JPH02165610A - 変圧器 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、変圧器に関し、更に詳しくは、簡単な構成で
効率の良い変圧器に関する。

（従来の技術） 従来からの変圧器としては、切り口を持った鉄心（Ｅｌ
型、ＥＥ型、Ｕ×２型など）を使用したものが一般的で
あった。そして、巻き上がったコイルにこれらの鉄心を
交互に嵌込むようにする。

このように構成された変圧器では、組み合わされた鉄心
の間隙をどのように管理するかが非常に重要な問題であ
る。すなわち、電力用のいわゆるパワートランスでは、
組み合わされた鉄心が良く密着していることが望まれる
。

（発明が解決しようとする課題） このような切り口を持った鉄心の欠点を解決するものと
して、環状のトロイダルコアがある。このトロイダルコ
アを使用するメリットとしては、磁性体に切り口を設け
ずに変圧器を実現できることにあり、スペースファクタ
が良く、外部への漏れ磁束が少ないことである。

この反面、閉塞している磁気回路に導体線を必要回数く
ぐらせるという面倒な巻線作業を必要とする。また、あ
まり多いターン数のコイルは巻けないという欠点も有す
る。

また、このトロイダルトランスの欠点を解決するものと
して、Ｒコアトランスがある。このＲコアトランスの概
略構成を第６図及び第７図に示す。

第６図はＲコアトランスを正面から見た正面図である。

また、第７図はＲコアトランス第６図のＲコアトランス
のＡ−Ａ断面を示す断面図である。

これらの図において、１はトランスの鉄心となるＲコア
である。このＲコア１は、長尺ストリップの磁性材料を
その幅が徐々に変化するようにして加工されたものを、
略矩形の立体環になるように巻き付けたものである。従
って、この略矩形の立体環状のＲコア１の断面は略円形
になっている。

２はＲコア１の直脚部に巻回されたコイル、３はＲコア
１の他方の直脚部に巻回されたコイル、４ａ及び４ｂは
２分割されたボビンであり、このボビン４ａ、４ｂ上に
コイル２が巻き付けられている。４ｃ及び４ｄは２分割
されたボビンであり、このボビン４ｃ、４ｄ上にコイル
３が巻き付けられている。

このＲコアトランスを製作するには、Ｒコア１に２分割
された円筒系のボビンを嵌込み、そのボビンを回転させ
ながらこのボビン上に導線を巻回してゆく。巻線作業の
便宜のため、ボビンに歯車状の鍔部が設けられることも
ある。

このＲコアトランスの利点としては、通常のＥ■トラン
スと比較して小形軽量であり、漏れ磁束が少ないことで
ある。

しかし、このＲコア１を作製するために、長尺ストリッ
プの磁性材料をその幅が徐々に細幅→太幅−細幅と変化
するように加工しておく必要がある。このように、可変
幅に加工された磁性材料が必要とされるため、事前の加
工が面倒であるという欠点がある。

本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、特殊な加工を必要とせずに簡単な
構成で、小型、高効率な変圧器を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明は、少なくとも２つの直脚部
を有する略矩形の立体環状に導体線が巻回された巻線部
と、この巻線部の直脚部に帯状磁性体を巻回することに
より形成した巻鉄心とを有することを特徴とするもので
ある。

（作用） 本発明の変圧器において、鉄心は巻鉄心として巻線部の
直脚部の周囲に構成されており、この巻鉄心にはギャッ
プが無いため、漏れ磁束が生じない。

（実施例） 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の変圧器の一実施例の構成を示す斜視図
である。また、第２図は第１図に示した変圧器の巻鉄心
の部分の断面を示す断面図である。

これらの図において、５は略矩形立体環状に形成された
巻線である。この巻線５には１次巻線と２次巻線とが一
体に巻かれており、それぞれの引出線が取り出されてい
る。６ａは巻線５の一方の直脚部に設けられ、巻線５を
保護するための第１のボビンである。６ｂはボビン６ａ
上に回動自在に設けられ、帯状の磁性体を巻き付けるた
めの第２のボビンである。７は第２のボビン６ｂ上に帯
状の磁性体を巻き付けることにより形成した巻鉄心であ
る。８ａは巻線５の他方の直脚部に設けられ、巻線５を
保護するための第１のボビンである。８ｂはボビン８ａ
上に回動自在に設けられ、帯状の磁性体を巻き付けるた
めの第２のボビンである。

９は第２のボビン７ｂ上に帯状の磁性体を巻き付けるこ
とにより形成した巻鉄心である。

第３図は帯状磁性体１０ａから巻鉄心７及び巻鉄心９を
形成する様子を説明するための説明図である。第２ボビ
ン６ｂの一端には歯車６Ｃが設けられ、同様に他方の第
２ボビン８ｂにも歯車８Ｃが設けられている。これらの
歯車６ｃ、８ｃが図示しない駆動装置により駆動され、
帯状磁性体１０ａを送出しスプールから巻とってゆく。

この送出しスプール１０には予め帯状磁性体１０ａが２
枚ずつ巻き付けられているため、巻鉄心７及び巻鉄心９
は同時に形成される。

以下、第１図乃至第３図を使用して動作を説明する。

巻数１１の一次巻線の引出線５ａ、５ｂに交流電圧ｅｒ
−ＪフＥ、ｓｉｎωｔを印加すると、無負荷時の二次巻
線（巻数ｎ２）にはＥ２−（ｎ＋／ｎ２）・Ｅｌなる電
圧が発生する。

この変圧器はカットコアトランスのような磁性体の切り
口は必要なく、外部への漏れ磁束が少ないという特徴が
ある。また、鉄心が巻線５の周囲に巻回されているので
、スペースファクタも良い。

そして、従来のＲコアトランスと比較すると、−定幅の
長尺ストリップの磁性材料を用意するだけでよいので製
作が容易である。更に、１次巻線と２次巻線とが一体に
形成されているために広帯域の結合が良く行われるとい
う特徴も有している。

このため、広帯域インピーダンス変成器にも適している
。

第４図は１次巻線と２次巻線間の絶縁を考慮した巻線構
造を説明するための断面構成図である。

この構成では、１次用大わ＜６ｃ及び８Ｃに１次巻線５
ｅを巻いた上で、２次用小わ＜６ｄ、８ｄを嵌め込み、
この２次用小わ＜６ｄ、８ｄの上に２次巻線５ｆを巻く
。その上に、第２ボビン８ｂを被せてから、巻鉄心７及
び９を巻き付けるようにする。従って、この場合は１次
用大わく６ｃ。

８ｃ並びに２次用小わ＜６ｄ、８ｄが第１ボビンを形成
している。また、含浸剤１１は２次巻線５ｆ側の隙間を
充填するためのものである。

また、第５図のように、１次巻線５ｅと２次巻線５ｆと
の間に仕切板１２を設けて絶縁を行っても良い。

帯状磁性体１０ａを巻き付は巻鉄心を形成している最中
に巻線の引出線にＬＣＲメータ（若しくは少なくともＬ
を測定することが可能なメータ）を接続して巻線の自己
インダクタンスを監視し、所望の自己インダクタンスの
値が得られた時点で巻鉄心１０ａの巻き付は作業を停止
することで、所望のインダクタンスのトランスを得るこ
とができる。このようにすると、材料の特性がばらつい
たとしてもトランスの特性には影響はない。そして、量
産性も極めて良い。

また、帯状磁性材料として複数種類のものを併用するこ
とも可能である。例えば、ボビンの周囲に第１の磁性材
料を巻回し、更にその周囲に第２の磁性材料を巻回する
ことで、単一磁性材料のトランスとは異なる特性のもの
を得ることができる。

具体的には、第１の磁性体としてはパーマロイ若しくは
アモルファス材、第２の磁性材料としては珪素鋼板若し
くは電磁軟鉄を使用することで、低レベルでのヒステリ
シスが少ない動作と高レベルでの飽和磁束密度が大きい
動作とを両立することができる。尚、使用する磁性体の
種類は何種類であっても良い。

尚、上記実施例では１次巻線及び２次巻線を有する変圧
器の場合について説明してきたが、これ以外にも、チョ
ークコイルや単巻線トランスなどにも本発明の構成を応
用することができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明では、巻線を略矩形
の立体環状に形成すると共に、この巻線に帯状磁性体を
巻回し鉄心を形成するようにした。

この結果、特殊な加工を必要とせずに簡単な構成で、小
型、高効率な変圧器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成図、第２図
は第１図に示した装置の断面を示す断面図、第３図は巻
鉄心の形成の様子を説明するための説明図、第４図は本
発明の他の実施例の断面構成を示す断面図、第５図は本
発明の更に他の実施例の構成を示す構成図、第６図は従
来の変圧器の構成を示す構成図、第７図は第６図に示し
た変圧器のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 ５・・・巻線　　　　　　５ａ〜５ｄ・・・引出線６ａ
・・・第１ボビン　　６ｂ・・・第２ボビン７・・・巻
鉄心　　　　　８ａ・・・第１ボビン８ｂ・・・第２ボ
ビン　　９・・・巻鉄心特許出願人　横河メディカルシ
ステム株式会社第 図 間引土塊 第３図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも２つの直脚部を有する略矩形の立体環状に導
   体線が巻回された巻線部と、 この巻線部の直脚部に帯状磁性体を巻回することにより
   形成した巻鉄心とを有することを特徴とする変圧器。