JP7308726B2 - stationary induction motor - Google Patents
stationary induction motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP7308726B2 JP7308726B2 JP2019206441A JP2019206441A JP7308726B2 JP 7308726 B2 JP7308726 B2 JP 7308726B2 JP 2019206441 A JP2019206441 A JP 2019206441A JP 2019206441 A JP2019206441 A JP 2019206441A JP 7308726 B2 JP7308726 B2 JP 7308726B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tank
- transformer
- winding
- connection
- outside
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、変圧器やリアクトル等の静止誘導電機に関するものである。 The present invention relates to static induction electric machines such as transformers and reactors.
静止誘導電機、例えば変圧器において、熱の発生する主な要因は、変圧器を構成する巻線の熱による銅損、鉄心のヒステリシス損失や渦電流損といった鉄損が挙げられる。これらの熱が適切に放熱されないと変圧器内部が温度上昇をし続けるため、変圧器本体に損傷を与え、変圧器の寿命が著しく低下する要因となる。 In a stationary induction electric machine, such as a transformer, the main factors that generate heat are copper loss due to heat in windings that make up the transformer, iron loss such as hysteresis loss and eddy current loss in the iron core. If the heat is not dissipated properly, the temperature inside the transformer will continue to rise, damaging the main body of the transformer and significantly shortening the life of the transformer.
そのため、変圧器は一般的に、巻線と鉄心からなる変圧器本体をタンク内に配置し、タンク内に絶縁油などの冷却媒体を充填させ、変圧器本体が発生する熱を冷却媒体で冷却している。冷却媒体による自然冷却では変圧器内部で生じた温度勾配を利用して発生する自然対流が冷却に利用される。冷却媒体の対流循環では、巻線の周囲の冷却媒体が温度上昇を起し、高温となった冷却媒体がタンクの上部に移動し、タンクを介して空気中に熱を放散する。冷えた冷却媒体はタンクの下部に、温まった冷却媒体はまたタンクの上部に移動するため、タンク内部で熱の循環が発生し、全体が徐々に冷却される。冷却性能の向上は、静止誘導電機の小型化、重量軽減を図る上で極めて重要であり、従来から冷却性能向上を図った種々の静止誘導電機が開発されている。 For this reason, transformers are generally constructed by placing the main body of the transformer, which consists of the windings and iron core, inside a tank, filling the tank with a cooling medium such as insulating oil, and cooling the heat generated by the main body of the transformer with the cooling medium. are doing. In natural cooling by cooling medium, natural convection generated by utilizing the temperature gradient inside the transformer is used for cooling. In the convective circulation of the cooling medium, the temperature of the cooling medium around the windings rises, and the hot cooling medium moves to the upper part of the tank and dissipates heat into the air through the tank. As the cold coolant moves to the bottom of the tank and the warm coolant moves to the top of the tank, heat circulation occurs inside the tank and the whole is gradually cooled. Improving the cooling performance is extremely important in reducing the size and weight of the static induction motor, and various static induction motors have been developed with improved cooling performance.
例えば、実開平5-87920号公報(特許文献1)には、変圧器本体の熱を効果的にタンク内の冷却媒体で冷却するために、無垢の金属導体で構成されるリードバーを管状とし、その管状内をヒートパイプ構造とする技術が開示されている。この構造により、変圧器本体内部の熱(巻線内部の熱)をタンク内の冷却媒体により冷却可能な位置にまで輸送し、冷却性能を向上させることが可能となる。 For example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-87920 (Patent Document 1), a lead bar made of a pure metal conductor is formed into a tubular shape in order to effectively cool the heat of the main body of the transformer with the cooling medium in the tank. , a technique is disclosed in which a heat pipe structure is provided inside the tubular shape. With this structure, the heat inside the main body of the transformer (the heat inside the windings) can be transported to a position where it can be cooled by the cooling medium in the tank, and the cooling performance can be improved.
特許文献1の技術は、巻線で発生した熱をヒートパイプ構造のリードバーにより輸送し、冷却媒体による冷却を効果的に行うので、冷却性能を向上させることができる。
The technique of
しかし、この特許文献1の技術では、リードバーによる熱輸送は、タンク内に留まっている。そのため、熱はタンク内の冷却媒体に伝達され、冷却媒体による熱をタンクの外壁を介して間接的に大気(外気)に放熱する構造になっている。一般的に、変圧器のタンク内の冷却媒体の温度は、80℃以上であるが、外気の温度はその温度よりはるかに低い。そのため、変圧器本体で発生する熱をタンク内の冷却媒体により冷却するだけでなく、効率的に外部に熱輸送(移動)させることができれば、冷却性能は大幅に向上する。特許文献1には、変圧器本体内で発生した熱を直接的に外部空間(大気中)に熱輸送させることに関する記載はなく、冷却性能を向上する点での技術課題を残している。
However, in the technique disclosed in
そこで、本発明の目的は、簡単な構成でありながら冷却性能を向上させることができる静止誘導電機を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a static induction electric machine that has a simple structure and can improve cooling performance.
本発明は、その一例を挙げると、鉄心と巻線とを有する静止誘導機器本体と、前記静止誘導機器本体を収容し冷却媒体を有するタンクと、前記巻線と前記タンクの外部の架線とを接続するための接続線とを備えた静止誘導電機であって、前記接続線は、前記巻線と接続されており、内部にヒートパイプを有する巻線側接続線と、上端部がタンク外に露出しており内部にヒートパイプを有する接続端子と、前記巻線側接続線と前記接続端子との間を導体で接続した静止誘導電機である。 As an example, the present invention comprises a static induction machine body having an iron core and windings, a tank containing the static induction machine body and having a cooling medium, and an overhead wire outside the windings and the tank. a connection wire for connection, the connection wire being connected to the winding, the winding side connection wire having a heat pipe inside, and the upper end being outside the tank. The stationary induction electric machine includes an exposed connection terminal having a heat pipe inside, and a conductor connecting between the winding-side connection wire and the connection terminal.
本発明は、簡単な構成でありながら冷却性能を向上させた静止誘導電機を実現することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can realize a stationary induction electric machine with improved cooling performance while having a simple configuration.
以下、本発明を実施するための形態(実施例)について図面を用いて説明する。以下の説明では、同じ機器や、同じ動作処理などには同一符号(番号)を付し、すでに説明した機器や動作は、後に説明する図面の説明では省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (Example) for implementing this invention is demonstrated using drawing. In the following description, the same reference numerals (numbers) are given to the same devices and the same operation processes, and the devices and operations that have already been described may be omitted in the description of the drawings that will be described later. In addition, the present invention is not limited to the following examples.
≪本発明の実施例1≫
次に、本発明の実施例1について説明する。図1は、本発明の実施例1における変圧器の構造を示す図である。図2は、図1に示す実施例1の要部(接続線)を示す図である。
<<
Next, Example 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing the structure of a transformer in Example 1 of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a main part (connection line) of the first embodiment shown in FIG.
(実施例1の構成)
図1および図2において、変圧器本体は、鉄心1と、その鉄心1の周囲に巻かれた巻線2(コイル)とにより構成される。変圧器本体は、タンク3内に収納され、固定されている。タンク3内は、絶縁性の冷却媒体(冷却用絶縁油や冷却用ガスなど)で満たされており、変圧器本体はこの冷却媒体により冷却される。ここで、図1におけるタンク3は、変圧器本体と接続する機器等を配置する上蓋部分のみを示しており、全体の構造は省略している。また、冷却媒体の図示も省略している。タンク3の外部(上蓋の上面)には、変圧器の巻線2の一次側と接続するための一次側端子4と、二次側端子5と、一次側と二次側の電気的絶縁を行うための絶縁体6が配置されている。二次側端子5は、上側の一部がタンク3の外側に突出しており、下方部はタンク3内に位置するように配設されている。なお、この実施例1は、三相の変圧器の例を示しているが、本発明は言うまでもなく単相の変圧器でも同様に実施することができる。
(Configuration of Embodiment 1)
1 and 2, the main body of the transformer is composed of an
また、巻線2の二次側端部と二次側端子5との間は良導体である接続線で接続される。接続線としては、熱伝導率がよく電気抵抗も小さい銅やアルミニウムなどを用いる。この実施例1における「接続線」は、下端が巻線2と接続され外周面が冷却媒体(図示せず)に浸漬するように配置され内部にヒートパイプ7aを有する巻線側接続線7と、上端部が前記タンク外にまで露出し内部にヒートパイプ5aを有する接続端子5(この例では、二次側端子)とを備えている。「接続線」は、さらに、この巻線側接続線7と二次側端子5の間を接続するフレキシブル導線8を有する構成となっている。フレキシブル導線8は、曲げが可能な導線である。巻線側接続線7および二次側端子5は、夫々、内部に中空部を有しており、この中空部に作動液(例えば、水)を封入し、中空内をウィック構造としたヒートパイプを有する構造としている。つまり、巻線側接続線7および二次側端子5は、夫々ヒートパイプを有している。なお、ヒートパイプの作動液としては、水以外でも、例えば、フロン、メタノール、アンモニアなど公知の作動液を使用することができる。
Further, the secondary end of the winding 2 and the
(実施例1における冷却作用)
変圧器本体(主に、巻線2)において発生した熱は、基本的にはタンク3内に充填された冷却媒体(例えば、冷却油)により冷却されるが、この実施例1では、さらに、変圧器本体で発生した熱を、二次側端子5のタンク3の外側に位置する部分まで熱輸送し、外気に放熱して冷却するようにしている。すなわち、巻線2で発生した熱は、巻線側接続線7のヒートパイプ7aによりその上端部まで輸送され、更に、この輸送された熱はフレキシブル導線8を介して二次側端子5に伝達される。そして、二次側端子5では、内部のヒートパイプ5aにより更に二次側端子5の上部(タンク外の部分)まで熱輸送され、二次側端子のタンク外に突出した部分から外気に放熱される。このように、変圧器内部で発生した熱を直接的にタンクの外部まで輸送し、外気に放熱する構造としたことにより、冷却性能が大幅に向上する。
(Cooling action in Example 1)
The heat generated in the main body of the transformer (mainly the winding 2) is basically cooled by the cooling medium (for example, cooling oil) filled in the tank 3, but in this first embodiment, further, The heat generated in the main body of the transformer is transported to the portion of the
また、この実施例では、巻線側接続線7と二次側端子5の間はフレキシブル導線8で接続しており、ヒートパイプ構造を有する接続線において変圧器の機器の配置における制約(変圧器外部の二次側端子5の配設位置とタンク3内の巻線2端部の位置との位置ずれを無くすように配置を調整する必要があること)を解消した。すなわち、巻線2の端部位置と二次側端子5の位置とのずれがあっても、フレキシブル導線8により自由に曲げが可能なので、フレキシブル導体の曲げ変形によりこの位置ずれを考慮する必要はなくなる。
In this embodiment, the winding-
なお、上記実施例1では、二次側の「接続線」の構造を、ヒートパイプを有する二次側の巻線側接続線7および二次側端子5と、それらをフレキシブル導線で接続した構造とした例を示したが、一次側の「接続線」を二次側と同様の構成とすることもできる。あるいは、一次側と二次側の両方に同様の「接続線」を用いることもできる。
In the first embodiment, the structure of the "connection line" on the secondary side is a structure in which the secondary side winding
(実施例1の効果)
以上説明したように、本発明の実施例1によれば、変圧器本体で発生した熱を、冷却媒体で冷却するとともに、ヒートパイプおよびフレキシブル導線を使用して積極的に外部に輸送し外気に放熱する構造としたので、冷却性能は飛躍的に向上する。更に、巻線側接続線と外部端子との間をフレキシブル導線による接続する構成を採用したので、巻線端部の位置と外部端子との間の位置ずれの問題も解消することができる。また、この冷却のための構成は、接続線の構造を工夫することのみで行うので、「接続線」とは別個に冷却用の特別な構造を設ける必要がない。そのため、簡単な構成でありながら、高い冷却性能を実現することができる。
(Effect of Example 1)
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the heat generated in the main body of the transformer is cooled by the cooling medium, and is actively transported to the outside using the heat pipe and the flexible lead wire. Since it has a structure that dissipates heat, the cooling performance is dramatically improved. Furthermore, since the coil-side connection line and the external terminal are connected by a flexible lead wire, the problem of misalignment between the end of the coil and the external terminal can be resolved. In addition, since this cooling structure can be achieved only by devising the structure of the connection line, there is no need to provide a special structure for cooling separately from the "connection line". Therefore, high cooling performance can be achieved with a simple configuration.
≪本発明の実施例2≫
次に、本発明の実施例2について説明する。図3は、本発明の実施例2における変圧器の構成を示す図である。なお、図3では、変圧器の鉄心1、巻線2の記載は省略している。そして、鉄心1、巻線2、タンク3等についての説明も省略する。
<<
Next, Example 2 of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a transformer in Example 2 of the present invention. Note that the description of the
図3において、基本的な構成は図1と同様であり、違いは三相の二次側端子5の配置を空気流が二次側端子5に当たり易くして冷却効率が良くなるように、隣接する二次側端子間で互いにずらして配置している点である。この実施例2では、図3に示すように、二次側端子5の位置を互いにずらすように配置するとともに、二次側端子5を斜めに配置(破線で示す方向に対して所定の角度を有するように斜めに配置)している。なお、図3の2本の破線は、二次側端子間で互いにずらして配置していることを分かりやすくするために記載したものでありそれ以外の意味はない。この実施例2では、さらに、絶縁体6と離間して空気整流用の板9を設置し、二次側端子5が絶縁体6と空気整流用の板9との間に配置する構成にしており、空気流が二次側端子5の外気に突出した部分の表面に当たり易くしている。
このような構成にすれば、二次側端子5に当たる空気流が増すので、外気との接触部分(上端部分)まで輸送された熱を空気流により効率的に放熱することができる。
In FIG. 3, the basic configuration is the same as in FIG. The main difference is that the secondary terminals are arranged to be shifted from each other. In this second embodiment, as shown in FIG. 3, the
With such a configuration, the air flow that hits the
(実施例2の効果)
本発明の実施例2によれば、上述した実施例1と同様の作用効果を有するとともに、さらなる冷却性能の向上が期待できる。
(Effect of Example 2)
According to the second embodiment of the present invention, it can be expected to have the same effect as the above-described first embodiment, and to further improve the cooling performance.
≪本発明の実施例3≫
次に、本発明の実施例3について説明する。図4は、本発明の実施例3における変圧器の要部を示す図である。図4では、変圧器の鉄心1、巻線2、タンク3等の記載を省略している。そして、鉄心1、巻線2、タンク3等についての説明も省略する。
<<Embodiment 3 of the present invention>>
Next, Example 3 of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing a main part of a transformer in Example 3 of the present invention. In FIG. 4, description of the
図4において、二次側端子5の上端部の外気と接触する部分に、放熱用のフィン10を備えている。この構成により、変圧器本体で発生した熱が「接続線」により直接輸送され、フィン10により大気中に放熱されるので、冷却性能が向上する。また、図4の構造において、フィン10に空気流を当てるようにファン(図示せず)を設ける構成にすると、フィン10による冷却性能を更に向上させることができる。
In FIG. 4, a
(実施例3の効果)
本発明の実施例3によれば、上述した実施例1と同様の作用効果を有するとともに、さらなる冷却性能の向上が期待できる。
(Effect of Example 3)
According to the third embodiment of the present invention, it can be expected to have the same effect as the above-described first embodiment, and to further improve the cooling performance.
≪本発明のその他の実施例≫
本発明は、上述した本発明の一実施例限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内において種々の変形が含まれる。例えば、本発明は、変圧器だけでなく、他の静止誘導機器(例えば、リアクトル)でも実施可能である。また、上記した実施例1~実施例3は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
<<Other embodiments of the present invention>>
The present invention is not limited to the one embodiment of the present invention described above, and includes various modifications within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the present invention can be implemented not only with transformers but also with other static induction devices (eg, reactors). Further, the first to third embodiments described above are detailed descriptions for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.
1…鉄心、2…巻線、3…タンク、4…一次側端子、5…二次側端子、5a…ヒートパイプ、6…絶縁体、7…巻線側接続線、7a…ヒートパイプ、8…フレキシブル導線、9…空気整流用の板、10…フィン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記接続線は、前記巻線と接続されており、内部にヒートパイプを有する巻線側接続線と、上端部がタンク外に露出しており内部にヒートパイプを有する接続端子と、前記巻線側接続線と前記接続端子との間を導体で接続し、
前記導体はフレキシブル導体である静止誘導電機。 A stationary induction device body having an iron core and windings, a tank containing the stationary induction device body and having a cooling medium, and a connection wire for connecting the windings and an overhead wire outside the tank. A stationary induction machine,
The connection line is connected to the winding, and includes a winding-side connection line having a heat pipe inside, a connection terminal having an upper end exposed outside the tank and having a heat pipe inside, and the winding. A conductor connects between the side connection line and the connection terminal,
A stationary induction machine , wherein said conductor is a flexible conductor .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019206441A JP7308726B2 (en) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | stationary induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019206441A JP7308726B2 (en) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | stationary induction motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021082632A JP2021082632A (en) | 2021-05-27 |
JP7308726B2 true JP7308726B2 (en) | 2023-07-14 |
Family
ID=75965902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019206441A Active JP7308726B2 (en) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | stationary induction motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7308726B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000269043A (en) | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Meidensha Corp | Transformer |
JP2007266639A (en) | 2007-07-11 | 2007-10-11 | Kanenori Tsunoda | Transformer |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5918587Y2 (en) * | 1978-08-03 | 1984-05-29 | 株式会社高岳製作所 | Low voltage high current pushing |
JPS5615522U (en) * | 1979-07-16 | 1981-02-10 | ||
JPS5629961U (en) * | 1979-08-16 | 1981-03-23 | ||
JPS5942018U (en) * | 1982-09-10 | 1984-03-17 | 株式会社東芝 | Outside iron type oil-immersed transformer |
JP2544004Y2 (en) * | 1989-07-20 | 1997-08-13 | 株式会社フジクラ | Underground transformer |
-
2019
- 2019-11-14 JP JP2019206441A patent/JP7308726B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000269043A (en) | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Meidensha Corp | Transformer |
JP2007266639A (en) | 2007-07-11 | 2007-10-11 | Kanenori Tsunoda | Transformer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021082632A (en) | 2021-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20140028427A1 (en) | Dry distribution transformer | |
US20140368059A1 (en) | Transformer, electronic apparatus, and method for controlling transformer | |
US20160254085A1 (en) | Cooling method for planar electrical power transformer | |
KR101423178B1 (en) | Inductor with the cooling structure | |
JP4775108B2 (en) | Power electronics | |
JP7308726B2 (en) | stationary induction motor | |
WO2021196961A1 (en) | Inductor and electronic device | |
WO2016137792A1 (en) | Vibration stabilizer for enclosure cooling fins | |
JP6505616B2 (en) | Stationary induction equipment | |
JP4948363B2 (en) | Transformer | |
EP2568484B1 (en) | Electro-magnetic device having a polymer housing | |
JPH07307226A (en) | Cooling of stationary induction machine coil | |
JP4473360B2 (en) | Stationary induction equipment | |
KR100769739B1 (en) | transformer | |
KR101180018B1 (en) | Transformer having heat pipe | |
JP4838753B2 (en) | Oil-filled stationary induction device | |
EP3065147A1 (en) | Electrical insulator bushing | |
JPS6242513Y2 (en) | ||
JP2020021872A (en) | Mold type static induction device | |
CN212751915U (en) | Motor stator assembly and motor | |
KR20140055603A (en) | Water cooling type mold transformer | |
JP2001155930A (en) | Transformer | |
WO2019092909A1 (en) | Oil-filled transformer | |
JPS6314410Y2 (en) | ||
KR200418682Y1 (en) | transformer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220420 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230320 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230627 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230704 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7308726 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |