JP3550299B2 - アモルファス巻鉄心変圧器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アモルファス巻鉄心変圧器であり、特に、アモルファス磁性材を巻回した巻鉄心を具備する変圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アモルファス巻鉄心変圧器に関する技術としては、本発明者らが、特願平９−１４９３３１号として提案したように、大容量変圧器に適用する場合、鉄心断面積を確保するため、単位巻鉄心をアモルファス材薄帯幅方向に二段、又はそれ以上の複数段配置した構造とする必要がある。この構造とした場合、負荷側で短絡が起きると、コイルに短絡電流が発生して、コイルが変形し座屈する問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、図６〜図９に示すように、コイル変形防止部材を使用したコイルを使用することが提案されている。従来のアモルファス巻鉄心変圧器の正面説明図を図６に、下部側面説明図を図７に、下面説明図を図８に、アモルファス巻鉄心変圧器の補強金具の説明図を図９に示す。従来のアモルファス巻鉄心変圧器は、単位巻鉄心１１をアモルファス材薄帯幅方向に複数段配置したアモルファス巻鉄心１と、アモルファス巻鉄心１が挿入され、かつ、コイル変形防止部材を有するコイル２と、を具備しており、コイル２の強度確保のためにコイル内周部にコイル変形防止部材である鉄製ボビン２１、コイル外周部にＥ字形押え金具６、コ字形押え金具７を配置していた（図９参照）。アモルファス巻鉄心変圧器は、鉄心の材料であるアモルファス薄帯の性質から、けい素鋼板変圧器に比べ重量が重くなり、そのうえ、アモルファス巻鉄心１では鉄心下部に荷重をかける構造が採れないため、アモルファス巻鉄心１とコイル２の重量はコイル支持部材３の支持面のみにかかってしまった。しかし、ブロック状コイル支持部材３のみで保持しているため、コイル２との当たり面が少なく、コイル端面のつぶれの原因になった。更に、アモルファス巻鉄心１は脆く、輸送振動等により破損して破片が発生し、これが絶縁破壊の原因となることが懸念されるため、鉄製のコイル巻き枠等のコイル変形防止部材２１を用いていた。そして、特にコイル２の外側にアモルファス巻鉄心１が位置する変圧器の場合、コイル２の外側に位置するアモルファス巻鉄心１に補強枠を配置した構造とし、この補強枠の外から補強金具を当て、コイル２を直接押さえる構造とすることで、コイル２の変形強度を確保していた。そのため、アモルファス巻鉄心変圧器に使用される鉄製コイル巻き枠等の各部補強金具は、ブロック状コイル支持部材３では保持できないため、下方向に脱落して巻鉄心を圧迫し、鉄心特性を悪化させる原因となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、補強金具のずれを防止し、そして、コイルの重量を受ける当たり面を多く確保し、コイル端面のつぶれを防止し、より強固な中身支持構造とし、さらに、脆化して破損しやすいアモルファス鉄心端面を保護したアモルファス巻鉄心変圧器を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、単位巻鉄心をアモルファス材薄帯幅方向に複数段配置したアモルファス巻鉄心と、該アモルファス巻鉄心が挿入され、かつ、コイル変形防止部材を有するコイルと、を具備するアモルファス巻鉄心変圧器において、前記アモルファス材薄帯幅方向に配置した単位巻鉄心間に、コイル変形防止部材支えを備え、該コイル変形防止部材支えは、少なくとも１枚の板状部材からなり、かつ、複数個のアモルファス巻鉄心の単位巻鉄心問に備え、締金具で保持することを特徴とするアモルファス巻鉄心変圧器である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。
以下、本発明のアモルファス巻鉄心変圧器の実施例について、説明する。
実施例１について説明する。本実施例のアモルファス巻鉄心変圧器の正面図を図１に、下部側面図を図２に、下面図を図３に示す。なお、下面図は締金具５を取り外したものである。本実施例のアモルファス巻鉄心変圧器は、図示するように、単位巻鉄心１１をアモルファス材薄帯幅方向に複数段配置したアモルファス巻鉄心１と、該アモルファス巻鉄心１が挿入され、かつ、コイル変形防止部材２１を有するコイル２とを具備しており、そして、コイル端面に配置したブロック状コイル支持部材３及び２列に配置した単位巻鉄心１１間に備えるコイル変形防止部材支え４を有し、上下の締金具５で保持している。
【００１０】
アモルファス巻鉄心変圧器には、コイル２の強度確保のためにコイル内周部に鉄製ボビン２１、コイル外周部にＥ字形押え金具６、コ字形押え金具７を配置している。これらの構造は、図９に示すように、従来例と同様である。本実施例のアモルファス巻鉄心変圧器は、図２及び図３に示すように、１枚の板状部材からなるコイル変形防止部材支え４を、アモルファス材薄帯幅方向に配置された単位巻鉄心１１間に備えることで、鉄製ボビン２１、Ｅ字形押え金具６を直接保持でき、鉄心特性の悪化を防止する事ができる。また、アモルファス巻鉄心変圧器は鉄心の材料であるアモルファス材薄帯の性質から、けい素鋼板変圧器に比べ重量が重くなる。そのうえ、アモルファス巻鉄心１では鉄心下部に荷重をかける構造が採れないためアモルファス巻鉄心１とコイル２の重量はコイル支持部材３の支持面のみにかかるが、本実施例のアモルファス巻鉄心変圧器は、ブロック状コイル支持部材３に加え、板状のコイル変形防止部材支え４を配置することで、コイル２との当たり面を多く取れるので、コイル端面のつぶれを防止できる。
【００１１】
なお、実施例１の変形例として、板状のコイル変形防止部材支え４を単位巻鉄心１１の端面と接触するように配置する。このようにすると、アモルファス巻鉄心１は脆く、輸送振動等により破損し破片の発生し、これが絶縁破壊の原因となるが、本変形例では、板状のコイル変形防止部材支え４により鉄心端面を保護することもでき、鉄心の破損を防止できる。
【００１２】
実施例２を説明する。本実施例のアモルファス巻鉄心変圧器を図４に示す。本実施例のアモルファス巻鉄心変圧器は、実施例１と同様であるが、コイル変形防止部材支え４が相違する。本実施例では、コイル変形防止部材支え４Ｂとして、アモルファス巻鉄心１の個数と同数の４個使用し、そして、各コイル変形防止部材支え４Ｂは、それぞれのアモルファス巻鉄心１の単位巻鉄心１１間に設けている。これにより、コイル変形防止部材支え４Ｂは、小さくすることが可能となって、組み立て時の取り扱い性が良くなり、コイル変形防止部材支え４Ｂの材料費の低減が可能となる等の効果がある。なお、コイル変形防止部材支え４Ｂの分割数は材料の歩留まりを考慮し、２個以上いくつとすることもできる。
【００１３】
実施例３を説明する。本実施例のアモルファス鉄心変圧器を図５に示す。本実施例では、実施例１と同様であるが、ブロック状コイル支持部材３が相違する。本実施例では、ブロック状コイル支持部材３の代りとして、コイル変形防止部材支え４Ｃと同一の部材を、板状コイル支持部材３Ｃとして使用する。これにより、部材の共通化を図ることができ、また、締金具５Ｃの構造を簡略化し、鉄心端面の保護が可能となる等の効果がある。なお、コイル支持部材３Ｃとして、コイル変形防止部材支え４Ｃとは別種類の板状部材とすることは可能であり、また、一枚でも、複数枚に分割しても良い。
【００１４】
上記実施例１、２及び３において、コイル変形防止部材支え４、４Ｂ、４Ｃは、コイル下部のみの配置となっているが、上部に配置することも可能であり、また、締金具５と一体とすることも可能である。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、補強金具のずれを防止し、そして、コイルの重量を受ける当たり面を多く確保し、コイル端面のつぶれを防止し、より強固な中身支持構造とし、さらに、脆化して破損しやすいアモルファス鉄心端面の保護したアモルファス巻鉄心を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のアモルファス巻鉄心変圧器の正面説明図。
【図２】図１のアモルファス巻鉄心変圧器のＡ−Ａ’下部断面説明図。
【図３】実施例１のアモルファス巻鉄心変圧器の下面説明図。
【図４】実施例２のアモルファス巻鉄心変圧器の構造説明図。
【図５】実施例３のアモルファス巻鉄心変圧器の構造説明図。
【図６】従来例のアモルファス巻鉄心変圧器の正面説明図。
【図７】図６のアモルファス巻鉄心変圧器のＡ−Ａ’下部断面説明図。
【図８】従来例のアモルファス巻鉄心変圧器の下面説明図。
【図９】アモルファス巻鉄心変圧器の補強金具の説明図。
【符号の説明】
１ アモルファス巻鉄心
１１ 単位巻鉄心
２ コイル
２１ コイル変形防止部材
３、３Ｃ コイル支持部材
４、４Ｂ、４Ｃ コイル変形防止部材支え
５、５Ｃ 締金具
６ Ｅ字形押え金具
７ コ字形押え金具

Claims (1)

1. 単位巻鉄心をアモルファス材薄帯幅方向に複数段配置したアモルファス巻鉄心と、該アモルファス巻鉄心が挿入され、かつ、コイル変形防止部材を有するコイルと、を具備するアモルファス巻鉄心変圧器において、
   前記アモルファス材薄帯幅方向に配置した単位巻鉄心間に、コイル変形防止部材支えを備え、
   該コイル変形防止部材支えは、少なくとも１枚の板状部材からなり、かつ、複数個のアモルファス巻鉄心の単位巻鉄心問に備え、締金具で保持することを特徴とするアモルファス巻鉄心変圧器。

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