JP6613784B2 - Transformer core support structure and core support method - Google Patents
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Description
本発明は、変圧器の鉄心支持構造及び鉄心支持方法に関し、特に、アモルファス合金薄帯を多層に巻回した鉄心を備える変圧器の鉄心支持構造及び鉄心支持方法に関する。 The present invention relates to a transformer core support structure and a core support method, and more particularly, to a transformer core support structure and a core support method of a transformer including an iron core in which amorphous alloy ribbons are wound in multiple layers.
変圧器は、電磁誘導を利用して交流電力の電圧を変換する機器であり、磁気回路を構成する鉄心と、電気回路を構成する巻線(コイル)とを備えている。このような変圧器においては、鉄心の材料として、電磁鋼板又はアモルファス合金薄帯が用いられている。また、鉄心の構造として、これらの材料を積層した積層鉄心(積鉄心とも呼ばれる)又はこれらの材料を巻回した巻鉄心が採用されている。 The transformer is a device that converts the voltage of AC power using electromagnetic induction, and includes an iron core that forms a magnetic circuit and a winding (coil) that forms an electric circuit. In such a transformer, an electromagnetic steel sheet or an amorphous alloy ribbon is used as the material of the iron core. Further, as a structure of the iron core, a laminated core (also referred to as a stacked core) obtained by laminating these materials or a wound core obtained by winding these materials is employed.
従来、巻鉄心を用いた変圧器において、巻鉄心の最外周に鋼製の締付バンドを巻回し、巻鉄心自体を締め付けると共に巻鉄心の接地を確保するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この変圧器において、巻鉄心は、巻線(コイル)に組み込まれ、その最外周に鋼製の締付バンドが巻回された後、バンド金具によって締め付けられる。また、バンド金具によって締付バンドと一緒に共通接地導体に接続された接地リード部材が固定されることで接地が確保される。 Conventionally, a transformer using a wound core has been proposed in which a steel fastening band is wound around the outermost periphery of the wound core to tighten the wound core itself and to ensure grounding of the wound core (for example, a patent) Reference 1). In this transformer, the wound iron core is incorporated into a winding (coil), and a steel fastening band is wound around the outermost periphery thereof, and then tightened by a band fitting. Further, grounding is ensured by fixing the ground lead member connected to the common ground conductor together with the fastening band by the band metal fitting.
しかしながら、特許文献1記載の変圧器においては、巻鉄心の材料として、アモルファス合金薄帯を用いている。ここで、アモルファス合金薄帯は、製造上の理由からその板厚が極めて薄く、剛性に乏しい。したがって、最外周に締付バンドを巻回して締め付けると、巻鉄心には多大な応力(締付け応力)が作用することとなる。この場合、局部的に機械的な歪みが生じる結果、巻鉄心の磁気特性が劣化する事態が発生し得るという問題がある。
However, in the transformer described in
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、巻鉄心の磁気特性を劣化させることなく、巻鉄心を支持することができる変圧器の鉄心支持構造及び鉄心支持方法を提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a problem, and provides the core support structure and the core support method of a transformer which can support a wound core, without deteriorating the magnetic characteristic of a wound core. With the goal.
本発明における変圧器の鉄心支持構造は、開口部が形成される巻鉄心と、前記巻鉄心が挿入される巻線と、前記巻鉄心の一部を収容するフレームと、前記フレームに固定され、前記巻鉄心を支持する支持部材とを備え、前記支持部材は、前記巻鉄心の開口部内に配置され、当該巻鉄心の内側面に面接触して支持する変圧器の鉄心支持構造であって、前記支持部材は、前記巻鉄心の幅よりも広い幅を有する平板部と、前記平板部における前記巻鉄心の外側の位置に配置され、前記巻鉄心を挟んで反対側の位置に配置される複数の固定部と、前記平板部の側縁部に設けられる垂下部とを有することを特徴とする。 The transformer core support structure according to the present invention has a wound core in which an opening is formed, a winding into which the wound core is inserted, a frame that accommodates a part of the wound core, and is fixed to the frame. A support member that supports the wound core, and the support member is disposed in the opening of the wound core, and is a transformer core support structure that supports the inner surface of the wound core in surface contact with the wound core ; The support member is disposed in a flat plate portion having a width wider than the width of the wound iron core, and a plurality of plates disposed at positions on the opposite side of the wound iron core with the flat plate portion disposed outside the wound core. And a hanging portion provided at a side edge portion of the flat plate portion .
上記変圧器の鉄心支持構造において、前記支持部材は、前記巻鉄心に形成される全ての開口部に配置されることが好ましい。 In the iron core support structure of the transformer, the support member is preferably disposed in all openings formed in the wound iron core.
上記変圧器の鉄心支持構造において、前記フレームは、前記巻鉄心の上端部を収容する上側フレームと、前記巻鉄心の下端部を収容する下側フレームとを有し、前記支持部材は、前記上側フレームに固定される上側支持部材と、前記下側フレームに固定される下側支持部材とを有することが好ましい。 In the iron core support structure of the transformer, the frame includes an upper frame that accommodates an upper end portion of the wound core and a lower frame that accommodates a lower end portion of the wound core, and the support member It is preferable to have an upper support member fixed to the frame and a lower support member fixed to the lower frame.
上記変圧器の鉄心支持構造において、前記支持部材は、前記フレームに対して締め付け圧を調整可能に固定されることが好ましい。 In the iron core support structure of the transformer, it is preferable that the support member is fixed to the frame so that a tightening pressure can be adjusted.
上記変圧器の鉄心支持構造において、前記複数の固定部のうち、前記巻鉄心の幅方向の一方側に配置された固定部は、絶縁部材を介して前記フレームに固定されることが好ましい。 In the iron core support structure of the transformer, it is preferable that a fixing portion arranged on one side in the width direction of the wound core among the plurality of fixing portions is fixed to the frame via an insulating member.
上記変圧器の鉄心支持構造において、前記巻鉄心は、アモルファス合金薄帯を巻回した巻鉄心で構成されることが好ましい。 In the iron core support structure of the transformer, the wound iron core is preferably formed of a wound iron core wound with an amorphous alloy ribbon.
本発明における変圧器の鉄心支持方法は、開口部が形成される巻鉄心と、前記巻鉄心が挿入される巻線と、前記巻鉄心の一部を収容するフレームと、前記フレームに固定され、前記巻鉄心を支持する支持部材とを備え、前記支持部材は、前記巻鉄心の幅よりも広い幅を有する平板部と、前記平板部における前記巻鉄心の外側の位置に配置され、前記巻鉄心を挟んで反対側の位置に配置される複数の固定部と、前記平板部の側縁部に設けられる垂下部とを有する変圧器の巻鉄心支持方法であって、前記巻鉄心の開口部内に前記支持部材を配置する工程と、前記支持部材を前記巻鉄心の内側面に面接触させる工程と、前記支持部材を前記フレームに固定して前記巻鉄心を支持する工程と、を具備することを特徴とする。 The transformer core support method according to the present invention includes a wound core in which an opening is formed, a winding into which the wound core is inserted, a frame that houses a part of the wound core, and is fixed to the frame. A support member that supports the wound iron core, the support member being disposed at a position outside the wound core in the flat plate portion, a flat plate portion having a width wider than the width of the wound iron core, and the wound iron core A transformer core support method having a plurality of fixed portions arranged at positions opposite to each other with a drooping portion provided on a side edge of the flat plate portion, in the opening of the core winding Arranging the support member, bringing the support member into surface contact with the inner surface of the wound core, and fixing the support member to the frame to support the wound core. Features.
本発明の変圧器の鉄心支持構造によれば、巻鉄心の磁気特性を劣化させることなく、巻鉄心を支持することができる。 According to the iron core support structure of a transformer of the present invention, the wound iron core can be supported without deteriorating the magnetic characteristics of the wound iron core.
以下、本発明の一実施の形態に係る変圧器の鉄心支持構造について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係る鉄心支持構造をモールド変圧器に適用する場合について説明する。しかしながら、本発明に係る鉄心支持構造の適用対象は、モールド変圧器に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、モールド変圧器以外の乾式変圧器(例えば、H種乾式変圧器)やガス絶縁変圧器及び油入変圧器に適用することもできる。 Hereinafter, a transformer core support structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, below, the case where the iron core support structure which concerns on this invention is applied to a mold transformer is demonstrated. However, the application target of the iron core support structure according to the present invention is not limited to the mold transformer, and can be appropriately changed. For example, the present invention can be applied to dry transformers other than mold transformers (for example, Class H dry transformers), gas-insulated transformers, and oil-filled transformers.
図1は、本実施の形態に係る鉄心支持構造が適用される変圧器の要部を示す正面図である。図1に示す変圧器1は、磁気回路を構成する鉄心10と、電気回路を構成する巻線(コイル)20と、鉄心10の一部を収容するフレーム30とを含んで構成されている。図1においては、3つの巻線20に挿入した鉄心10の一部を上下一対のフレーム30(301、302)に固定した3相3脚構造の変圧器1を示している。なお、本発明の適用対象となる変圧器の構造については、これに限定されるものではなく、3相5脚構造等の任意の構造を有する変圧器1に適用可能である。
FIG. 1 is a front view showing a main part of a transformer to which the iron core support structure according to the present embodiment is applied. A
鉄心10は、アモルファス合金薄帯を多層に巻回し、正面視にて概して矩形成形された巻鉄心で構成される。より具体的にいうと、鉄心10は、25μmのアモルファス合金薄帯を巻回した巻鉄心で構成される。図1に示すように、鉄心10は、内側に配置される一対の内側鉄心部101と、これらの内側鉄心部101の外側(外周側)に配置される外側鉄心部102とを有している。それぞれの内側鉄心部101は個別にアモルファス合金薄帯が巻回される。外側鉄心部102は、これらの内側鉄心部101を内側に配置した状態で電磁鋼板が巻回される。外側鉄心部102の外周には、鉄心10の形状を維持すると共に、鉄心10自体を補強する電磁鋼板が巻回されている。
The
鉄心10を構成する各内側鉄心部101の中央には、開口部103が形成されている。すなわち、鉄心10には、電磁鋼板の積層方向に直交して貫通する一対の開口部103a、103bが形成されている。これらの開口部103は、鉄心10の窓部と呼ばれることもある。なお、内側鉄心部101の内周及び外側鉄心部102の外周には、鉄心10の形状を維持すると共に、鉄心10自体を補強するために電磁鋼板が配置されている。
An
巻線20は、例えば、内側巻線201及び外側巻線202を有し(図1に不図示、図5参照)、これらの巻線20の全表面が樹脂又は樹脂を含んだ絶縁機材で被覆されている。巻線20を被覆する樹脂としては、例えば、耐熱性及び電気絶縁性に優れたエポキシ樹脂が用いられる。それぞれの巻線20は、鉄心10を構成する脚部LG(LG1〜LG3)の周囲に配置されている。これらの巻線20は、不図示のスペーサ部材を介してフレーム30(301、302)との間で位置決めされている。
The
フレーム30は、上側フレーム301及び下側フレーム302を有している。上側フレーム301は、下方側に開口した箱形状を有しており、その内部に鉄心10の上端部を収容可能に構成されている。一方、下側フレーム302は、上方側に開口した箱形状を有しており、その内部に鉄心10の下端部を収容可能に構成されている。これらのフレーム30は、変圧器1の組立時等に治具として機能すると共に、組立完了後に鉄心10や巻線20を保護する。
The
フレーム30には、複数(本実施の形態では、4つ)の支持板40が固定される。これらの支持板40は、鉄心10の開口部103内に配置され、鉄心10の内側からフレーム30に固定される。より具体的にいうと、これらの支持板40は、開口部103の内側面103cに面接触して鉄心10を支持した状態でフレーム30に固定される。これらの支持板40は、後述するフレーム30のフランジ部30a(図3参照)に対して固定される。なお、これらの支持板40は、鉄心10を支持する支持部材の一例として機能する。
A plurality of (four in the present embodiment)
支持板40は、例えば、軟鋼等の金属板材に打ち抜き加工及び折り曲げ加工を施して形成される。本実施の形態において、支持板40は、一対の上側支持板41、42と、一対の下側支持板43、44とから構成される。一対の上側支持板41、42は、上側フレーム301に固定される。一方、一対の下側支持板43、44は、下側フレーム302に固定される。また、上側支持板41及び下側支持板43は、開口部103a内に配置されている。一方、上側支持板42及び下側支持板44は、開口部103b内に配置されている。
The
図2は、本実施の形態に係る変圧器1が有する支持板40の説明図である。図2においては、支持板40の平面図(図2A)、側面図(図2B)及び正面図(図2C)を示している。なお、支持板40を構成する上側支持板41、42及び下側支持板43、44は、共通の構成を有している。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the
図2Aに示すように、支持板40は、平面視にて概して長方形状の平板部401を有している。この平板部401には、四隅部近傍に舌片部402が形成されている。これらの舌片部402は、平板部401の一部を構成するものであり、図2Aに示す平板部401の上下方向に延出して形成されている。平板部401(舌片部402を含む)の寸法L1は、側面視にて鉄心10の幅方向の寸法L2よりも広い幅に構成されている(図3A参照)。すなわち、平板部401は、鉄心10の幅より広い幅を有している。
As shown in FIG. 2A, the
それぞれの舌片部402の上面には、軸部403が設けられている。これらの軸部403は、舌片部402(平板部401)と直交する方向に延出している(図2B及び図2C参照)。これらの軸部403の周囲には、図示しないねじ溝が形成されている。以下においては、説明の便宜上、図2Aに示す平板部401の上方側に延出する舌片部402を「舌片部402a」と呼び、平板部401の下方側に延出する舌片部402を「舌片部402b」と呼ぶものとする。また、舌片部402aに設けられる軸部403を「軸部403a」と呼び、舌片部402bに設けられる軸部403を「軸部403b」と呼ぶものとする。なお、これらの軸部403は、支持板40をフレーム30に固定する固定部の一例として機能する。
A
また、平板部401の側縁部には、一対の垂下部404が形成されている。これらの垂下部404は、舌片部402が形成されていない平板部401の辺に形成されている。それぞれの垂下部404は、平板部401と直交する方向(軸部403とは反対方向)に延出している。垂下部404は、支持板40が鉄心10の開口部103内に配置された場合に、支持板40の水平方向(図1Aに示す左右方向)の位置決めに利用される。
A pair of hanging
このような構成を有し、支持板40は、鉄心10の開口部103内に配置され、鉄心10の内側からフレーム30に固定される。以下、支持板40の固定態様について、図1及び図3を参照して説明する。図3は、図1に示す二点鎖線A−Aにおける断面図(図3A)及び支持板40の固定部分の拡大図(図3B)である。図3Bは、図3Aに示す二点鎖線内の構成を拡大して示している。なお、図3Aにおいては、説明の便宜上、巻線20を省略している。
With such a configuration, the
図3Aに示すように、上側フレーム301の下端部及び下側フレーム302の上端部には、フランジ部30aが設けられている。フランジ部30aは、上側フレーム301の下端部及び下側フレーム302の上端部から、図3Aに示す側方側に延出して設けられている。鉄心10を挟んで反対側に配置されるフランジ部30aの下面(上面)は、同一平面上に配置されている。また、フランジ部30aの所定位置には、支持板40の軸部403が挿通される貫通孔30bが形成されている(図3B参照)。
As shown in FIG. 3A, a
上側支持板42は、鉄心10の開口部103b内において、平板部401の上面で開口部103bの内側面103cに面接触するように配置される。このとき、上側支持板42は、舌片部402(402a、402b)の軸部403(403a、403b)が、フランジ部30aの貫通孔30bに挿通されるように配置される。より具体的にいうと、軸部403は、ねじ溝にナットN1を装着した状態で貫通孔30bに挿通される(図3B参照)。そして、貫通孔30bから突出した軸部403に複数(本実施の形態では、2つ)のナットN2、N3が装着される。そして、これらのナットN1〜N3を締め付けることによって上側支持板42が上側フレーム301に固定される。
The
なお、上側支持板42は、上側フレーム301に対して締め付け圧が調整可能に固定される。本実施の形態において、上側支持板42は、スタッドボルトを利用して固定されるが、これに限定されるものではない。このように上側フレーム301に対して締め付け圧が調整可能に上側支持板42を固定することにより、例えば、鉄心10を構成するアモルファス合金薄帯の板厚等の寸法誤差を許容しながら、支持板40で鉄心10を支持することができる。
The
また、図3Aに示すように、軸部403a、403bは、上側フレーム30に固定された状態において、鉄心10の外側の位置に配置され、鉄心10を挟んで反対側の位置に配置されている。このため、上側支持板41、42は、平板部401を介して鉄心10の外側であって鉄心10を挟んで反対側の複数の位置で上側フレーム301に固定される。これにより、上側フレーム301に固定する際に鉄心10に作用する荷重を、平板部401を介して分散することができる。この結果、上側フレーム301への固定時に発生する荷重が局部的に集中するのを回避しながら鉄心10を支持することができる。
Further, as shown in FIG. 3A, the
さらに、上側フレーム301に対して挿通される軸部403(403a、403b)のうち、鉄心10の幅方向(図3Aに示す左右方向)の一方側(右方側)に配置された軸部403aは、絶縁部材を介して上側フレーム301に固定される。例えば、軸部403aは、図3Bに示すように、挿通孔30bとの間に絶縁管IM1及び絶縁ワッシャIM2を介在させた状態で挿通される。このように絶縁部材を介して軸部403aを固定することにより、巻線10に流れる電流に応じて上側支持板42及び上側フレーム301に閉回路が形成されるのを防止することができる。これにより、上側支持板42及び上側フレーム301に閉回路が形成された場合に発生し得る不具合(局部的な加熱や無負荷損失の増大)を防止することができる。
Further, of the shaft portions 403 (403a, 403b) inserted through the
下側支持板44は、これらの上側支持板42と同様に、下側フレーム302に対して固定される。なお、下側フレーム302に対する下側支持板44の固定方法については、上下方向が逆転されることを除き、上側支持板42と同様である。このため、図3Aにその固定状態を示し、その説明を省略する。また、鉄心10の開口部103aにおける支持板40の固定態様についても、開口部103bにおける固定態様と同様であるため、その説明を省略する。
The
図1に戻り、変圧器1の構成の説明を続ける。図1に示すように、上側フレーム301には、接地板50が固定される。接地板50は、正面視にて鉄心10を構成する外側鉄心部102に対応する位置に配置されている。より具体的にいうと、接地板50は、一端が上側フレーム301に固定される一方、他端が外側鉄心部102を構成するアモルファス合金薄帯の層間に挿入されている。これにより、接地板50から上側フレーム301に設けられたアース端子を経て鉄心10が接地されている。
Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the
図4は、本実施の形態に係る変圧器1が有する接地板50の周辺を拡大した模式図である。図4においては、接地板50を通過する鉛直方向の断面を変圧器1の側方側(図1に示す右方側)から示している。なお、図4においては、説明の便宜上、鉄心10(内側鉄心部101、外側鉄心部102)、上側フレーム301及び接地部品(接地板50及び締付ボルト53)のみを示している。
FIG. 4 is an enlarged schematic view of the periphery of the
図4に示すように、接地板50は、側面視にて屈曲した形状を有している。接地板50は、概して上下方向に延びる固定片51と、固定片51の下端部から屈曲し、概して水平方向に延びる挿入片52とを有している。接地板50は、導電性の板材に折り曲げ加工を施して形成される。例えば、接地板50は、約0.2mmの真鍮板で構成される。真鍮板で構成することにより、加工性に優れた接地板50を形成することができる。なお、真鍮板以外の金属板で構成してもよい。例えば、同程度の板厚のステンレス板を利用することができる。
As shown in FIG. 4, the
固定片51は、その上端部近傍で上側フレーム301の内壁面の一部に固定される。固定片51は、上側フレーム301に形成された不図示の固定孔に対して締付ボルト53により固定される。この締付ボルト53は、導電性材料で構成することができる。締付ボルト53が固定される固定孔は、例えば、締付ボルト53の軸部の外径に対応する円形形状であってもよく、水平方向に一定の長さを有する長孔形状であってもよい。固定孔を長孔形状とする場合には、接地板50の設置位置の微妙な変動を許容しながら上側フレーム30に固定することができる。
The fixed
挿入片52は、外側鉄心部102を構成するアモルファス合金薄帯の層間に挿入される。層間に挿入されることにより、挿入片52は、隣接するアモルファス合金薄帯に挟持される。詳細について後述するように、挿入片52は、鉄心10の閉合作業時にアモルファス合金薄帯の層間に挿入される。例えば、挿入片52は、外側鉄心部102の幅方向(図4に示す左右方向)の中央近傍の位置まで挿入される。このように外側鉄心部102の幅方向の中央近傍の位置まで挿入することにより、挿入片52の脱落等を防止でき、鉄心10を確実に接地できるものとなっている。
The
以下、上記構成を有する変圧器1を製造する工程について、図5〜図8を参照して説明する。図5〜図8は、本実施の形態に係る変圧器1の製造工程の説明図である。なお、以下に示す変圧器1の製造工程においては、説明の便宜上、鉄心10の開放作業前の工程及び閉合作業後の工程について省略している。また、図5〜図8においては、変圧器1の製造ラインに沿って配置されるレールRの一部と、下側フレーム302の下面に設けられ、レールR上での変圧器1の移動を支援する移動機構Mとを示している。
Hereinafter, the process of manufacturing the
鉄心10の開放作業においては、図1に示すように、矩形成形された内側鉄心部101及び外側鉄心部102のうち、脚部LG1〜LG3の上方側で水平方向に延出する部分の中央部が開放され、正面視にて概してU字形状とされる(図5参照)。なお、図5〜図8に示す製造工程においては、鉄心10の開放作業及び閉合作業において、オーバーラップ方式が適用される場合について説明するが、これに限定されるものではなく、ステップラップ方式等の他の方式が適用されてもよい。
In the opening operation of the
鉄心10の開放作業は、鉄心10を下側フレーム302に固定した状態で行われる(図5参照)。この場合、鉄心10は、下側支持板43、44を介して下側フレーム302に固定されている。下側支持板43、44は、内側鉄心部101の内側面(開口部103を規定する下方側の内側面)に面接触した状態で下側フレーム302に固定されている(図1参照)。開放作業が完了した鉄心10は、図5に示すように、下側フレーム302上にて、内側鉄心部101及び外側鉄心部102が上方側に延びた状態とされる。
The opening operation of the
このように開放された鉄心10(内側鉄心部101及び外側鉄心部102)が巻線20に挿入されるように、巻線20が鉄心10に装着される(鉄心挿入工程)。この鉄心挿入工程においては、鉄心10(内側鉄心部101及び外側鉄心部102)が、巻線20を構成する内側巻線201の内側の貫通孔203に挿入される。これにより、図6に示すように、巻線20が下側フレーム302上の所定位置に配置される。このとき、鉄心10は、巻線20の貫通孔203から上方側に突出している。
The winding 20 is attached to the
そして、巻線20よりも上方側に突出する鉄心10の間に位置するように、上側支持板41、42が配置される(図7参照)。この場合、上側支持板41、42は、軸部403(403a、403b)が上方側に突出した状態で配置される。上側支持板41、42は、図示しないスペーサ部材上に一時的に配置される。このスペーサ部材は、巻線20の上端面に載置される。このように巻線20上に載置することにより、上側支持板41、42は、鉄心10の開口部103内に配置される。
And the upper
上側支持板41、42が巻線20上に配置された状態において、図7に示すように、外側に配置された内側鉄心部101及び外側鉄心部102は、閉合作業時の邪魔にならないように、変圧器1の外側に折り曲げられる。
In the state in which the
外側に折り曲げられた内側鉄心部101及び外側鉄心部102が内側に折り曲げられると共に、中央に配置された内側鉄心部101が外側に折り曲げられる。そして、これらの内側鉄心部101及び外側鉄心部102が閉合される(閉合工程)。この閉合工程においては、図8に示すように、内側鉄心部101及び外側鉄心部102を構成するアモルファス合金薄帯の端面が接合される。この閉合工程を経て、鉄心10は、開放前の状態に戻る。なお、この鉄心10の閉合作業は、鉄心10の接合作業又は再接合作業と呼ばれることもある。
The
この鉄心10の閉合工程の過程、言い換えると、鉄心10を構成するアモルファス合金薄帯を接合する過程において、接地板50の挿入片52がアモルファス合金薄帯の層間に挿入される(接地板挿入工程)。この接地板挿入工程において、接地板50の挿入片52は、外側鉄心部102を構成するアモルファス合金薄帯の層間に挿入される(図8参照)。層間に挿入された状態で挿入片52は、上方側に配置されるアモルファス合金薄帯の自重により、下方側に配置されるアモルファス合金薄帯との間で挟持される。また、接地板50の挿入片52は、外側鉄心部102の閉合箇所(接合箇所)から離れた位置に挿入される。なお、図8においては、説明の便宜上、外側鉄心部102の閉合箇所の中心を破線Cで示している。
In the process of closing the
そして、接地板50の挿入片52が挿入された状態で閉合工程を完了した後、上側フレーム301が鉄心10上に配置される。上側フレーム301は、巻線20から露出する鉄心10の上端部を収容するように配置される(図1参照)。この場合、上側フレーム301は、図示しないスペーサ部材上に配置される。このスペーサ部材は、巻線20の上端面に載置される。
Then, after the closing process is completed in a state where the
上側フレーム301が配置された後、巻線20の上端面に載置された上側支持板41、42が上側フレーム301に固定される。この場合、上側支持板41、42は、鉄心10を内側から支持した状態で上側フレーム301に固定される。より具体的には、鉄心10の開口部103を規定する上方側の内側面に面接触して支持した状態で上側フレーム301に固定される(図1参照)。
After the
また、外側鉄心部102に挿入された接地板50が上側フレーム301に固定される。この場合、接地板50は、固定片51が上側フレーム301の内壁面に締付ボルト53により固定される(図4参照)。これにより、接地板50を介して鉄心10と上側フレーム301とが導通状態とされ、鉄心10が接地される。このとき、接地板50が上側フレーム301に固定されることから、低い位置での接地作業を回避することができ、鉄心10に対する接地作業の作業効率を向上できるものとなっている。以上のような一連の工程を経て、本実施の形態に係る変圧器1が完成する。
Further, the
以上説明したように、本実施の形態に係る変圧器1において、鉄心10は、開口部103内に配置された支持板40によって、その内側面103cが面接触により支持された状態でフレーム30(上側フレーム301、下側フレーム302)に固定される。このため、鋼製の締付バンドで鉄心10の外周を巻回する場合のように、鉄心10を支持するために局部的に応力が集中するのを防止することができる。これにより、鉄心10における磁気特性を劣化させることなく鉄心10を支持することができる。この結果、鉄心10における磁気特性の劣化に伴う励磁音の発生を防止することができる。
As described above, in the
特に、支持板40は、鉄心10に形成される全ての開口部103に配置されている。このため、全ての開口部103に配置された支持板40により鉄心10が支持されることから、鉄心10を支持するために発生する応力を複数箇所に分散することができる。これにより、鉄心10における磁気特性の劣化を効果的に防止することができる。
In particular, the
また、鉄心10は、上側支持板41、42により上側フレーム301に固定され、下側支持板43、44により下側フレーム302に固定されている。これにより、上下に配置される複数箇所で鉄心10をフレーム30に固定することができるので、鉄心10磁気特性の劣化を防止しつつ、強固に鉄心10を支持することができる。
The
さらに、接地板50の挿入片52は、鉄心10の積層方向の中央部よりも外側、より具体的には、外側鉄心部102を構成するアモルファス合金薄帯の層間に挿入される。このため、鉄心10の積層方向の中央部よりも外側の位置に接地板50の挿入片52が挿入されることから、接地部材上に配置されるアモルファス合金薄帯の量を低減でき、接地板50(挿入片52)に過度の荷重が作用するのを回避することができる。これにより、接地板50の挿入に起因して鉄心10内で局部的に荷重が集中する事態を回避でき、鉄心10における磁気特性の劣化を防止することができる。
Further, the
さらに、接地板50の挿入片52は、鉄心10の閉合箇所から離れた位置でアモルファス合金薄帯の層間に挿入される。このため、鉄心10の閉合作業に伴って接地板50に作用する荷重の影響を低減することができる。これにより、製造工程の異なる変圧器1間で閉合作業に伴って接地板50に作用する荷重を均一化することができ、接地板50による接地性能を均一化することができる。
Further, the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited thereto, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、上記実施の形態においては、4つの支持板40(上側支持板41、42及び下側支持板43、44)により鉄心10をフレーム30に固定する場合について説明している。しかしながら、支持板40の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、上側フレーム301及び下側フレーム302に固定される支持板40をそれぞれ1つとしてもよい。すなわち、上側支持板41、42(又は下側支持板43、44)の機能を単一の支持板40に備えるようにしてもよい。このように変更する場合においても、上記実施の形態と同様に、鉄心10における磁気特性を劣化させることなく鉄心10を支持することができる。
For example, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施の形態においては、上側支持板41、42、下側支持板43、44を介して鉄心10を上側フレーム301、下側フレーム302に固定する場合について説明している。しかしながら、支持板40による鉄心10の固定態様については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、上側支持板41、42のみを用いて上側フレーム301に固定する態様としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the case where the
さらに、上記実施の形態においては、接地板50により鉄心10を接地する場合について説明している。しかしながら、鉄心10の接地態様については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、支持板40の表面にメッキ処理を施すことによって接地電位を確保し、鉄心10を接地するようにしてもよい。この場合には、接地板50を省略することができるので、変圧器1を構成する部品点数を削減することができる。また、鉄心10を構成するアモルファス合金薄帯の層間に接地板50を挿入する作業を省略できるので、変圧器1の製造に要する工程を簡素化することができる。
Further, in the above embodiment, the case where the
本発明の変圧器1の鉄心支持構造によれば、巻鉄心の磁気特性を劣化させることなく、巻鉄心を支持することができるという効果を奏し、特に、アモルファス合金薄帯を巻回した巻鉄心を備える変圧器に好適に用いることができる。
According to the iron core support structure of the
1 変圧器
10 鉄心
101 内側鉄心部
102 外側鉄心部
103、103a、103b 開口部
103c 内側面
20 巻線
30 フレーム
30a フランジ部
301 上側フレーム
302 下側フレーム
40 支持板
401 平板部
402、402a、402b 舌片部
403、403a、403b 軸部
404 垂下部
41、42 上側支持板
43、44 下側支持板
50 接地板
51 固定片
52 挿入片
53 締付ボルト
IM1 絶縁管
IM2 絶縁ワッシャ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記支持部材は、前記巻鉄心の開口部内に配置され、当該巻鉄心の内側面に面接触して支持する変圧器の鉄心支持構造であって、
前記支持部材は、前記巻鉄心の幅よりも広い幅を有する平板部と、前記平板部における前記巻鉄心の外側の位置に配置され、前記巻鉄心を挟んで反対側の位置に配置される複数の固定部と、前記平板部の側縁部に設けられる垂下部とを有することを特徴とする変圧器の鉄心支持構造。 A wound core in which an opening is formed, a winding into which the wound core is inserted, a frame that houses a part of the wound core, and a support member that is fixed to the frame and supports the wound core. ,
The support member is disposed in the opening of the wound core, and is a transformer core support structure for supporting the inner surface of the wound core in surface contact with the wound core ;
The support member is disposed in a flat plate portion having a width wider than the width of the wound iron core, and a plurality of plates disposed at positions on the opposite side of the wound iron core with the flat plate portion disposed outside the wound core. A transformer core support structure , comprising: a fixed portion of the flat plate portion; and a hanging portion provided on a side edge portion of the flat plate portion .
前記支持部材は、前記上側フレームに固定される上側支持部材と、前記下側フレームに固定される下側支持部材とを有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の変圧器の鉄心支持構造。 The frame has an upper frame that accommodates an upper end portion of the wound core, and a lower frame that accommodates a lower end portion of the wound core,
3. The transformer core according to claim 1, wherein the support member includes an upper support member fixed to the upper frame and a lower support member fixed to the lower frame. Support structure.
前記支持部材は、前記巻鉄心の幅よりも広い幅を有する平板部と、前記平板部における前記巻鉄心の外側の位置に配置され、前記巻鉄心を挟んで反対側の位置に配置される複数の固定部と、前記平板部の側縁部に設けられる垂下部とを有する変圧器の巻鉄心支持方法であって、
前記巻鉄心の開口部内に前記支持部材を配置する工程と、
前記支持部材を前記巻鉄心の内側面に面接触させる工程と、
前記支持部材を前記フレームに固定して前記巻鉄心を支持する工程と、
を具備することを特徴とする変圧器の鉄心支持方法。 A wound core in which an opening is formed, a winding into which the wound core is inserted, a frame that houses a part of the wound core, and a support member that is fixed to the frame and supports the wound core. ,
The support member is disposed in a flat plate portion having a width wider than the width of the wound iron core, and a plurality of plates disposed at positions on the opposite side of the wound iron core with the flat plate portion disposed outside the wound core. A winding core support method of a transformer having a fixed portion and a hanging portion provided on a side edge portion of the flat plate portion ,
Placing the support member in the opening of the wound core;
Bringing the support member into surface contact with the inner surface of the wound core;
Fixing the support member to the frame and supporting the wound iron core;
A method for supporting an iron core of a transformer, comprising:
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