JPH02121308A - 非晶質鋼製の鉄心を有する変圧器用の鉄心―コイルアセンブリおよびそれの製造方法 - Google Patents

非晶質鋼製の鉄心を有する変圧器用の鉄心―コイルアセンブリおよびそれの製造方法

Info

Publication number
JPH02121308A
JPH02121308A JP1218773A JP21877389A JPH02121308A JP H02121308 A JPH02121308 A JP H02121308A JP 1218773 A JP1218773 A JP 1218773A JP 21877389 A JP21877389 A JP 21877389A JP H02121308 A JPH02121308 A JP H02121308A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
leg iron
core
edges
coil
iron
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.)
Pending
Application number
JP1218773A
Other languages
English (en)
Inventor
Donald E Ballard
ドナルド・エマーソン・バラード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPH02121308A publication Critical patent/JPH02121308A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0233Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
    • H01F41/024Manufacturing of magnetic circuits made from deformed sheets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49073Electromagnet, transformer or inductor by assembling coil and core
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49075Electromagnet, transformer or inductor including permanent magnet or core
    • Y10T29/49078Laminated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、非晶質金属製の鉄心を有する変圧器用の鉄心
−コイルアセンブリ並びにかかるアセンブリの製造方法
に関するものである。
発明の背景 本発明の対象となる種類の変圧器は、本発明の場合と同
じ譲受人に譲渡されたバラードおよびクララパート(B
allard &にIappert)の米国特許第47
34975号明細書中に開示された変圧器によって代表
されるようなものである。この変圧器は、多数の非晶質
鋼の薄板を堆積して成る鉄心と、該鉄心の脚鉄を包囲す
る予め形成されるコイルサブアセンブリとから構成され
ている。かかる変圧器において使用されるコイルサブア
センブリの各々は、通例、電気絶縁材から成る中空巻型
の回りに絶縁被覆線を巻くことによって形成される。か
かる中空巻型の内面は、鉄心の脚鉄を収容する概して長
方形のコイル窓を規定している。このコイル窓は、互い
に離隔しかつ概して平行な2つの端壁および互いに離隔
した2つの側壁によって包囲されている。
上記のごときコイル窓の横断面形状は、正確な長方形を
成しているわけではない6通例、それの側壁の内面は僅
かに凹形を成していると共に、それのかど部は(コイル
サブアセンブリの製造に関連した理由から)丸みの付い
た形状または面取りされた形状を有している。このよう
にコイル窓が正確な長方形から外れた横断面形状を有す
る結果、脚鉄を収容するためにコイル窓を効率良く利用
することが困難となる。特に、脚鉄がコイル窓にぴった
りと嵌合するように設計された長方形の横断面形状を有
する場合にはその困難は大きなものとなる。すなわち、
コイル窓の側壁の凹形内面はコイル窓と脚鉄との間に無
駄な空隙を生じると共に、丸みの付いた(もしくは面取
りされた)かど部は脚鉄のかど部の理想的な配置を妨害
する傾向があるのである。
発明の目的 本発明の目的の1つは、特にコイル窓の側壁同士を結ぶ
方向に沿って堆積されかつコイル窓の端壁同士を結ぶ方
向を幅方向とする非晶質鋼の薄板から成る脚鉄を有する
ような変圧器において、コイル窓を一層効率良く利用す
ることにある。
本発明のもう1つの目的は、上記のごとき脚鉄の横断面
形状をコイル窓の横断面形状に一層緊密に整合させるよ
うにして鉄心を製造することにある。
上記のごとき非晶質鋼製の鉄心を製造する際の一工程と
して、以前の成形工程によって鉄心中に生じた残留応力
を除去するため鉄心を適当な温度に加熱することから成
る焼なまし操作が実施される。なお、かかる焼なまし操
作は脚鉄をコイル窓の内部に挿入する前に実施される。
本発明の更にもう1つの目的は、焼なまし中の鉄心に対
して締付力を加えることにより、焼なまし後の脚鉄の横
断面形状がそれを挿入するコイル窓の横断面形状に一層
緊密に整合するようにすることにある。
発明の要約 本発明の一側面に従えば、非晶質鋼製の鉄心を有する変
圧器用の鉄心−コイルアセンブリの製造方法が提供され
る。先ず、概して長方形のくしかし正確な長方形ではな
い)横断面形状を持ったコイル窓を有するコイルサブア
センブリが用意される。かかるコイル窓は、互いに離隔
しかつ概して平行な2つの端面および互いに離隔したか
つ僅かに凹形を成す2つの側面によって包囲されている
他方、実質的に整列した状態で堆積された多数の非晶質
鋼の薄板から成る脚鉄を有する鉄心が用意される。各々
の薄板は薄板の幅だけ離隔した2つの縁端およびそれら
の縁端の中央に位置する中心部を有している。かかる薄
板の幅はコイル窓の端面間の距離にほぼ等しい。また、
かかる薄板の厚さはそれらの縁端部よりもそれらの中心
部において僅かに大きくなっている。コイルサブアセン
ブリを鉄心に装着するのに先立ち、鉄心中の残留応力を
除去するために有効な温度にまで鉄心を加熱してから徐
冷することによって鉄心の焼なましが行われる。かかる
焼なましに際し、薄板の2つの縁端部における脚鉄の厚
さを締付は前の厚さに比べて減少させ、それによって脚
鉄の横断面形状をコイル窓の横断面形状に一層緊密に整
合させるような絞り力を脚鉄に加えることによって脚鉄
の締付けが行われる。かかる焼なましおよび締付けを行
った後、脚鉄の厚さ方向がコイル窓の僅かに凹形の側面
同士を結ぶ方向に一致するようにして脚鉄がコイル窓の
内部に挿入される。
添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読めば本
発明は一層明確に理解されよう。
好適な実施の態様の詳細な説明 先ず第1図を見ると、本発明に基づく鉄心−コイルアセ
ンブリが示されている。かかるアセンブリは、互いに離
隔しながら縦方向に伸びる1対の脚鉄21と、横方向に
伸びてそれらの脚鉄の上端同士および下端同士をそれぞ
れ連結する2個の継鉄19および23とから成る閉鎖ル
ープ形の非晶質鋼製鉄心10を含んでいる。2個の脚鉄
21は2個のコイルサブアセンブリ28によってそれぞ
れ包囲されている。
上記の鉄心10は、非晶質鋼[たとえば、アライド・シ
グナル・コーポレーション (AlliedSigna
l Carp、)からメトグラス(Metglas) 
2605−82として入手可能な非晶質m]の帯状材料
から製造されている。前記の米国特許第4734975
号明細書中にそれの第1およびIA図に関連して記載さ
れているごとく、かかる帯状材料から鉄心を製造するた
めには、帯状材料を巻いて環状体4を形成し、この環状
体4を半径方向に切断して薄板12の堆積物を得、次い
で薄板12を所定枚数ずつに分けてマンドレルの回りに
巻付けることにより、階段状の重ね継手16を持った環
状の巻鉄心10を形成すればよい、環状の巻鉄心10を
形成する薄板を得るためのもう1つの方法は。
平坦な帯状材料から薄板を切取ることである。その場合
には、帯状材料を適当な位置で切断することにより、適
切な長さの薄板が得られるようにする必要がある。
非晶質金属から成る各々の薄板は極めて薄いものであっ
て、それの公称厚さは約1ミルに過ぎない。それに対し
、配電変圧器の鉄心用の典型的なケイ素鋼薄板の厚さは
通例7〜12ミルである。
従って、所定枚数の薄板、好ましくは1または2枚のケ
イ素鋼薄板と同等な厚さを有する枚数の薄板をまとめて
取扱うことが望ましい。薄板を個別にではなくまとめて
取扱うことは、製造費の節減のために実質的な利益をも
たらす。
米国特許第4734975号明細書の第1A図に関連し
て更に説明を続ければ、上記のごとくにして薄板から巻
鉄心を形成した後、第1の基礎板18が半円状に曲げら
れ、そして巻鉄心の円柱状の窓20の内部に嵌め込まれ
る。同様に、第1の基礎板18と重なり合うようにして
第2の基礎板22が窓20の内部に嵌め込まれる。これ
らの基礎板はケイ素鋼から成る通常の鉄心用鋼板であれ
ばよいが、鉄心の圧潰に耐えるだけの強度を持たない薄
板12に対して下方から機械的支持を与えるのに十分な
厚さ(たとえば、7ミルの厚さ)および十分な弾性を有
することが必要である。また、非晶質金属の薄板は極め
て脆いものでもあるから、これらの基礎板は以後の製造
工程中および使用中におけるチッピングや破砕を防止す
るための保護手段としても役立つ、更にまた、薄板12
を上方から支持するため、前記特許明細書の第1A図中
に示された環状の巻鉄心10を包囲するようにして外部
保持板24が設置される。この外部保持板24もまた、
厚さ7ミルの鉄心用鋼板であればよい。外部保持板24
の下側の端部にはタブ24aが設けられていて、このタ
ブ24aを外部保持板24の上側の端部に設けられた湧
穴24bから引出して折曲げることにより、巻鉄心を包
囲した状態で外部保持板24が固定される6 前記特許明細書の第1A図の巻鉄心10が上記のごとく
にして形成された後、(本願明細書の第4図中に94と
して示されるような)2個の適当な成形部材が窓20を
貫通して装着される。次いで、これらの成形部材を強制
的に離隔させることにより、巻鉄心10は前記特許明細
書の第2図に示されるような長方形の鉄心に変形される
。このような成形工程に先立ち、第1A図中の基礎板2
2は重なり合わないような短い基礎板22aと交換され
る。これらの厚い基礎板18および22aは、成形工程
に際し、第2図に示されるようなU字形に変形されるこ
とが認められよう、これらの基礎板の機能の1つは、長
方形に変形された窓20のかど部20aに対して十分に
大きい曲げ半径を付与することにある。その結果、比較
的脆い非晶質金属の薄板12の曲げ半径が大きくなり、
それによって破砕の恐れが顕著に低減することになる。
これらの基礎板はまた、鉄心成形工程に際して成形部材
を装着した場合、特に最も内側の薄板の損傷を防止する
ために有効な緩衝層としても役に立つ、成形工程に際し
て巻鉄心10を包囲した状態に保たれる外部保持板24
らまた、最も外側の薄板を保護するための緩衝層として
役に立つ。
前記特許明細書の第2図に示されるような長方形の鉄心
10が形成された後、(本願明細書の第4および5図に
最も良く示されかつ後記に説明されるような)締付板が
各々の脚鉄の外面および内面に隣接して装着され、次い
で適当な焼なまし炉内において磁界の作用下で鉄心10
の焼なましが行われる。かかる焼なましは、公知の通り
、上記の切断、巻付けおよび成形工程に際して非晶質金
属の薄板中に生じた残留応力を除去するために役立つ。
焼なましの完了後には上記の締付板が取除かれるが、そ
の前に下記のごとき縁端接着操作を行う必要がある。焼
なましに際しては、鉄心10は非晶質金属の薄板中の応
力を除去するのに十分な温度(たとえば約360’C)
に加熱される。ただし、この温度は通常の鉄心用鋼板な
どから成る外部保持板24や基礎板18および22aの
焼なましを行うには十分なものでない、焼なまし操作の
一部として、鉄心10は約4時間にわたってほぼ上記の
温度に維持され、次いで徐冷される。
米国特許第4734975号明細書の第2図に関連して
更に説明を続ければ、鉄心10の両側において非晶質金
属の薄板12の露出縁端に適当な接着剤の薄層26が塗
布される。かかる接着剤は(好ましくははけ塗りにより
)液体状態で塗布されるが、乾燥後には薄板の縁端同士
を結合する弾性被膜を形成する。前記特許明細書の第2
図に示されるごとく、かかる縁端接着層は基礎板18の
自由端18aの直前の位置(あるいは最大でも自由端1
8aと整列した位置)にある境界線26aまでに限定さ
れている。このように、縁端接着層26は上部継鉄19
の全長および脚鉄21の長さの大部分に沿って薄板12
同士を結合しているが、継手区域17を含む下部継鉄2
3との連結部を成すかど部にまでは達していない。その
結果、非晶質金属の薄板12間における位置ずれは効果
的に防止される一方、継手区域17を含む下部継鉄中の
薄板部分は自由に開放することができ、それによって米
国特許第4734975号明細書の第3および4図に関
連して記載されているような鉄心挿入操作を実施するこ
とが可能になっている。なお、基礎板22aは縁端接着
層の境界線26aを越えた位置に存在しているから、変
圧器コイル中に鉄心を挿入する際には取除くことができ
る点に注意されたい、ただし、基礎板18および外部保
持板24はそれらの長さの大部分に沿って薄板12に縁
端接着されている。縁端接着剤の塗布に際しては、それ
が薄板12間に浸透しないように注意すべきである。な
ぜなら、それの浸透は鉄損に悪影響を及ぼすからである
。適当な縁端接着剤としては、いずれもスリーエム社(
3M Company)から入手可能なスコッチ・グリ
ップ826 (SCOTCHGRIP 826)および
スコッチ・クラッドEC776(SCOTCII−CL
AD EC776)が挙げられる。
上記のごとき縁端接着操作を行った後、タブ24aを真
直ぐに延ばして溝穴24bから外すことによって外部保
持板24(前記特許明細書の第2図)が開放される0脚
鉄21が下向きに伸びるような状態で上部継鉄19を支
持すれば、開放された外部保持板24の縁端接着されて
いない部分は前記特許明細書の第3図に示されるような
位置に広がる。また、外部保持板24によってもはや拘
束されなくなった下部継鉄の両半部23aも継手区域1
7において分離し、そして前記特許明細書の第3図に示
されるような状態に垂れ下がる。なお、縁端接着層26
は鉄心の周長の大部分にわたって薄板12の相対運動を
防止しながら、鉄心の開放を容易に可能にすることが認
められよう。
鉄心挿入操作を容易にするため、継手区域17と下部継
鉄23の両端のかど部との間に位置する下部継鉄の両半
部23aはそれぞれの脚鉄21と実質的に整列した状態
に保たれる。その結果、鉄心は概してU字形の形状を有
することになるが、その場合におけるほぼ直線状の脚部
は本来の脚鉄21とそれに整列した下部継鉄の各半部2
3aとから成っている(前記特許明細書の第3図を参照
されたい)。かかるU字形の鉄心構造物の脚部は、僅か
な隙間をはさんで本来の脚鉄21を包囲するように構成
された2個の変圧器用コイルサブアセンブリ28のコイ
ル窓28aの内部に容易に挿入することができる。
U字形の鉄心構造物の脚部をコイルサブアセンブリ中に
挿入した後、該脚部の末端に位置する継手区域170両
半両手前記特許明細書の第4図に示されるごとく軽質油
の洛中に浸漬されるか、あるいは継手区域17の両半部
に軽質油が噴霧される0次いで、継手区域17の両半部
を本来の位置に戻して継手が再形成され、それによって
鉄心が再び閉鎖される。なお、継手区域17の両手部上
に存在する油が継手の再形成を容易にすることは米国特
許第4734975号明細書中に記載されている通りで
ある。その後、外部保持板24を再び閉鎖し、そしてタ
ブ24aを再び固定することにより、外部保持板24は
鉄心を包囲した状態に維持される。縁端接着層26の存
在により、鉄心の閉鎖時における薄板12間の位置ずれ
は防止されるから、コイルサブアセンブリを装着した状
態の鉄心は焼なまし時における形状と実質的に同じ形状
を有することになる。このようにすれば、鉄心挿入操作
に際して薄板中に生じた応力のほとんど全部が効果的に
除去されるわけである。
次に、本願明細書の第2図に関連して説明すれば、各々
のコイルサブアセンブリ28は低圧コイル128および
それを包囲しかつそれがら適宜に絶縁された高圧コイル
130から成っている。低圧コイル128の形成に際し
ては、電気絶縁材から成る中空の巻型60がそれにぴっ
たりと嵌合するマンドレル(図示せず)上に装着される
0次いで、絶縁被覆線62が巻型60の回りに層状に巻
かれる。所望の巻数が得られた後、低圧コイル128の
回りに高圧コイル130が巻かれる。その後、マンドレ
ルを取外せば、第2図の部分断面端面図に示されたよう
な外観を有するコイルサブアセンブリ28が得られる。
上記の低圧コイルはまた、当業界において公知の通り、
条導体およびそれに隣接した薄い絶縁シートを巻型60
の回りに巻くことによっても形成することができる。そ
の場合には、いずれもコイルの高さにほぼ等しい幅を有
する条導体および絶縁シートが使用される。
第2図に示されるごとく、絶縁性の巻型60は概して長
方形の横断面形状を持ったコイル窓28aを有している
。このコイル窓28aは、互いに離隔しかつ概して平行
な2つの端壁67と、僅かに凹形の内面70を有しかつ
互いにw!隔した2つの側壁69とによって包囲されて
いる。各々の側壁69は、かど部72により、隣接した
端壁67に接合されている。各々のかど部72は丸みの
付いた形状または面取りされた形状を有するが、第2A
図にはかど部の典型的な形状が拡大して示されている。
このように、かど部72が直角ではなく丸みの付いた形
状を有し、かつ内面70が僅かに凹形を成しているため
、コイル窓28aが正確な長方形を成していないことは
明らかであろう。
特に脚鉄が長方形の横断面形状を有する場合には、脚鉄
を挿入するコイル窓が正確な長方形の横断面形状を有す
ればコイル窓を一層効率的に利用することが可能となる
。しかしながら、(コイルサブアセンブリの製造に関連
した)実際的な理由のため、正確な長方形の横断面形状
を持ったコイル窓を得ることは困難である。すなわち、
コイル導線が極めて急激に曲がるのを防止するためには
丸みの付いたくもしくは面取りされた)かど部が必要と
され、また巻型60に機械的強度を付与するためには僅
かに凹形の側壁が必要とされるのである。
本発明に従えば、コイル窓28aを一層効率的に利用す
るため、対応する脚鉄21の横断面形状がコイル窓28
aの横断面形状に一層緊密に整合するように変形される
。かかる目的を達成するため、上記のごとき焼なまし操
作に際し、コイル窓28aの2つの端壁67に隣接する
2つの区域において脚鉄の厚さを減少させる効果を持っ
た絞り力が脚鉄に加えられる。
上記のごとき絞り力を用いて脚鉄の厚さを減少させるこ
とができる理由は、通例、鉄心を構成する非晶質金属の
薄板が縁端部よりも中心部において僅かに(たとえば5
〜20%だけ)厚くなっていることにある。このことは
本願明細書の第3図に示されている。第3図には、脚鉄
の厚さ方向Tに沿って堆積された若干の薄板が示されて
いるが、特に上記のごとき厚さの違いは誇張して図示さ
れている。第3図に示された薄板は、焼なましのための
締付けを受ける前の状態にある。かかる薄板は中心部8
0よりも縁端75の隣接部が僅かに薄くなっているのが
通例であるから、縁端75の隣接部においては薄板間に
極めて狭い空隙82が存在している。従って、縁端75
の隣接部に絞り力Fを加えることによって薄板同士を締
付けた場合、縁端部における脚鉄の厚さは空隙82の厚
さの和にほぼ等しい分だけ減少することになる。
本願明細書の第3.4および5図に関連して説明すれば
、縁端75の隣接部に絞り力を加えるため、脚鉄21を
圧迫するための凹形締付面を持った締付板90および9
2が各々の脚鉄21に装着される。これらの締付板同士
を強制的に接近させれば、それらは縁端75の隣接部に
おいて脚鉄21の外面および内面を圧迫することになる
締付板同士を強制的に接近させるためには、成形ブロッ
ク94と、鉄心全体を取巻く1対の鋼製締付ストラップ
95とが使用される。すなわち、成形ブロック94は鉄
心を円形から長方形に変形させる上記のごとき成形操作
の完了後にも装着したままに保たれる。成形ブロック9
4の両端において、内側の締付板92が各々の脚鉄21
の内面と成形ブロック94の末端との間に挿入される。
また、各々の脚鉄21の外面には締付板90が当てられ
る0次いで、第4および5図に示されるごとく、両方の
脚鉄21および外側の締付板90を取巻くようにしてス
トラップ95が掛けられる。
鉄心の焼なましに先立ってストラップ95を締付けると
、各々の脚鉄21の両側に位置する締付板90および9
2は互いに接近し、そして両者間の脚鉄21に絞り力を
及ぼす、かかる締付けに際し、成形ブロック94は内側
の締付板90間に一定の間隔を保つために役立つ。スト
ラップ95を締付けた後、各々のストラップ95上に設
置された通常のバックル97によってストラップ95は
締付は状態に維持され、それによって後続の焼なまし操
作中に各々の脚鉄21は絞り力を受は続けることになる
上記に指摘された通り、締付けられたストラップが及ぼ
す絞り力は薄板の縁端75の隣接部において脚鉄21の
厚さを減少させる。これは、第5図中の中心面99の近
傍に位置する薄板を除き、脚鉄21を構成する薄板を湾
曲させる効果がある。
かかる湾曲の程度は、中心面99から遠去かるほど大き
くなる。焼なまし操作は、このような湾曲によって非晶
質金属の薄板中に生じる残留応力を除去するために役立
つ。
焼なましが完了した後、かつ締付板90および92とス
トラップ95とがまだ装着されている間に、脚鉄21の
両側にある薄板12の露出縁端75に上記のごとき縁端
接着剤の薄層26が塗布される。かかる縁端接着剤は、
乾燥後に薄板12の縁端同士を結合し、それにより薄板
12を焼なましに際して締付けられた時の状態に維持す
る。縁端接着剤が乾燥し、そして薄板同士の結合が達成
されたならば、締付板90および92とストラップ95
とが取除かれる。前記に指摘された通り、かかる縁端接
着剤は内部の基礎板18および外部の保持板24にも固
着し、それによってこれらの板は僅かに湾曲して脚鉄の
残部に密着した状態に保たれる。
次の第6図は、上記のごとくにして横断面の変形を受け
た脚鉄21がコイル窓28の横断面形状に一層緊密に整
合した横断面形状を有することを示す略図である。薄板
の縁端75における脚鉄21の厚さが減少したことによ
り、脚鉄21のかど部はコイル窓28aの丸みの付いた
かど部72を回避することができる。また、外側および
内側の薄板が湾曲したことにより、脚鉄21の外面およ
び内面がコイル窓28aの僅かに凹形の内面に一層緊密
に整合し得ることになる。なお、第6図においては縁端
接着剤の薄層が26として示されている。
脚鉄の横断面形状をコイル窓の横断面形状に一層緊密に
整合させることが可能となる結果、コイル窓をより小さ
くすることができる。これは、コイル導線をより短くし
得ると共に、コイルサブアセンブリが占める空間をより
小さくし得ることを意味している。これらの特徴は製造
費の節減のために役立つ。
従来においても焼なましに際して非晶質金属製の脚鉄を
締付けるために締付板が使用されてきたが、本発明者の
知る限りでは、これらの締付板は実質的に平坦な部材で
あった。その場合、主たる締付力は脚鉄を構成する薄板
12の中心部100(第5図)に加わるのが通例であっ
た。かかる平坦な締付板を使用した場合、締付ストラッ
プによって及ぼされる締付力が鉄心の一方の側において
締付板の縁端同士を引寄せることがあった。その場合に
は、鉄心の他方の側においては締付板の縁端同士が引離
されるのであって、これは締付板同士の傾斜を意味する
ことになる。かかる締付板は、バックル97が存在する
側の縁端において引寄せられるのが通例であった。この
ような締付板同士の傾斜が起こると、脚鉄の一方の側は
他方の側に比べて顕著に薄くなる。これはまた、脚鉄の
より厚い側において薄板間に縁端接着剤(26)を浸透
させる結果、脚鉄の両側における厚さの差を引起こす追
加の原因ともなるので望ましくない、このような形状を
持った脚鉄がコイル窓の横断面形状に整合しないことは
、完全な長方形の脚鉄の場合以上である。
各々の脚鉄の内側および外側に凹形の締付板を使用する
ことが好ましいとは言え、一方の側(好ましくは外側)
のみに凹形の締付板を使用し、かつ他方の側には平坦な
締付板を使用した場合にも本発明の利益を部分的に実現
することは可能である。それ故、−船釣に述べれば、本
発明はただ1個の凹形締付板を使用する方法およびそれ
によって得られる鉄心をも包括するものと解すべきであ
る。更にまた、ある種の変圧器においては、完成状態に
あるコイルサブアセンブリの中空の巻型60の一方の側
壁(6つ)が実質的に平坦であるのに対し、他方の側壁
(6つ)が図示のごとく実質的に凹形を成す場合がある
。かかる変圧器用の鉄心を製造するためには、焼なまし
に際して脚鉄の一方の側面のみに対して凹形の締付板(
たとえば、第5図中の90)を使用し、それによって脚
鉄の該側面のみが図示のごとく僅かに凸形を成すように
すればよい、かかる脚鉄の凸形側面は、コイルサブアセ
ンブリ中に脚鉄を挿入した場合に巻型60の凹形の側壁
に隣接するように配置され、それによって脚鉄と周囲の
巻型60との間に所望の緊密な整合が得られることにな
る。このような実施の態様においては、コイルサブアセ
ンブリの巻型60の実質的に平坦な側壁に隣接して配置
されるべき脚鉄の側面に対しては、焼なましに際して実
質的に平坦な締付板を使用すればよい。
以上、特定の実施の態様に関連して本発明を記載したが
、本発明の範囲から逸脱することなしに各種の変更態様
(たとえば、直前の段落に記載されたような変更態様)
が可能であることは当業者にとって自明であろう。それ
故、前記特許請求の範囲はかかる変更態様の全てを包括
するものと解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施の一態様に基づく変圧器の部分断
面側面図であって、該変圧器の鉄心は断面図として示さ
れており、かつコイルサブアセンブリは部分断面図とし
て示されている。第2図は第1図に示された一方のコイ
ルサブアセンブリの部分断面端面図、第2A図は第2図
のコイルサブアセンブリの内側のかど部を示す拡大断面
図、第3図は第1図の鉄心を構成する薄板の一部を示す
拡大略図、第4図は焼なましのために使用される部材を
装着したところを示す第1図の鉄心の側面図(ただし、
簡略化のために薄板や継手は省略しである)、そして第
5図は第4図中の線5−5に関する断面図である。第6
図は完成したアセンブリにおける一方の脚鉄の拡大断面
図であって、コイル窓を形成する絶縁部材が脚鉄を包囲
している様子を示している。 図中、lOは鉄心、12は非晶質鋼の薄板、17は継手
区域、18は基礎板、19は上部継鉄、21は脚鉄、2
3は下部継鉄、24は外部保持板、28はコイルサブア
センブリ、28aはコイル窓、60は巻型、62は絶縁
被覆線、67は端壁、6つは側壁、70は僅かに凹形の
内面、72はかど部、75は薄板の縁端、80は薄板の
中心部、82は空隙、90および92は締付板、94は
成形ブロック、95は締付ストラップ、97はバックル
、128は低圧コイル、そして130は高圧コイルを表
わす。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.(a)概して長方形の横断面形状を持ったコイル窓
    を有するコイルサブアセンブリであって、前記コイル窓
    は互いに離隔しかつ概して平行な2つの端面および互い
    に離隔した2つの側面によつて包囲され、前記側面の少
    なくとも一方は僅かに凹形を成し、前記側面の各々は前
    記端面に隣接した2つの末端部と中心部とを有し、かつ
    前記側面の中心部同士は前記側面の末端部同士よりも僅
    かに大きい距離だけ離隔しているようなコイルサブアセ
    ンブリを用意し、(b)実質的に整列した状態で脚鉄の
    厚さ方向に沿って堆積された非晶質鋼の薄板から成る脚
    鉄を有する鉄心であって、前記薄板の各々は前記薄板の
    幅だけ離隔した2つの縁端および前記縁端の中央に位置
    する中心部を有し、前記薄板の幅は前記コイル窓の前記
    端面間の距離にほぼ等しく、かつ前記薄板の厚さはそれ
    らの縁端部よりもそれらの中心部において僅かに大きく
    なっているような鉄心を用意し、(c)前記鉄心中の残
    留応力を除去するために有効な温度範囲にまで前記鉄心
    を加熱してから徐冷することによって前記鉄心に焼なま
    しを施し、(d)前記焼なまし工程に際し、前記薄板の
    2つの縁端部における前記脚鉄の厚さを締付け前の厚さ
    に比べて減少させて、それによつて前記脚鉄の横断面形
    状を前記コイル窓の横断面形状に一層緊密に整合させる
    ために、絞り力を前記脚鉄に加えることによって前記脚
    鉄を締付け、次いで(e)前記焼なまし工程および前記
    締付け工程の完了後、前記脚鉄の厚さ方向が前記コイル
    窓の前記側面同士を結ぶ方向に一致しかつ前記脚鉄の横
    断面形状が前記コイル窓の横断面形状に実質的に整合す
    るようにして前記脚鉄を前記コイル窓の内部に挿入する
    諸工程を有することを特徴とする、非晶質金属製の鉄心
    を有する変圧器用の鉄心−コイルアセンブリの製造方法
  2. 2.前記焼なまし工程の完了後かつ前記挿入工程の開始
    前において、前記絞り力を受けて前記薄板の縁端部が締
    付けられている間に、前記薄板の実質的に整列した縁端
    同士が接着剤によって結合される請求項1記載の方法。
  3. 3.(a)前記脚鉄の厚さ方向に沿って前記脚鉄の両側
    に位置する表面に接触して配置されかつ前記絞り力によ
    つて互いに引寄せられるような締付部材を介して前記絞
    り力が加えられると共に、前記脚鉄の片側の表面に接触
    して配置された前記締付部材は前記薄板の2つの縁端部
    を圧迫して前記絞り力を及ぼし、それによって前記片側
    の表面に僅かに凸形の形状を付与し、かつ(b)前記脚
    鉄を前記コイル窓の内部に挿入した場合に前記脚鉄の前
    記片側の表面は前記コイル窓の僅かに凹形の側面に隣接
    して配置される請求項1記載の方法。
  4. 4.(a)前記脚鉄の厚さ方向に沿って前記脚鉄の両側
    に位置する表面に接触して配置されかつ前記絞り力によ
    って互いに引寄せられるような締付部材を介して前記絞
    り力が加えられると共に、前記脚鉄の片側の表面に接触
    して配置された前記締付部材は前記薄板の2つの縁端部
    を圧迫して前記絞り力を及ぼし、それによって前記片側
    の表面に僅かに凸形の形状を付与し、(b)前記薄板の
    縁端部に加えられた前記絞り力は前記薄板の整列した縁
    端同士が結合されるまで保持され、かつ(c)前記脚鉄
    を前記コイル窓の内部に挿入した場合に前記脚鉄の僅か
    に凸形の表面は前記コイル窓の僅かに凹形の側面に隣接
    して配置される請求項2記載の方法。
  5. 5.前記脚鉄の前記片側の表面に接触して配置された前
    記締付部材が前記脚鉄を圧迫する凹形の面を有する請求
    項3記載の方法。
  6. 6.前記脚鉄の両側の表面に接触して配置された前記締
    付部材が前記両側の表面を圧迫する凹形の面を有し、か
    つ前記コイル窓の前記側面の両方が僅かに凹形を成して
    いる請求項3記載の方法。
  7. 7.(a)概して長方形の横断面形状を持ったコイル窓
    を有するコイルサブアセンブリであって、前記コイル窓
    は互いに離隔しかつ概して平行な2つの端面および互い
    に離隔した2つの側面によって包囲され、前記側面の少
    なくとも一方は僅かに凹形を成し、前記側面の各々は前
    記端面に隣接した2つの末端部と中心部とを有し、かつ
    前記側面の中心部同士は前記側面の末端部同士よりも僅
    かに大きい距離だけ離隔しているようなコイルサブアセ
    ンブリを用意し、(b)実質的に整列した状態で脚鉄の
    厚さ方向に沿って堆積された非晶質鋼の薄板から成る脚
    鉄を有する鉄心であって、前記薄板の各々は前記薄板の
    幅だけ離隔した2つの縁端および前記縁端の中央に位置
    する中心部を有し、前記薄板の幅は前記コイル窓の前記
    端面間の距離にほぼ等しく、かつ前記薄板の厚さはそれ
    らの縁端部よりもそれらの中心部において僅かに大きく
    なつているような鉄心を用意し、(c)前記鉄心中の残
    留応力を除去するために有効な温度範囲にまで前記鉄心
    を加熱してから徐冷することによって前記鉄心に焼なま
    しを施し、(d)前記焼なまし工程に際し、前記薄板の
    2つの縁端部における前記脚鉄の厚さを前記薄板の中心
    部における厚さに比べて減少させて、それによつて前記
    脚鉄の横断面形状を前記コイル窓の横断面形状に一層緊
    密に整合させるために絞り力を前記脚鉄に加えることに
    よって前記脚鉄を締付け、次いで(e)前記焼なまし工
    程および前記締付け工程の完了後、前記脚鉄の厚さ方向
    が前記コイル窓の前記側面間に位置しかつ前記脚鉄の横
    断面形状が前記コイル窓の横断面形状に実質的に整合す
    るようにして前記脚鉄を前記コイル窓の内部に挿入する
    諸工程を有することを特徴とする、非晶質金属製の鉄心
    を有する変圧器用の鉄心−コイルアセンブリの製造方法
  8. 8.前記焼なまし工程の完了後かつ前記挿入工程の開始
    前において、前記絞り力を受けて前記薄板の縁端部が締
    付けられている間に、前記薄板の並置された縁端同士が
    接着剤によって結合される請求項7記載の方法。
  9. 9.(a)前記脚鉄の厚さ方向において前記脚鉄の両側
    に位置する表面に接触して配置されかつ前記絞り力によ
    つて互いに引寄せられるような締付部材を介して前記絞
    り力が加えられると共に、前記脚鉄の片側の表面に接触
    して配置された前記締付部材は前記薄板の2つの縁端部
    を圧迫して前記絞り力を及ぼし、それによって前記片側
    の表面に僅かに凸形の形状を付与し、かつ(b)前記脚
    鉄を前記コイル窓の内部に挿入した場合に前記脚鉄の前
    記片側の表面は前記コイル窓の僅かに凹形の側面に隣接
    して配置される請求項7記載の方法。
  10. 10.(a)概して長方形の横断面形状を持ったコイル
    窓を有し、前記コイル窓は互いに離隔しかつ概して平行
    な2つの端面および互いに離隔した2つの側面によって
    包囲され、前記側面の少なくとも一方は僅かに凹形を成
    し、前記側面の各々は前記端面に隣接した2つの末端部
    と中心部とを有し、かつ前記側面の中心部同士は前記側
    面の末端部同士よりも僅かに大きい距離だけ離隔してい
    るようなコイルサブアセンブリ、並びに(b)前記コイ
    ル窓の内部に嵌合する脚鉄を有する鉄心であって、前記
    脚鉄は実質的に整列した状態で前記脚鉄の厚さ方向に沿
    って堆積された非晶質鋼の薄板から成り、前記薄板の各
    々は前記薄板の幅だけ離隔した2つの縁端および前記縁
    端の中央に位置する中心部を有し、前記薄板の幅は前記
    コイル窓の前記端面間の距離にほぼ等しく、前記薄板の
    厚さはそれらの縁端部よりもそれらの中心部において僅
    かに大きくなっており、かつ前記薄板の2つの縁端部に
    おける前記脚鉄の厚さが前記薄板の中心部における厚さ
    よりも実質的に小さいことによつて前記脚鉄は前記コイ
    ル窓の内部に一層緊密に整合し得るような鉄心の両者か
    ら成ることを特徴とする、非晶質金属製の鉄心を有する
    変圧器用の鉄心−コイルアセンブリ。
  11. 11.前記薄板の中心部の各々の側において、前記薄板
    の縁端同士が実質的に整列しかつ接着剤によって結合さ
    れている請求項10記載のアセンブリ。
  12. 12.前記脚鉄の焼なましに際し、前記薄板の2つの縁
    端部における前記脚鉄の厚さを減少させるような絞り力
    を前記脚鉄に加えて前記脚鉄を締付けることによって前
    記薄板の2つの縁端部における前記脚鉄の厚さが減少さ
    せられている結果、焼なましおよび締付け後における前
    記薄板は残留応力を実質的に有しない請求項10記載の
    アセンブリ。
  13. 13.前記薄板の中心部の各々の側において、前記薄板
    の縁端同士が実質的に整列しかつ接着剤によって結合さ
    れている請求項12記載のアセンブリ。
  14. 14.(a)前記コイルサブアセンブリの前記端面およ
    び前記僅かに凹形の側面は直角を成さないかど部によっ
    て接合されており、(b)前記鉄心は前記脚鉄を前記コ
    イル窓の内部に挿入した場合に前記コイルサブアセンブ
    リのかど部に隣接して位置すべきかど部を有し、かつ(
    c)前記焼なまし工程および前記締付け工程の結果とし
    て、(1)前記コイル窓の僅かに凹形の側面に緊密に整
    合する凸形の表面が前記脚鉄上に形成されると共に、(
    2)前記脚鉄を前記コイル窓の内部に挿入した場合に前
    記コイルサブアセンブリのかど部と干渉し合わないよう
    な位置に前記鉄心のかど部が移動する請求項1記載の方
    法。
  15. 15.コイルサブアセンブリのコイル窓の内部に緊密に
    整合し得る脚鉄を有する変圧器用の非晶質鋼製鉄心にお
    いて、(a)前記脚鉄がそれの厚さ方向に沿って堆積さ
    れた非晶質鋼の薄板から成り、前記薄板の各々は前記薄
    板の幅だけ離隔した2つの縁端および前記縁端の中央に
    位置する中心部を有し、前記薄板の厚さはそれらの縁端
    部よりもそれらの中心部において僅かに大きくなってお
    り、かつ前記薄板の中心部の各々の側において互いに隣
    接する薄板の縁端部同士が互いに密着して配置されるこ
    とにより、前記薄板の各々の縁端部における前記脚鉄の
    厚さは前記薄板の中心部における厚さよりも減少してい
    ると共に、(b)前記薄板の中心部の各々の側において
    前記薄板の縁端上に配置された接着剤の層により、前記
    薄板の各々の縁端部における前記脚鉄の厚さが減少した
    状態に維持されることを特徴とする鉄心。
  16. 16.(a)前記脚鉄がそれの厚さ方向に沿って内側お
    よび外側に位置する表面を有し、かつ(b)前記表面の
    一方に隣接した非晶質鋼の薄板が湾曲することによって
    前記一方の表面に凸形の形状を付与している請求項15
    記載の鉄心。
  17. 17.前記薄板と実質的に同じ幅を有する結晶質金属製
    の保護板が前記一方の表面に接触して配置されていると
    共に、前記保護板の縁端は前記薄板の縁端と実質的に整
    列しかつ前記薄板の縁端に接着されている請求項16記
    載の鉄心。
  18. 18.(a)前記脚鉄がそれの厚さ方向に沿って内側お
    よび外側に位置する表面を有し、かつ(b)前記表面の
    各々に隣接した非晶質鋼の薄板が湾曲することによって
    前記表面の各々に凸形の形状を付与している請求項15
    記載の鉄心。
  19. 19.前記薄板と実質的に同じ幅を有する結晶質金属製
    の2枚の保護板が前記表面のそれぞれに接触して配置さ
    れていると共に、前記保護板の縁端は前記薄板の縁端と
    実質的に整列しかつ前記薄板の縁端に接着されている請
    求項18記載の鉄心。
JP1218773A 1988-08-29 1989-08-28 非晶質鋼製の鉄心を有する変圧器用の鉄心―コイルアセンブリおよびそれの製造方法 Pending JPH02121308A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US237,378 1988-08-29
US07/237,378 US4847987A (en) 1988-08-29 1988-08-29 Method of making a core and coil assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02121308A true JPH02121308A (ja) 1990-05-09

Family

ID=22893467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1218773A Pending JPH02121308A (ja) 1988-08-29 1989-08-28 非晶質鋼製の鉄心を有する変圧器用の鉄心―コイルアセンブリおよびそれの製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4847987A (ja)
EP (1) EP0357357A1 (ja)
JP (1) JPH02121308A (ja)
KR (1) KR900004086A (ja)
CN (1) CN1019063B (ja)
AU (2) AU612041B2 (ja)
CA (1) CA1299685C (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013080950A (ja) * 2012-12-20 2013-05-02 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関用点火コイル

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02123710A (ja) * 1988-11-02 1990-05-11 Toshiba Corp 磁心およびその製造方法
US5134771A (en) * 1991-07-05 1992-08-04 General Electric Company Method for manufacturing and amorphous metal core for a transformer that includes steps for reducing core loss
US5248952A (en) * 1992-01-14 1993-09-28 Kuhlman Corporation Transformer core and method for finishing
JPH10187505A (ja) 1996-12-24 1998-07-21 Toshiba Corp 情報記憶システム及び同システムに適用するデータ配置方法
US6473961B1 (en) * 2000-11-13 2002-11-05 Abb Inc. Method of manufacturing magnetic cores for power transformers
US6873239B2 (en) * 2002-11-01 2005-03-29 Metglas Inc. Bulk laminated amorphous metal inductive device
US9679499B2 (en) * 2008-09-15 2017-06-13 Immersion Medical, Inc. Systems and methods for sensing hand motion by measuring remote displacement
EP2395522B1 (en) 2010-06-08 2017-08-09 ABB Schweiz AG Method for manufacture of transformer cores, a method for manufacture of a transformer having such core

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2937352A (en) * 1953-04-23 1960-05-17 Gen Electric Magnetic core structure
US3339163A (en) * 1965-01-29 1967-08-29 Westinghouse Electric Corp Split or separable core current transformers
US4364020A (en) * 1981-02-06 1982-12-14 Westinghouse Electric Corp. Amorphous metal core laminations
JPS61147816A (ja) * 1984-12-21 1986-07-05 Takaoka Ind Ltd アモルフアス鉄心の焼鈍方法
US4592133A (en) * 1985-03-28 1986-06-03 Westinghouse Electric Corp. Method of constructing an electrical transformer
US4724592A (en) * 1985-04-29 1988-02-16 General Electric Company Method of manufacturing a core and winding assembly
US4734975A (en) * 1985-12-04 1988-04-05 General Electric Company Method of manufacturing an amorphous metal transformer core and coil assembly
JPH0622179B2 (ja) * 1986-10-09 1994-03-23 川崎製鉄株式会社 鉄損の低い変圧器用巻き鉄心

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013080950A (ja) * 2012-12-20 2013-05-02 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関用点火コイル

Also Published As

Publication number Publication date
AU637893B2 (en) 1993-06-10
CN1040885A (zh) 1990-03-28
CA1299685C (en) 1992-04-28
US4847987A (en) 1989-07-18
CN1019063B (zh) 1992-11-11
EP0357357A1 (en) 1990-03-07
AU612041B2 (en) 1991-06-27
AU7425491A (en) 1991-07-11
AU3665789A (en) 1990-03-01
KR900004086A (ko) 1990-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH079858B2 (ja) 無定形金属変圧器及びその製造方法
US1857215A (en) Electrical induction apparatus
US2246239A (en) Wound core assembling arrangement
JPH02121308A (ja) 非晶質鋼製の鉄心を有する変圧器用の鉄心―コイルアセンブリおよびそれの製造方法
US2488391A (en) Magnetic core structure
US2400994A (en) Transformer core
US4924201A (en) Core and coil assembly for a transformer having an amorphous steel core
JP2526915Y2 (ja) 変圧器鉄心の接地装置
JPH0745939Y2 (ja) 変圧器の接地端子取付装置
US3186066A (en) Method of making magnetic cores
JP2021137827A (ja) コイルの製造方法
JP2563475Y2 (ja) 変圧器鉄心の接地装置
US2572457A (en) Transformer clamp
JPH0135457Y2 (ja)
JPH0211776Y2 (ja)
JPH0358165B2 (ja)
JP2764477B2 (ja) 巻鉄心変圧器及びその製造方法
JPH0239404A (ja) 変圧器鉄心の製造方法
JPH02198111A (ja) 静止誘導電器
JPH0213923B2 (ja)
CN1065155A (zh) 非晶钢铁芯和线圈组件
JPS63501997A (ja) 電気変圧器の鉄心‐コイル組立体用のクランプ手段
JPH0620016B2 (ja) 巻鉄心変圧器
JPS5979515A (ja) 変圧器鉄心の製造方法
JPH0684655A (ja) 高周波用巻鉄心及び該巻鉄心を用いた高周波用誘導電気機器