JPH0215303Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は樹脂モールドコイルの改良に関し、そ
の目的は絶縁性能および機械的強度に優れた樹脂
モールドコイルの製作を可能とした層間絶縁を提
供することにある。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

従来、モールド変圧器において、使用電圧を高
くしたり、あるいは変圧器容量を大きくするよう
なときは、上記変圧器に使用するモールドコイル
は、コイル導体を多層にわたつて巻回する。この
ため、各層間の電圧はコイルの巻回導体層の接続
端において、僅少であるが、これより遠ざかるに
従い漸増する結果、コイルの巻回導体層間の絶縁
は、最大層間電圧に耐え得るよう層間絶縁層を一
様の厚さで施していてはコイルの径寸法が必然的
に大きくなる欠点があつた。このため、一般に、
電位差が高い部分の層間絶縁は厚くし、逆に、電
位差が低い部分の層間絶縁は薄くして樹脂モール
ドするための素コイルを製作していた。そして、
実際に層間絶縁を形成する場合は、例えば、油入
変圧器に見られるが如く、絶縁紙を層間電圧が高
い部分は厚くし、逆に、低い部分は絶縁紙を薄く
したものを層間絶縁として使用したり、あるい
は、不織布を前記絶縁紙と同様に、層間電圧が高
い部分には厚く巻回し、低い部分は薄く巻回して
層間絶縁層を形成させていた。然るに、前者は絶
縁紙を使用している関係上、樹脂が層間絶縁を介
してコイル層間にまたがつて浸透させることが困
難であり、又、後者は不織布を用いるために、絶
縁層の一方の端部と、反対側の端部との厚さを異
にして層間絶縁を形成させることは、非常に手間
と労力を要するばかりでなく、各層の層間絶縁
を、それぞれ同じ寸法で、即ち、左右両端部で厚
さの異なる層間絶縁を各層毎に同一寸法の厚さで
形成されることは非常にむつかしく、このため、
モールドコイルはその径寸法が個々に不揃いとな
り易く、この結果、上記モールドコイルを使用し
た場合、変圧器組立ができなくなる虞れがあつ
た。

〔考案の目的〕

本考案は前記の欠点を除去して、コイルの各層
間にコイル導体を一層分巻回する毎に、コイルの
層間電圧が高くなる部分の層間絶縁を厚く、しか
も、樹脂が充分に浸透し得るように形成して、絶
縁性能および機械的強度に優れ、かつ、迅速容易
に製作可能とした樹脂モールドコイル用の層間絶
縁を提供することにある。

〔考案の概要〕

本考案はコイル導体を一層分巻回する都度、コ
イルの層間電圧が高くなる部分の層間絶縁を厚く
すると共に、この層間絶縁を、樹脂含浸させたロ
ービングと不織布との組み合せにより形成せしめ
て樹脂モールドコイルを構成するようにしたこと
を特徴とする。

〔考案の実施例〕

以下本考案の実施例を図面により説明する。

第１図において、１はエポキシ樹脂等熱硬化性
樹脂により筒状に成形加工された絶樹筒で、図示
しない巻線機の巻軸２に取外し自在に取付けられ
る。そして、この絶縁筒１上には、ガラス繊維等
高強度繊維材料からなるロービング材３を、第４
図のように、ローラー装置４によりテンシヨンを
かけてエポキシ樹脂等熱硬化性の樹脂５内に浸し
ながら移動させ、前記絶縁筒１の表面にパラレル
状ａ、ヘリカル状ｂ、パラレル状ａというように
３層状の巻回して、絶縁層Ａを形成する。次に、
樹脂含浸された絶縁層Ａ上に、コイル導体６を必
要回数巻回して一層目の巻回導体層７を形成す
る。尚、コイル導体６は一層分巻回後巻回導体層
７の終端で切断して巻線機等に係止させておく。
つづいて、前記巻回導体層７の上に再び樹脂５を
含浸させたロービング材３を、パラレル状に巻回
導体層７が被覆されるように巻回して第１絶縁層
B₁を形成し、引き続きこの第１絶縁層B₁の上に
ロービング材３をヘリカル状に１往復巻回して第
２絶縁層B₂を設ける。このあと、第２絶縁層B₂
上には巻回導体層７の終端側（第１図の右側）を
少し残してロービング材３をパラレル状に巻回し
て第３絶縁層B₃を設ける。この第３絶縁層B₃上
には、ガラスあるいはポリエステル繊維等耐熱性
に優れた不織布を、巻回導体層７の巻回スタート
地点からほぼ巻回中央部分の位置にかけて１巻回
して第４絶縁層B₄を設け、この絶縁層B₄上には
再び樹脂５を含浸させたロービング材３を第４絶
縁層B₄を覆う範囲でパラレル状に巻回して第５
絶縁層B₅を形成し、更に、第５絶縁層B₅上に巻
回導体層７の巻回スタート地点からほぼ巻回中央
部分の位置にかけて１巻回して第４絶縁層B₄を
設け、この絶縁層B₄上には再び樹脂５を含浸さ
せたロービング材３を第４絶縁層B₄を覆う範囲
でパラレル状に巻回して第５絶縁層B₅を形成し、
更に、第５絶縁層B₅上に巻回導体層７の巻回ス
タート地点を基準として第４絶縁層B₄より小さ
な幅寸法で不織布を１巻回して第６絶縁層B₆を
設け、最後に第６絶縁層B₆の外側から巻回導体
層７の１巻回の幅寸法でもつて樹脂５含浸させた
ロービング材３をパラレル状に巻回して第７絶縁
層B₇を形成することによつて層間絶縁Ｂを構成
する。このあとつづいてコイル導体６を巻回導体
層７の終端とろう付等により接続して前記層間絶
縁Ｂ上に巻回導体層７の終端側から所要回数巻回
して、二層目の巻回導体層８を形成する。この
際、前記層間絶縁Ｂは前述のように、巻回導体層
７，８間の層間電圧が低い個所は薄く（第１図の
右側）、逆に高い個所（第１図の左側）は厚くな
るよう構成されており、しかも、巻回導体層８を
巻回する際に生ずる力によつて前記層間絶縁Ｂは
巻締めされるため、不織布からなる第４，第６絶
縁層B₄，B₆には、他の絶縁層B₁〜B₃およびB₅，
B₇に含浸されている樹脂が浸透して樹脂含浸さ
れるので、第４，第６の絶縁層B₄，B₆は予じめ
樹脂を含浸させる必要はない。尚、巻回導体層８
の形成後はその終端でコイル導体６を切断する。
そして、前記巻回導体層８の上には層間絶縁Ｂと
同様に、次の巻回導体９との間で層間電圧が低い
個所は薄く、高い個所は厚くなるよう樹脂５を含
浸させたロービング材３と樹脂を含浸させてない
不織布とからなる第１〜第７の絶縁層C₁〜C₇を
形成して層間絶縁Ｃを構成する。以下同様にし
て、コイル導体６を一層分巻回する毎に、次層の
巻回導体層との間で形成される層間絶縁Ｃ乃至Ｎ
を前記層間絶縁Ｂ，Ｃと同様、各巻回導体層９乃
至ｎ上において、層間電圧が高い部分は厚く、低
い部分は薄くなるようロービング３材と不織布と
を組み合せてなる層間絶縁を形成しながらコイル
導体６を所要回数巻回して巻回導体層７乃至ｎを
備えた素コイル１０を形成する。尚、各層の巻回
導体層７乃至ｎを形成する毎に、各巻回導体層７
乃至ｎの巻回端部を、第２図に示すように、ロー
ビング材３を巻回して完全に被覆すると共に、素
コイル１０の最外周もロービング材３を複数回巻
付けて被覆する。次に上記素コイル１０を加熱硬
化炉に入れて、図示しない回転装置に載架させ、
素コイル１０自体をロービング材３に含浸してい
る樹脂が飛散しない程度の速さで回転しながら加
熱して、上記素コイル１０内、外に存在するロー
ビング材３および不織布に含浸している樹脂を固
化させる。ロービング３材等に含浸している樹脂
が完全に固化した時点で、モールドコイルの製作
を終了する。

〔考案の効果〕

本考案の層間絶縁は以上説明したように、コイ
ル導体を一層分巻回して巻回導体層を形成する毎
に、これら各巻回導体層間に層間電圧が高くなる
部分程絶縁を厚くした層間絶縁は介在させて構成
され、しかも、前記層間絶縁は熱硬化性の樹脂を
含浸させたロービング材をパラレル状、ヘリカル
状というように巻回形状を異にして階段状に複数
層巻回して形成された絶縁層と、これら絶縁層の
間に巻回導体層より狭幅な耐熱性に優れた不織布
を層間電圧が高くなる部分において複数層にわた
り介挿して設けた絶縁層とによつて形成されてい
るので、本考案の層間絶縁を使用したモールドコ
イルにおいては、次に示すような効果を有する。

本考案は、樹脂を含浸させたガラスロービン
グ材をパラレル状、ヘリカル状、パラレル状と
いうように巻回形状をそれぞれ異にし、しか
も、前記ガラスロービング材を層間電圧が高く
なる部分は厚く、逆に、低くなる部分は薄くな
るように巻回して設けた絶縁層と、前記ガラス
ロービング材をパラレル状に複数層階段状に傾
斜させて巻回形成した絶縁層とを備え、更に、
これら絶縁層の間には、巻回導体層より狭幅
で、しかも、層間電圧が高くなる部分におい
て、樹脂を含浸させていない不織布を巻回して
形成した絶縁層をそれぞれ介挿させて樹脂モー
ルドコイルの層間絶縁を構成したので、この層
間絶縁上に巻回されたコイル導体が層間絶縁に
喰い込んでも、ロービング材をヘリカル状に巻
回した絶縁層や、これらの絶縁層の間に不織布
を巻回した絶縁層が介挿されていることによ
り、前記コイル導体を確実に受止めて前層のコ
イル導体と接触するのを防ぐことができるた
め、層間短絡事故を確実に防ぐことができると
ともに、層間電圧の大、小に応じて前記各絶縁
層におけるガラスロービング材の巻回数及び不
織布の巻幅を容易に変更して巻回形成すること
ができるので、モールドコイルの容量及び電圧
に対応した層間絶縁の製作が容易に行い得、信
頼性の高い樹脂モールドコイルを提供すること
ができる。

又、本考案の層間絶縁は、ロービング材を巻
回形状を異にして巻回形成した各絶縁層の間
に、不織布を巻回した絶縁層を混在させて形成
することにより、前記ロービング材を各絶縁層
毎にその巻回形状を異にして巻回していること
と相まつて、ロービング材の巻回作業中に、こ
のロービング材が横滑りしたり、前層の絶縁層
に落ち込んだり喰い込んだりすることなく、円
滑に巻回して層間絶縁を設けることができるた
め、この層間絶縁を樹脂モールドコイルの層間
絶縁として使用することにより、コイルの軸方
向の機械的強度を著しく強くすることができ
る。

更に本考案の層間絶縁は、層間電圧が高なる
部分は厚く、逆に、低くなる部分を薄くして巻
回形成することにより、その製作時、特に、層
間電圧の高い部分は、ロービング材を複数層階
段状に巻回形状に異にして巻回した絶縁層の間
に、不織布を巻回して設けた絶縁層を介挿させ
て厚くするだけでよいため、層間電圧の大、小
に応じて肉厚部と薄肉部とを備えた層間絶縁の
製作が、ロービング材のみを巻回して行う場合
に比べ、迅速、容易に、しかも、使用材料を少
なくして経済的に行うことができる。

又、本考案の層間絶縁は、ロービング材に含
浸させた樹脂を、前記ロービング材の巻回によ
つてコイル導体間あるいは不織布を巻回して設
けた絶縁層に浸透、含浸させてコイル内にボイ
ドが生じないように構成されているので、樹脂
モールドコイルの層間における絶縁性能を著し
く向上させることができるとともに、前記ロー
ビング材は巻回形状を異にし、かつ、巻回導体
層を包囲した状態で巻回して絶縁層を形成する
ことができるので、これらロービング材よりな
る絶縁層の間に、前記不織布からなる絶縁層を
介挿させることと相まつて本考案の層間絶縁の
使用により、電気的特性及び機械的強度に優れ
た樹脂モールドコイルを提供することができ
る。

その上、コイルのモールドに際して使用する
樹脂量は、あらかじめロービング材に含浸させ
たものを使用するだけでよいので、金型使用に
よる注型樹脂モールドに比べ樹脂の使用量を少
なくすることができ、しかも、コイル導体の巻
回時に樹脂を含浸させたロービング材の巻回に
より樹脂モールド作業も同時に行うことが可能
となり、本考案の層間絶縁の使用によつて、樹
脂モールドコイルを迅速容易に、しかも、経済
的に製作することができる。

又、本考案の層間絶縁は、ロービング材及び
不織布を巻回する場合、層間電圧の高い部分は
厚く、逆に、低い部分は薄くなるよう各層間に
巻回する都度、同じ巻回数及び巻幅で各相毎に
左右の厚みを異にして入れ違い状に巻回して構
成されているので、樹脂モールドコイルの外径
寸法は左、右均一となり、前記樹脂使用量の低
減と相まつて、樹脂モールドコイルの小形、軽
量化をはかることができる。

更に、層間絶縁は層間電圧の高い部分に不織
布からなる絶縁層が形成されているので、モー
ルド変圧器を長年月使用している間に、ロービ
ング材を巻回した絶縁層にロービング材の筋目
に沿つて万一クラツクが生じたとしても、この
クラツクは不織布からなる絶縁層にさえぎられ
て巻回導体層間にわたつて生じることがないた
め、即ち、不織布はロービング材と異なりシー
ト状となつており、前記クラツクは不織布に沿
つて進展することはあつても、不織布からなる
絶縁層を破壊して巻回導体層間にまたがつては
生じにくいので、モールドコイル内の電圧が高
い部分での巻回導体層間でクラツクによる層回
短絡事故の発生を低減することができる。

本考案は以上説明したように、樹脂モールドコ
イルに使用する層間絶縁を、樹脂を含浸させたロ
ービング材の巻回により形成した複数の絶縁層
と、これら絶縁層の間に不織布からなる絶縁層を
介在させて形成し、この層間絶縁を、コイルの各
巻回導体層間に、これら巻回導体層を包囲した状
態で介挿させて使用することにより、絶縁性及び
機械的強度に優れた樹脂モールドコイルを製作す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のモールドコイルに使用される
層間絶縁の要部を拡大して示す縦断面図、第２図
は本考案の樹脂モールドコイル要部縦断面図、第
３図は本考案樹脂モールドコイルの巻回途中を示
す正面図、第４図は本考案のモールドコイルを巻
回する装置の概略構成図である。 ３……ロービング材、７乃至ｎ……巻回導体
層、Ｂ乃至Ｎ……層間絶縁、１０……素コイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コイル導体を所要回数巻回して一層分の巻回導
   体層を形成する毎に、この巻回導体層と次層の巻
   回導体層との間において、層間絶縁を、層間電圧
   が高くなる部分は厚く、低くなる部分は薄くして
   介在させて形成したモールドコイルにおいて、前
   記層間絶縁は、樹脂を含浸させたガラスロービン
   グ材をパラレル状、ヘリカル状、パラレル状の三
   層形状で、かつ、層間電圧が低くなるに従い巻回
   数を減少させて巻回形成した絶縁層と前記ガラス
   ロービング材を階段状に傾斜させた状態でパラレ
   ル状に巻回した複数の絶縁層とを備え、前記各絶
   縁層の間には、巻回導体層の巻幅より狭幅で、か
   つ、樹脂を含浸させていない不織布を層間電圧が
   高くなる部分において巻回して形成した絶縁層を
   それぞれ介挿させて構成し、前記ロービング材と
   不織布とを混在させて構成した層間絶縁を、前記
   各巻回導体層間に、層間電圧が高い部分を厚く、
   電圧が低い部分は薄くした部位をそれぞれ位置さ
   せて各層毎に入れ違い状に配設したことを特徴と
   する樹脂モールドコイルの層間絶縁。