JP4837080B2

JP4837080B2 - アモルファス変圧器の絶縁紙製造機

Info

Publication number: JP4837080B2
Application number: JP2009210814A
Authority: JP
Inventors: 英介丸山; 利夫緒形; 耕一片野
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2025-06-22
Also published as: JP2010045375A

Description

本発明は、アモルファス変圧器の絶縁紙製造機であり、特にアモルファス磁性合金鋼の薄帯の積層体からなる巻鉄心の端面処理の絶縁紙製造機に関する。

アモルファス磁性合金は、極めて薄い（例えば公称板厚０．０２５ｍｍ）薄帯の形で供給されるため、アモルファス磁性合金を用いて変圧器用の鉄心を構成する場合には、巻鉄心の形をとるのが普通である。

アモルファス変圧器を製造する際には、例えば、薄帯の積層体を切断することにより形成した所定長さ所定枚数の単位積層体を、所定のずらし寸法ずつ長手方向に位置をずらしながら複数個積層したものを１つの積層体ブロックとし、複数の積層体ブロックを水平に積み上げ、内側の枠となる芯金に巻回して、各積層体ブロックの単位積層体の両端をバット接合（突合せ接合）またはラップ接合（重ね合わせ接合）することにより、接合部を１つの継鉄部に階段状に配置した構造の矩形状の巻鉄心を製作する。

矩形状巻鉄心一例を図１に示す。従来においては、上記のようにして製作された矩形状の巻鉄心は、歪み取りのために焼鈍炉に搬入されて焼鈍される。

しかし、アモルファス磁性合金は焼鈍により脆弱になるため、図５に示すように、巻線に鉄心を嵌装する作業を行なう際には、鉄心が欠けて、その積層面から大小の破片が生じる。この破片が鉄心から離脱して巻線に付着したり、変圧器ケース内の絶縁油に混入したりすると、変圧器の絶縁性能が低下し、最悪の場合には変圧器の焼損事故が生じるおそれがある。そのため、この種の変圧器では、アモルファス磁性合金の破片が鉄心から離脱することがないように、破片を封じ込めるための措置を講じておく必要がある。

従来方式においては、矩形状巻鉄心を、手作業により、図２に示すように、紙３等で巻鉄心を包み込むようにし粘着テープ４などにより固定する。また図３に示すよう紙などにより手作業で包帯状に巻きつけ端部を粘着テープで止めるなどして破片飛散防止を実施していた。この作業は各種の鉄心寸法があることから多くの工数と紙、テープを要していた。

以上により製作された矩形状の巻鉄心は、図４に示すように、前記接合部を一旦開放する。次に、コイル５Ａ，５Ｂに鉄心２を挿入し、矢印６方向に再組立し、図６に示すように、アモルファス変圧器の中身として完成になる。これを、タンク、絶縁油、ふたをして変圧器としての完成品となる（図示なし）。

特開平１０−２７７１６号公報特開平１１−１３５３４９号公報

従来のアモルファス巻鉄心の破片防止対策は、特許文献１にあるように、事前に巻鉄心の端部に粘着物を塗り、Ｕ字カバーを貼り付け、絶縁油の通過しづらさと破片漂流防止を改善する為フィルターをつけるなど、材料費、工数とも多く費やしていた。また、特許文献２はやはり、事前に巻鉄心の端部に粘着物を施し、また巻鉄心、紙側にスポンジつけるなどして破片防止を図っていた。また、別の方式として、油通過性のよい紙により、その機種ごとに合わせた、包装紙で全体を図２、図３のように手作業にて包むなどし、テープで固定していた。このため、多くの工数が必要であり、カバーが全体となることから、材料費（紙、粘着テープなど）を多く必要とし、また、カバーの種類も非常に多く、探す手間や管理が困難である。

本発明の目的は、焼鈍後の巻鉄心端部を紙などで包み込む際、包み込む紙、及び、固定用の粘着テープを一体として供給できるようにするとともに、巻鉄心の厚さ（図１５のＷ１）に合わせ事前に折り目をつけ、折り返し長さを最小にして、供給幅を標準化し管理を容易にした、アモルファス変圧器の絶縁紙製造機を提供することである。

この目的を達成するため、本発明によるアモルファス変圧器の絶縁紙製造機は、搬送するテープ状絶縁紙の搬送方向に平行な両端部に、粘着テープの一部をはみ出した状態で貼り付ける手段と、前記テープ状絶縁紙に、搬送方向に所定間隔を置いて折り目を２個設ける折り目形成手段と、前記２個の折り目のうち搬送方向上流側の折り目から搬送方向に所定長さの位置で前記テープ状絶縁紙を切断する手段とを備えている。

さらに、上記のアモルファス変圧器の絶縁紙製造機において、前記折り目形成手段は、２個設ける折り目の間隔が調整可能となっている。

本発明の絶縁紙製造機により製造されるテープ状絶縁紙によれば、アモルファス巻鉄心の端面に発生する破片を、端面の包装紙と粘着テープで巻鉄心の幅とコの字の最小寸法で押えることができるので、貼り付け工数が少なく、紙の使用量が少なくなる。また、紙を使用することから端面に粘着剤や樹脂などを使わず折返し部分と端面のわずかな部分で押えることができ、端面を拘束することがなく特性を落とさず、破片防止が可能である。

アモルファス巻鉄心の説明図。従来の紙で包んだアモルファス巻鉄心の説明図。従来のアモルファス巻鉄心を紙で包む方法の説明図。従来の紙で包んだアモルファス巻鉄心の組み立て前の説明図。従来のアモルファス巻鉄心と巻線の組み立ての説明図。従来のアモルファス巻鉄心と巻線の組み立て後の説明図。実施例の絶縁紙製造機の説明図。実施例の絶縁紙製造機の要部拡大説明図。実施例における絶縁紙の製造工程１の説明図。実施例における絶縁紙の製造工程２の説明図。実施例における絶縁紙の製造工程３の説明図。実施例における絶縁紙の製造工程４の説明図。実施例における絶縁紙の説明図。実施例における絶縁紙の折り目の説明図。実施例におけるアモルファス巻鉄心の説明図。実施例におけるアモルファス巻鉄心の鳥瞰図。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明のアモルファス変圧器用絶縁紙製造機の実施例について、図面を用いて説明する。

本実施例を図面により説明する。図１５は本実施例による絶縁紙を用い、ほぼ矩形状の巻鉄心１の端面を幅Ｗ３、折り曲げ寸法Ｈの絶縁紙３にてコの字に貼り付けたもので、幅Ｗ１の巻鉄心端面の表裏を粘着テープ４で固定した例である。また、図１６は図１５の巻鉄心の接合部を開放してＵ字状にしたときの鳥瞰図である。

まず、実施例の絶縁紙製造機について説明する。図７はその概略図、図８は鳥瞰図を示す。テープ状絶縁紙３の巻回体と粘着テープ４の巻回体を各々に配置し、送りローラ８ａ，８ｂで挟持し送りモータ７にて絶縁紙３と粘着テー４を重ね合わせながら搬送する。１０は絶縁紙３と粘着テープ４を切断するカッタであり、シリンダ１３により上下する。
型１１ａ、１１ｂは、左右ねじ１４ａ、１４ｂを介しモータ９により、位置（間隔）Ｌ２が調整可能になっており、段取りシリンダ１２ａ、１２ｂにて折り目をつける機構である。

以下動作について説明する。まず図９に示すように、巻鉄心の端面厚さ寸法Ｗ１に合わせるべく寸法Ｌ２を段取りする。また、折り目からの折り曲げ寸法Ｈについても段取りする。動作としては、図１０に示すように、絶縁紙３と粘着テープ４を重ね合わせながら送りモータ７により、所定の寸法Ｌ２及び寸法Ｈになる位置に送り出す。

次に、図１１に示すように、折り目をつけるべくシリンダ１２ａ、１２ｂにて型１１ａ、１１ｂを閉とし、絶縁紙３と粘着テープ４に同時に折り目をつけ、更にカッタ１０をシリンダ１３により切断する。そして、図１２に示すように、各部を解放し折り目のついた絶縁紙３‘を取り出す。得られた絶縁紙３を図１３（ａ）（ｂ）に、折り曲げた形状を図１４（ａ）（ｂ）に示す。次に、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、巻鉄心の端部をＵの字に曲げ、粘着テープ４のついた絶縁紙３を貼り付ける。このとき、包装紙３は幅Ｗ３を一定にしておけば、巻鉄心の長手方向の長さに応じて貼り付け枚数を調整することにより、巻鉄心の端部を隙間なく覆うことが可能である。なお、別案として幅Ｗ３の異なる絶縁紙３を数種類用意することにより、貼り付け回数を少なくすることが可能であり、また、一回で済むように絶縁紙３の幅Ｗ３を大きくすることも可能である。図１６は本実施例の絶縁紙製造機により製造された絶縁紙を用いて製作されたアモルファス巻鉄心を示すが、特に変圧器に拘らず他の製品でも目的は達成することが可能である。

以上、実施例で説明したが、本発明はアモルファス変圧器の巻鉄心において、焼鈍により脆弱になり破片が浮遊するのを防ぐべく、巻鉄心の端面を折り目と粘着テープのついた包装紙で覆うことで、容易に、また、安価に、前記浮遊を防止する機能を備えたアモルファス変圧器を得ることができる。

すなわち、本発明においては、図１３に示すような巻鉄心を包む絶縁紙の幅Ｗ２を数種類に決めることにより、管理、探す手間を省くと共に、図１３のように、巻鉄心の端面幅図１（巻厚）の寸法Ｌ２に合わせ、事前に折り目をつけ、いちいち寸法を測定し、手作業で曲げることがないようにして容易に貼り付けができるように、事前に粘着テープ４を巻鉄心の絶縁紙３の幅Ｗ３寸法から、テープ４の端部分が約半分以上出るように、巻鉄心を包む紙をその都度自動的に出るようにし、解決することができる。ロール状絶縁紙３の紙幅Ｗ３と粘着テープ４を同時にローラ８ａ、８ｂで挟持し送りモータ７で所定量送ることで絶縁包装紙が自動的に出るようにすれば包装時間が大幅に少なくすることができる。

また、前記で製作した、包装紙を図１４に示すように折り目をつけコの字に曲げ、Ｈ寸法をなるべく少なくすることで、紙、粘着テープが大幅に低減できる。また、折り目も巻鉄心寸法に合わせつけることで、作業者の寸法測定などが大幅に低減できる。

１‥アモルファス巻鉄心
２‥鉄心
３‥絶縁紙
４‥粘着テープ
７‥送りモータ
８‥ローラ
９‥モータ
１０‥カッタ
１１‥ねじ
１２、１３‥シリンダ

Claims

搬送するテープ状絶縁紙の搬送方向に平行な両端部に、粘着テープの一部をはみ出した状態で貼り付ける手段と、前記テープ状絶縁紙に、搬送方向に所定間隔を置いて折り目を２個設ける折り目形成手段と、前記２個の折り目のうち搬送方向上流側の折り目から搬送方向に所定長さの位置で前記テープ状絶縁紙を切断する手段とを備えることを特徴とするアモルファス変圧器の絶縁紙製造機。
前記折り目形成手段は、２個設ける折り目の間隔が調整可能となっている請求項１記載のアモルファス変圧器の絶縁紙製造機。