JPH02275608A - 静止誘導電器 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は非晶質性合金薄帯からなる巻鉄心を用いた静止
誘導電器に関する。

（従来の技術） 最近、変圧器などの静止誘導電器における巻鉄心では、
鉄心材料として従来のけい素鋼帯に代わり非晶質磁性合
金薄帯を用いることが検討されている。この非晶質磁性
合金薄帯はけい素薄帯に比して鉄損および励磁電流が著
しく小さく優れた磁気特性を有している。この反面非晶
質磁性合金薄帯は大変薄く、また巾も狭いために非晶質
磁性合金薄帯を巻回してなる巻鉄心は剛性が小さいとい
う問題がある。

従って、非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心を備えた静
止誘導電器、例えば変圧器においては、巻鉄心と巻線と
を組立てた後に形崩れを生じるので、巻鉄心を補強して
剛性を高める構造が必要である。

従来、例えば１タ一ンカツト形巻鉄心は第７図で示すよ
うに構成されている。上下方向に分割可能な非磁性材料
からなる補強枠１の周囲に１ターン毎に切断した非晶質
磁性合金薄帯２を各ターンの切断部が積厚方向に階段状
に位置するように巻回して巻鉄心３を形成し、その後巻
鉄心３の外周部に締付はバンド４を巻付けて巻鉄心３を
固定し非晶質磁性合金薄帯２の切断部を接合している。

このように構成した１タ一ンカツト巻鉄心３は、非晶質
磁性合金薄帯２の切断部を開き、また補強枠１の上部を
外して巻鉄心３の脚部に巻！ＩｊＩ５を組込み、その後
で補強枠１の上部と巻鉄心３の切断部を元に戻すことに
より巻線５を組合わせている。

なお、巻鉄心３を変圧器タンクの内部で支持するために
、例えば吊り構造とするために巻鉄心３の外周部に吊り
バンド６を巻回するとともに、巻鉄心３の上けい鉄部の
上部と下けい鉄部の下部に夫々チャンネルペルス形の上
支持部材７と下支持部材８を嵌合し、吊りバンド６の一
部を上支持部材７と下支持部材８に夫々形成した孔９に
通して、この孔９に取付けた棒１０に係止することによ
り〜） 巻鉄心３と各支持部材７，８とを固定して！る。

そして、上支持部材７を図示しない吊り具でタンクに支
持する。なお、巻線５．５は図示しない絶縁部材を介し
て各支持部材７，８で支持される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述した構成には次のような問題点があ
る。

巻鉄心３の外周部に締付はバンド４を巻き付けて巻鉄心
３すなわち巻回した非晶質磁性合金薄帯２を固定すると
、非晶質磁性合金薄帯２に板厚方向（巻鉄心３では積厚
方向）に圧縮力が加わる。

非晶質磁性合金薄帯２は応力に対する感受性が高く板厚
方向の圧縮力が加わると鉄損特性が数％から数１０％程
度低下するという欠点がある。このため、非晶質磁性合
金薄帯からなる巻鉄心の磁気特性が大幅に低下する。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、非晶質磁
性合金薄帯からなる巻鉄心に高い剛性を持たせることが
でき、しかも磁気特性の低下を抑制できる静止誘導電器
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明の静止誘導電器は、非
晶質磁性合金薄帯を巻回してなる巻鉄心の脚部に巻線を
装着したものにおいて、前記巻鉄心の上けい鉄部の両側
部に一対の上支持部材を対向して配置するとともに、前
記巻鉄心の巾方向に沿う締付部材により前記一対の上支
持部材を相互に連結して前記巻鉄心の上けい鉄部を締付
け、且つ前記巻鉄心の下けい鉄部の両側部に一対の下支
持部材を対向して配置するとともに、前記巻鉄心の中方
向に沿う締付部材により前記一対の下支持部材を相互に
連結して前記巻鉄心の下けい鉄部を締付けてなることを
特徴とするものである。

（作用） 巻鉄心を組立てる上で巻回した非晶質磁性合金薄帯を固
定することは回避できないので、巻鉄心の磁気特性の低
下を極力抑制した状態で固定する構造が必要となる。こ
の視点から発明者は巻鉄心に積厚方向と中方向から圧縮
力を加えた場合における鉄損の状態を調べる実験を行な
った。この結果を第４図の線図に示す。この線図によれ
ば、巻鉄心に圧縮力が加わる方向によって鉄損値が異な
ることがわかる。すなわち、図中Ａ線は巻鉄心を中方向
から締付けた場合の面圧に対する鉄損の変化を示し、Ｂ
線は巻鉄心を積厚方向から締付けた場合の鉄損の変化を
示している。この実験結果により巻鉄心の巾方向からの
締付けは積厚方向からの締付けより鉄損の悪化が少ない
ことが認められる。これは次の理由によるものと考えら
れる。

すなわち、巻鉄心を積厚方向から締付けると、その締付
力が直接非晶質磁性合金薄帯に圧縮力として作用して非
晶質磁性合金薄帯の鉄損を大きく悪化させる要因となる
。しかし、巻鉄心を巾方向から締付けた場合には、非晶
質磁性合金薄帯の長さ方向にポアソン比に対応した引張
応力を発生させた場合と同様の現象が生じることになる
。非晶質磁性合金薄帯は長さ方向に引張力が作用すると
鉄損が向上する性質を有している。このため、巻鉄心に
巾方向から力を作用させても鉄損がほとんど悪化しない
結果となっている。従って、前記の本発明の構成とする
ことにより巻回した非晶質磁性合金薄帯を確実に固定で
きるとともに、巻鉄心の鉄損の悪化を極力抑制すること
ができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面について説明する。

本発明の一実施例を第１図ないし第３図で示す１ターン
カツト形の巻鉄心を備えた変圧器について説明する。

巻鉄心は次のように構成されている。上下方向に分割可
能な非磁性材料からなる補強枠１１の周囲に１ターン毎
に切断した非晶質磁性合金薄帯１２を各ターンの切断部
が積厚方向に階段状に位置するように巻回して巻鉄心１
３を形成している。

そして、巻鉄心１３は、非晶質磁性合金薄帯１２の切断
部を開き、また補強枠１１の上部を外して巻鉄心１３の
脚部に巻線１４を組込み、その後で補強枠１１の上部と
巻鉄心１３の切断部を元に戻すことにより巻線１４を組
合わせている。なお、巻鉄心１３は巻線１４を組込む前
に焼鈍を行なっている。

巻鉄心１３の上けい鉄部の両側部にはチャンネルベース
からなる一対の上支持部材１５，１．５が水平方向に対
向配置してあり、下けい鉄部の両側部には下支持部材１
６．１６が水平方向に対向して配置しである。一対の上
支持部材１５．１５の巻鉄心１３から突出する両端部に
夫々形成した透孔に巻鉄心１３の巾方向に沿い配置した
締付部材であるスタッド１７．１７を挿通するとともに
、これらスタッド１７．１７にナツト１８．１８を螺合
して締付ける。これにより上支持部材１５゜１５が相互
に連結されて巻鉄心１３の上けい鉄部の両側面に当接す
る。このため上支持部材１５゜１５は巻鉄心１３で巻回
した非晶質磁性合金薄帯１２を鉄心中方向から締付けて
固定する。また、各ターンの非晶質磁性合金薄帯１２の
切断部の接合部に対応して上支持部材１５．１５の上部
間に保持板１９が掛渡してあり、ボルト２０で固定しで
ある。保持板１９には押付はボルト２１に取付けられた
押し板２２が設けである。この押し板２２は巻鉄心１３
の上けい鉄部の外周面に押付はボルト２１で押付けられ
ている。このため、巻鉄心１３における各ターンの非晶
質磁性合金薄帯１２の接合部は、補強枠１１の上部１１
ａと押し板２２とで積厚方向から締付は固定される。−
対の下支持部材１６．１６についても巻鉄心１３から突
出する両端部に夫々形成した透孔に巻鉄心１３の巾方向
に沿い配置した締付部材であるスタッド２３．２３を挿
通するとともに、これらスタッド２３．２３にナツト２
４．２４を螺合して締付ける。これにより下支持部材１
．６．１６が相互に連結されて巻鉄心１３の下けい鉄部
の両側面に当接する。このため下支持部材１６．１６は
巻鉄心１３を中方向から締付けて固定する。

また、巻線１４．１４は、上支持部材１５゜１５にボル
ト２５．２５で取付けた絶縁物からなる巻線押え２６．
２６と下支持部材１６．１６にボルト２７．２７で取付
けた絶縁物からなる巻線押え２８．２８とで上面と下面
が押えられて支持されている。このため、巻線１４．１
４は各支持部材１５，１５．１６．１６で支持され巻鉄
心１３に荷重を加えることがない。

なお、巻鉄心１３を変圧器タンクの内部に設ける場合に
は、例えば上下方向に対向する上支持部材と下支持部材
１５，１６．１５．１６に夫々吊下げスタッドを通して
固定し、さらにこの吊下げスタッドを変圧器タンクの内
部で吊下げ支持する。

このように構成した変圧器において、巻鉄心１は上支持
部材１５．１５と下支持部材１６゜１６とで巻回した非
晶質磁性合金薄帯１２を鉄心巾方向から締付は固定する
ものであるから、非晶質磁性合金薄帯１２に積厚方向に
圧縮力を加えることがなく非晶質磁性合金薄帯］２の鉄
損特性が大幅に低下することを防止できる。例えば締付
面圧が０．３ｋｇ／ｃｊの場合、従来の積厚方向からの
締付けでは鉄損が約７０％増大するのに対して、本実施
例の巾方向からの締付けでは約５％の鉄損変化に押えら
れる。

また、この実施例では巻鉄心１３の各ターンの非晶質磁
性合金薄帯１２の接合部を補強枠１１と押え板２２とで
押えているので、各非晶質磁性合金薄帯１２の接合部を
一層確実に固定することができる。なお、この場合、非
晶質磁性合金薄帯１２には締付は力が加わるが、この締
付は部分の長さは巻鉄心１３の周方向の長さの約１／２
０であり、この締付けによって悪化する巻鉄心１３の鉄
損は５％以下であって実用上問題のない大きさである。

すなわち、この実施例において巻鉄心１３を固定するこ
とによる全体の鉄損の悪化は１０％であり、従来のもの
の鉄損の悪化率７０％に対して遥かに少なく鉄損の悪化
を大幅に低減できる。

次に本発明の他の実施例を第５図および第６図に示す１
タ一ンカツト形巻鉄心を備えた変圧器について説明する
。

この実施例は第１図および第２図に示す実施例の変圧器
において、上支持部材１５．１５と下支持部材１６．１
６とをスタッドで連結保持した構成を加えたものである
。第５図および第６図において第１図および第２図と同
じ部分は同じ符号を付して示している。

一対の上支持部材１４．１４の巻鉄心１３から突出する
両端部に形成した透孔と、一対の下支持部材１６．１６
の巻鉄心１３から突出する両端部に夫々形成した透孔に
、上下方向に沿って配置したスタッド２９，２９，２９
．２９を夫々挿通し、これらスタッド２９，２９，２９
．２９に支持部材１５，１５，１６．１６を挟んでナツ
ト３０゜３０を夫々螺合して締付ける。この場合、ナツ
ト３０．３０を締付けることによりスタッド２９を介し
て上下に対向する上支持部材１５．１５に対して、上向
きの力を下支持部材１６．１６に対して下向きの力を夫
々与える。これにより上支持部材１５．１５と下支持部
材１６．１６はスタッド２９．２９，２９．２９で連結
保持されて巻鉄心１３の脚部に対して上下方向に沿う引
張力を作用する。

このように上支持部材１５．１５と下支持部材１６．１
６とをスタッド２９，２９，２９．２９で連結保持して
、巻鉄心１３の脚部に上下方向に沿う引張力を作用する
枠体を構成しているので、巻鉄心１３の脚部に圧縮力が
加わることを阻止して圧縮力による巻鉄心１３の鉄損の
低下を防止でができる。

従って、この実施例の変圧器では、上支持部材１５．１
５と下支持部材１６．１６で巻鉄心１３を巾方向から締
付ける構造と相俟って巻鉄心１３の鉄損防止効果と剛性
を一層向上させることができる。

なお、この実施例では第１図および第２図に示す実施例
で採用している巻鉄心１３の各ターンの非晶質磁性合金
薄帯１２の接合を押え板２２で押える構成を省略してい
るが、採用することも可能である。

また上記各実施例では１ターンカツト形の巻鉄心を備え
た変圧器を対象にしたが、これに限定されずに、ノーカ
ット形鉄心を備えた変圧器を対象にすることもできる。

また、本発明は変圧器に限らずリアクトルなどの他の静
止誘導電器にも実施できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の静止誘導電器によれば、非
晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心に対して磁気特性を大
幅に低下させることなく、剛性を高めて固定することか
で〆き、非晶質磁性合金薄帯？持つ優れた磁気特性を発
揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は正面断面図、第２図は側面図、第３図は平面図
、第４図は巻鉄心に対して方向を異ならせて締付けた場
合における鉄損の値を示す線図、第５図および第６図は
本発明の他の実施例を示すもので、第５図は正面断面図
、第６図は側面図、第７図は従来の変圧器を示す斜視図
である。 １１・・・補強枠、１２・・・非晶質磁性合金薄帯、１
３・・・巻鉄心、１５．１５・・・上支持部材、１６．
１６・・・下支持部材、１８．１８・・・スタッド、２
１．２１・・・押し付はボルト、２２・・・押し板、２
４．２４・・・スタッド。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 ｔ （ｋｇ ｃｍ２） 第４図 第５ 図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　非晶質磁性合金薄帯を巻回してなる巻鉄心の脚部に巻
   線を装着したものにおいて、前記巻鉄心の上けい鉄部の
   両側部に一対の上支持部材を対向して配置するとともに
   、前記巻鉄心の巾方向に沿う締付部材により前記一対の
   上支持部材を相互に連結して前記巻鉄心の上けい鉄部を
   締付け、且つ前記巻鉄心の下けい鉄部の両側部に一対の
   下支持部材を対向して配置するとともに、前記巻鉄心の
   巾方向に沿う締付部材により前記一対の下支持部材を相
   互に連結して前記巻鉄心の下けい鉄部を締付けてなるこ
   とを特徴とする静止誘導電器。