JP5035077B2

JP5035077B2 - 巻鉄心の製作方法

Info

Publication number: JP5035077B2
Application number: JP2008095155A
Authority: JP
Inventors: 茂山田; 武治青木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2028-04-01
Also published as: JP2009252795A

Description

この発明は、三相変圧器に用いる巻鉄心の製作方法に関する。

三相変圧器においては、同心状に形成した高圧コイルおよび低圧コイル内に内側鉄心および外側鉄心を挿入し、鉄心締付金具、コイル固定部品などを装着して、三相変圧器の中身を製作している。
上記に使用する内側鉄心および外側鉄心は、電磁鋼板を巻芯に巻回後形成して鉄心を形成し、枠に収納し、不活性ガス雰囲気中で高温に加熱して焼鈍を行い、冷却した後、分解したものである。

外側鉄心の窓内に２個の内側鉄心を挿入してなる三相巻鉄心は、従来以下の手順で製作していた。
（１）まず、内側鉄心となる円形小コアの四隅をプレス成形し、小コアを製作する。同様に、外側鉄心となる円形大コアの四隅をプレス成形し、大コアを製作する。上記のプレス成形においては、四隅を局部的に塑性成形させ、プレス完了後でもコア形状が保持できるようにする。
（２）次に、小コアを（クレーンなどを用いて、）大コアに挿入する。２個目の小コアを大コアに挿入する際は、ヘラなどの冶工具を使用して間口を広げ、大コアに押し込む際は、ヘラなどの冶工具を使用して間口を広げ、大コアに押し込む。
（３）次に、上記コア挿入完了状態の巻鉄心における小コアの穴部に芯金を入れる。そして、大コアの直線部にアテ板を当て、鉄バンドなどで大コアの直線部を内側に締め上げる。
（４）次に、上記コア締付け状態の巻鉄心を焼鈍後、芯金、アテ板、鉄バンドなどを取外し、巻鉄心が完成する。

また、外側鉄心の窓内に２個の内側鉄心を挿入してなる三相巻鉄心の製作方法として特許文献１に示すものがある。
特許文献１の三相巻鉄心の製作方法は、丸巻きした内側巻鉄心を加圧して楕円形に成形し、更にこの内側巻鉄心を２個並置してバンドで一体に緊縛した後略四角形に成形した外側巻鉄心に挿入し、バンドを外してから加圧して内側巻鉄心と外側巻鉄心とを一体化し、その後焼鈍することにより、焼鈍炉内のスペースが少なくて済み、生産性が向上するというものである。

特開昭５８−１４１５１６号公報

上記のように製作される小コアおよび大コアは、成形後のコア形状を保持するため四隅を局部的に塑性成形させる形状（角形状）としているため、塑性成形させない形状（Ｒ形状）のコアに比べ電気的特性で劣るという問題点があった。
しかも、角形状品とすることに関しては、Ｒ形状品に比べ大コアの内径を大きくしなければならず、使用する材料が多くなるという問題点もあった。
また、２個目の小コアを大コアに挿入する作業では、小コアの外形寸法に対して大コアの挿入部の寸法に余裕がないため、ヘラなどの冶工具を使用するため、挿入に多大な時間を要するという問題点があった。

また、上述の特許文献１は、内側巻鉄心と外側巻鉄心とを夫々略四角形にプレスし、別々に焼鈍していた従来の三相巻鉄心の製作方法を解決したものであるが、内側巻鉄心を２個並置してバンドで一体に緊縛した内側巻鉄心を、外側巻鉄心に挿入した後、バンドを切断する作業工程が必要となるという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、塑性成形させることなく略四角形の巻鉄心を簡易に製作する方法を提供することを目的とする。

この発明に係る、外側鉄心の内側に２個の内側鉄心を挿入してなる巻鉄心の製作方法は、前記内側鉄心となる円形小コアの中央部を両側からチャックで掴み、中央部が細く両側が広い略ひょうたん形に変形させる工程と、前記外側鉄心となる円形大コアをプレスで縦方向および横方向から、または四隅から押し、縦方向内側寸法が前記ひょうたん形に変形させた小コアの外形高さより大きく、かつ横方向内側寸法が、前記ひょうたん形に変形させた小コアの外形幅の２倍より大きくなる状態に変形させる工程と、前記変形させた円形大コアに、２個の前記ひょうたん形に変形させた小コアを吊り入れ、前記チャックを緩め、取り外す工程と、前記円形大コアを横方向から押していた前記プレスを戻す工程と、を行うことにより、外側鉄心の内側に２個の内側鉄心を挿入するようにしたものである。

この発明に係る巻鉄心の製作方法は、小コアおよび大コアの四隅を塑性成形させることがなく、電気的特性の良い巻鉄心を得ることができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る巻鉄心の製作方法を示すフローチャートである。また、図２はこの発明の実施の形態１に係る巻鉄心の製作方法における円形小コアのチャッキング状態を説明する図で、図において、１０は小コアの中央部を両側から掴むチャックである。また、図３はこの発明の実施の形態１に係る巻鉄心の製作方法で使用する芯金の構成を示す図である。図において、１１は小コアの穴部に入れる芯金で、芯金中子１１ａと芯金アテ金１１ｂ、１１ｃより構成されている。

この発明の実施の形態１に係る巻鉄心の製作方法について、図１〜図３により説明する。
（１）ステップ１で、電磁鋼板を巻芯に巻回して、外側鉄心となる円形大コア１ａおよび内側鉄心となる円形小コア２ａを製作する。（図１（ａ））

（２）ステップ２で、図２に示すように円形小コア２ａの中央部を両側からチャック１０で掴み、ひょうたん形小コア２ｂに変形させる。チャック１０は、ひょうたん形小コア２ｂに変形させた時、その外形幅（Ａ寸法）より外にでない形状とする。（図１（ｂ））
（３）ステップ３で、円形大コア１ａをプレスで縦方向および横方向から、または四隅から押し、縦方向内側寸法がひょうたん形小コア２ｂの外形高さ（Ｂ寸法）より大きくかつ、横方向内側寸法が、ひょうたん形小コア２ｂの外形幅（Ａ寸法）の２倍より大きくなる状態に変形させ、変形大コア１ｂとする。
この変形大コア１ｂに、２個のひょうたん形小コア２ｂを吊り入れ、チャック１０を緩め、取り外す。これにより、ひょうたん形小コア２ｂは横に広がり、長穴形小コア２ｃとなる。（図１（ｃ））

（４）ステップ４で、変形大コア１ｂを横方向から押していたプレスを戻す。
（５）ステップ５で、長穴形小コア２ｃに３つ割りテーパーの構成である芯金１１を入れ長穴形小コア２ｃおよび変形大コア１ｂを指定寸法に成形する。（図１（ｄ））
ここで、長穴形小コア２ｃに入れる芯金１１は図３に示すように、芯金中子１１ａと芯金アテ金１１ｂ、１１ｃから構成され、くさび形状であり、
変形大コア１ｂを縦方向および横方向から押し広げながら、変形大コア１ｂの内側の長穴形小コア２ｃに芯金アテ金１１ｂ、１１ｃを入れ、上部から芯金中子１１ａを押し込むことにより、芯金アテ金１１ｂ、１１ｃが横に広がり、長穴形小コア２ｃを押し広げて、長穴形小コア２ｃおよび変形大コア１ｂをを規定寸法に成形する。
この作業において、角形状大コア１ｃと、角形状小コア２ｄ、２ｄとを一体化したコア挿入完了状態の巻鉄心３ａを製作する。

（６）ステップ６で、角形状大コア１ｃの直線部にアテ板１２を当て、鉄バンド１３などで角形状大コア１ｃの直線部を内側に締め上げる。
この作業において、コア締付け状態の巻鉄心３ｂを製作する。
（７）ステップ７で、ステップ６においてコア締付け状態とした角形状大コア１ｃ、角形状小コア２ｄ、２ｄを焼鈍する。

（８）ステップ８で、冷却した後巻鉄心３ｂより、アテ板１２、鉄バンド１３、芯金１１を取外すことにより、角形状大コア１ｄの内側に角形状小コア２ｅ、２ｅが挿入された構成の巻鉄心３ｃが完成する。

次に、巻鉄心３ｃを構成している角形状大コア１ｄ、角形状小コア２ｅ、２ｅを分解する。
同心状に形成した高圧コイル（図示せず）および低圧コイル（図示せず）内に分解した角形状小コア２ｅ、２ｅおよび角形状大コア１ｄを挿入し、鉄心締付金具（図示せず）、コイル固定部品（図示せず）などを装着して、三相変圧器の中身（図示せず）を製作する。

この発明の実施の形態１に係る巻鉄心の製作方法においては、外側鉄心となる大コアに、円形小コアの中央部を両側からチャックで掴み、ひょうたん形に変形させた小コアを入れるようにしたので、従来の円形小コアの四隅をプレス成形する工程又は円形小コアを２個並置してバンドで一体に緊縛した後略四角形に成形する工程が不要となり、略四角形の巻鉄心を簡易に製作することができる。

また、この発明の実施の形態１に係る巻鉄心の製作方法においては、円形大コアを縦方向および横方向から、または四隅から押し、変形させ、ひょうたん形状にした２個の小コアが挿入できる形状にするようにしたので、円形大コアの径を小さくすることができる。

また、この発明の実施の形態１に係る巻鉄心の製作方法においては、小コアおよび大コアの四隅を塑性成形させることがないので、電気的特性の良い巻鉄心を得ることができる。

この発明に係る巻鉄心の製作方法は、大コアに小コアを挿入する際の冶工具を使用して多くの時間を必要とした挿入作業を簡易にすることができ、巻鉄心の製作が容易になる。

この発明の実施の形態１に係る巻鉄心の製作方法を示すフローチャートである。この発明の実施の形態1に係る巻鉄心の製作方法における円形小コアのチャッキング状態を説明する図である。この発明の実施の形態１に係る巻鉄心の製作方法で使用する芯金の構成を示す図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ大コア、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ小コア、３ａ、３ｂ、３ｃ巻鉄心、１０チャック、１１芯金、１１ａ芯金中子、１１ｂ、１１ｃ芯金アテ金、１２アテ板、１３鉄バンド。

Claims

外側鉄心の内側に２個の内側鉄心を挿入してなる巻鉄心の製造方法において、
前記内側鉄心となる円形小コアの中央部を両側からチャックで掴み、中央部が細く両側が広い略ひょうたん形に変形させる工程と、
前記外側鉄心となる円形大コアをプレスで縦方向および横方向から、または四隅から押し、縦方向内側寸法が前記ひょうたん形に変形させた小コアの外形高さより大きく、かつ横方向内側寸法が、前記ひょうたん形に変形させた小コアの外形幅の２倍より大きくなる状態に変形させる工程と、
前記変形させた円形大コアに、２個の前記ひょうたん形に変形させた小コアを吊り入れ、前記チャックを緩め、取り外す工程と、
前記円形大コアを横方向から押していた前記プレスを戻す工程と、
を行うことにより、外側鉄心の内側に２個の内側鉄心を挿入するようにしたことを特徴とする巻鉄心の製造方法。