。
2. 【請求項２】 巻型の外周上の一端部に巻線導体により
   所定の段層に積み重ねられ、かつ階段状をなす巻始め部
   分を形成し、その巻始め部分と巻型の外周上の他端部に
   形成される巻終わり部分との間に、巻線導体を軸方向に
   巻進めながら、かつ最上段から最下段に至るに従い各段
   毎に順次巻下げる階段状の巻下げ部を形成することと、
   巻線導体を軸方向に巻戻しながら、かつ巻下げ部に隣接
   する最下段から最上段に至るに従い各段毎に順次巻上げ
   る階段状の巻上げ部を形成することとを順次繰り返し、
   階段状の途中部分を形成する変圧器用巻線であって、前記巻線導体が断面方形をなすと共に、該方形断面の巻
   線を、接着性を有する絶縁材で被覆し、また、前記階段
   状の巻始め部分と巻終わり部分とのうち、少なくとも巻
   始め部分の位置に該巻始め部分と対応する形状の絶縁性
   のスペーサを有する ことを特徴とする変圧器用巻線。
3. 【請求項３】 予め、巻型の外周上の一端部に、巻線導
   体の階段状の巻始め部分と対応する形状の絶縁性のスペ
   ーサを取付けておくと共に、外周が接着性を有する巻線
   導体を用い、次いで、そのスペーサに沿って巻線導体を
   軸方向に巻進めながら、かつ最上段から最下段に至るに
   従い各段毎に順次巻下げる階段状の巻下げ部を形成し、
   さらに、該巻下げ部の先端の巻線導体を軸方向に巻戻し
   ながら、かつ巻下げ部に隣接する最下段から最上段に至
   るに従い各段毎に順次巻上げて階段状の巻上げ部を形成
   し、以下、階段状の巻下げ部の形成と階段状の巻上げ部
   の形成とを順次繰り返して巻線を形成することを特徴と
   する変圧器用巻線の巻線方法。