JPH05217766A - トランスフォーマまたはリアクトル - Google Patents
トランスフォーマまたはリアクトルInfo
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- JPH05217766A JPH05217766A JP4284639A JP28463992A JPH05217766A JP H05217766 A JPH05217766 A JP H05217766A JP 4284639 A JP4284639 A JP 4284639A JP 28463992 A JP28463992 A JP 28463992A JP H05217766 A JPH05217766 A JP H05217766A
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- metal foil
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- cylindrical surface
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- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
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- H01F2027/348—Preventing eddy currents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コロナ及びフラッシュオーバの危険性をかな
り減少させることができるトランスフォーマ。 【構成】 ２つの連続する巻回の間に配設された冷却部
材１を備えるシート状で導体材１０製の少なくとも１つ
の巻線４，５を具備し、導体シートの少なくとも１側に
巻線の軸方向において導体シートの幅より大きな幅を有
する絶縁フィルム１１，１２が配設され、巻線の縁部に
かつ導体シートの軸方向に導体シートの幅と絶縁フィル
ムの幅との間の差に対応する軸方向の幅を有する縁部ス
トリップ１３が配設されている。
り減少させることができるトランスフォーマ。 【構成】 ２つの連続する巻回の間に配設された冷却部
材１を備えるシート状で導体材１０製の少なくとも１つ
の巻線４，５を具備し、導体シートの少なくとも１側に
巻線の軸方向において導体シートの幅より大きな幅を有
する絶縁フィルム１１，１２が配設され、巻線の縁部に
かつ導体シートの軸方向に導体シートの幅と絶縁フィル
ムの幅との間の差に対応する軸方向の幅を有する縁部ス
トリップ１３が配設されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシートを巻回し、絶縁剤
により冷却されたトランスフォーマ（transformer)また
はリアクトル（reactor)に関する。トランスフォーマま
たはリアクトルは少なくとも１つの脚部と１つのヨーク
とを有する磁性材製のコアと、コアの脚部の周りに実質
的に同心状に配設され、互いに重ねて数回巻かれた導体
シートから構成された少なくとも１つの巻線とを具備
し、導体シートは金属箔と少なくとも一方側に配設され
た絶縁フィルムとから形成されている。トランスフォー
マまたはリアクトルは２つの連続する巻回の間に配設さ
れた少なくとも１つの冷却部材を更に具備する。
により冷却されたトランスフォーマ（transformer)また
はリアクトル（reactor)に関する。トランスフォーマま
たはリアクトルは少なくとも１つの脚部と１つのヨーク
とを有する磁性材製のコアと、コアの脚部の周りに実質
的に同心状に配設され、互いに重ねて数回巻かれた導体
シートから構成された少なくとも１つの巻線とを具備
し、導体シートは金属箔と少なくとも一方側に配設され
た絶縁フィルムとから形成されている。トランスフォー
マまたはリアクトルは２つの連続する巻回の間に配設さ
れた少なくとも１つの冷却部材を更に具備する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】シートを巻回したまたは
箔を巻回した巻線を有するトランスフォーマまたはリア
クトルにおいては、シート縁部に向かって電力が異なる
ために問題が生ずる可能性がある。そのような問題の１
つは、シート縁部の激しい局部的加熱のみならず大きな
付随的損失の原因となる電流の大きな変位が発生する可
能性があるということである。電流の変位は、巻線間を
延出する実質的に軸方向の漏れ磁束が軸方向に連続しヨ
ーク内に入り込む代わりに巻線の端部で多かれ少なかれ
半径方向に偏向するために発生する。これにより巻線導
体に渦電流を発生させる半径方向成分を有する磁束が巻
線の端部を横切り、避けることができない抵抗損失のみ
ならず導体電流による損失を生じる。これらの問題を減
少させるためにいくつかの解決策が提案され、その中の
１つがスウエーデン特許第４１８２３４号明細書に記載
されている。この明細書中に、端部の導体シートが少な
くとも巻線周辺部の領域で漏斗状の二重湾曲（double-c
urved)面に追従することを特徴とする方法が記載されて
いる。冷却チャンネルが巻線の端面に向かって厚さが増
加するスペーサを含むことを特徴とする他の方法がスウ
エーデン特許第４２８９７９号明細書に記載されてい
る。
箔を巻回した巻線を有するトランスフォーマまたはリア
クトルにおいては、シート縁部に向かって電力が異なる
ために問題が生ずる可能性がある。そのような問題の１
つは、シート縁部の激しい局部的加熱のみならず大きな
付随的損失の原因となる電流の大きな変位が発生する可
能性があるということである。電流の変位は、巻線間を
延出する実質的に軸方向の漏れ磁束が軸方向に連続しヨ
ーク内に入り込む代わりに巻線の端部で多かれ少なかれ
半径方向に偏向するために発生する。これにより巻線導
体に渦電流を発生させる半径方向成分を有する磁束が巻
線の端部を横切り、避けることができない抵抗損失のみ
ならず導体電流による損失を生じる。これらの問題を減
少させるためにいくつかの解決策が提案され、その中の
１つがスウエーデン特許第４１８２３４号明細書に記載
されている。この明細書中に、端部の導体シートが少な
くとも巻線周辺部の領域で漏斗状の二重湾曲（double-c
urved)面に追従することを特徴とする方法が記載されて
いる。冷却チャンネルが巻線の端面に向かって厚さが増
加するスペーサを含むことを特徴とする他の方法がスウ
エーデン特許第４２８９７９号明細書に記載されてい
る。
【０００３】電流変位の効果を減少させるのに必要とさ
れる二重湾曲は、半径方向から見てシート巻線の、巻線
の中心軸線から最も離れた部分において特に必要であ
る。従って、実際上の理由から半径方向から見て巻線の
中心軸線に最も近接した部分の中心軸線に直交する平面
シート巻線の端面が形成される場合がある。これらの部
分は以下で夫々シート巻線の中央部及び周辺部と参照さ
れている。
れる二重湾曲は、半径方向から見てシート巻線の、巻線
の中心軸線から最も離れた部分において特に必要であ
る。従って、実際上の理由から半径方向から見て巻線の
中心軸線に最も近接した部分の中心軸線に直交する平面
シート巻線の端面が形成される場合がある。これらの部
分は以下で夫々シート巻線の中央部及び周辺部と参照さ
れている。
【０００４】他の公知の電気現象は、鋭い縁部または尖
った突起部で電界強度が高くなり、これらの電界強度は
コロナ及び電気フラッシュオーバを生じさせる可能性が
あるということである。これらの電界強度の濃度を異な
る方法で縁部または突起部の曲率半径を大きくすること
により減少させることは現在の到達水準に属する。
った突起部で電界強度が高くなり、これらの電界強度は
コロナ及び電気フラッシュオーバを生じさせる可能性が
あるということである。これらの電界強度の濃度を異な
る方法で縁部または突起部の曲率半径を大きくすること
により減少させることは現在の到達水準に属する。
【０００５】現存のシート巻線構造においては、コロナ
及び電気フラッシュオーバに関して潜在的に危険な領域
はシート巻線の、冷却チャンネルの両側と相接する部分
に存在する。これはシート巻線の、中央部を備える部分
及び周辺部を備える部分の双方に当てはまる。何故なら
ば、シート巻線の中央部ではシート巻線の端面は冷却チ
ャンネルの内壁及び外壁と直角を形成する、即ちシート
巻線は直角縁部を形成するからである。シート巻線の端
面は冷却チャンネルの円筒状面と、特に内側円筒状面と
直角より小さい角度を形成する、即ちシート巻線は冷却
チャンネルを更に鋭い角度を形成するのでシート巻線の
周辺部ではコロナ及び放電の危険性は更に大きくなる。
これは添付図面に非常に明瞭に示されている。
及び電気フラッシュオーバに関して潜在的に危険な領域
はシート巻線の、冷却チャンネルの両側と相接する部分
に存在する。これはシート巻線の、中央部を備える部分
及び周辺部を備える部分の双方に当てはまる。何故なら
ば、シート巻線の中央部ではシート巻線の端面は冷却チ
ャンネルの内壁及び外壁と直角を形成する、即ちシート
巻線は直角縁部を形成するからである。シート巻線の端
面は冷却チャンネルの円筒状面と、特に内側円筒状面と
直角より小さい角度を形成する、即ちシート巻線は冷却
チャンネルを更に鋭い角度を形成するのでシート巻線の
周辺部ではコロナ及び放電の危険性は更に大きくなる。
これは添付図面に非常に明瞭に示されている。
【０００６】
【実施例】図１は巻線の中心軸線に垂直な平面で見た、
シート巻線の、冷却部材１と相接する部分を示してい
る。冷却部材は冷却マットと呼ばれることが多い湾曲絶
縁板から成り、この絶縁板にスロット２，３等が巻線全
体に亘ってのこ引き加工またはミリング加工により形成
され、絶縁板内を冷媒が通過することができる。図１は
また冷却部材の内側及び外側に配置されたシート層４及
び５の一部を示している。冷却部材の内側に最も近接し
たシート層６を冷却部材の外側に最も近接したシート層
７に移すために冷却マットに傾斜開口８が設けられてい
る。シート巻線の中心軸線は９で示されている。
シート巻線の、冷却部材１と相接する部分を示してい
る。冷却部材は冷却マットと呼ばれることが多い湾曲絶
縁板から成り、この絶縁板にスロット２，３等が巻線全
体に亘ってのこ引き加工またはミリング加工により形成
され、絶縁板内を冷媒が通過することができる。図１は
また冷却部材の内側及び外側に配置されたシート層４及
び５の一部を示している。冷却部材の内側に最も近接し
たシート層６を冷却部材の外側に最も近接したシート層
７に移すために冷却マットに傾斜開口８が設けられてい
る。シート巻線の中心軸線は９で示されている。
【０００７】冷却チャンネル両側のシート巻線の構造に
関する現在の到達水準が中心軸線９を通る平面Ａ−Ａに
沿うシート巻線の一部を示す図２により詳細に示されて
いる。図２は各シート層が図示した実施例において両側
が絶縁箔１１及び１２により囲まれている金属箔１０か
らどのように構成されているかを示している。金属箔の
軸方向長さはコイルの軸方向長さより短いので、縁部ス
トリップ１３はシート巻線の両端で絶縁箔間に案内され
る。従って、図２から明らかなように、シート巻線の端
面は巻線の周辺部で冷却部材の円筒状面と直角より小さ
い鋭角を形成する。巻線の中央部に向かうにつれて尖っ
た縁部の角度、即ち冷却部材の端面と円筒状端面との間
の角度は直角に近づく。従って、トランスフォーマ及び
リアクトルの電圧が上昇すると同時にコロナ及びフラッ
シュオーバの危険性は巻線の二重湾曲部で特に増加す
る。
関する現在の到達水準が中心軸線９を通る平面Ａ−Ａに
沿うシート巻線の一部を示す図２により詳細に示されて
いる。図２は各シート層が図示した実施例において両側
が絶縁箔１１及び１２により囲まれている金属箔１０か
らどのように構成されているかを示している。金属箔の
軸方向長さはコイルの軸方向長さより短いので、縁部ス
トリップ１３はシート巻線の両端で絶縁箔間に案内され
る。従って、図２から明らかなように、シート巻線の端
面は巻線の周辺部で冷却部材の円筒状面と直角より小さ
い鋭角を形成する。巻線の中央部に向かうにつれて尖っ
た縁部の角度、即ち冷却部材の端面と円筒状端面との間
の角度は直角に近づく。従って、トランスフォーマ及び
リアクトルの電圧が上昇すると同時にコロナ及びフラッ
シュオーバの危険性は巻線の二重湾曲部で特に増加す
る。
【０００８】本発明は図２と同様な断面を示す図３から
明らかである。上記鋭角及び直角で発生する高い電界強
度を防止するために金属箔の幅は冷却部材の内側円筒状
面及び外側円筒状面の双方に向かって軸方向に減少す
る。これにより冷却部材に向かう電位を有するシート巻
線の縁部はかなり大きな曲率半径に対応する程度まで傾
斜され、従って、コロナ及びフラッシュオーバの危険性
はかなり減少させることができる。冷却部材におけるシ
ート巻線の軸方向長さを維持するために縁部ストリップ
の軸方向の幅が金属箔長の減少に対応する程度まで同時
に拡張される。
明らかである。上記鋭角及び直角で発生する高い電界強
度を防止するために金属箔の幅は冷却部材の内側円筒状
面及び外側円筒状面の双方に向かって軸方向に減少す
る。これにより冷却部材に向かう電位を有するシート巻
線の縁部はかなり大きな曲率半径に対応する程度まで傾
斜され、従って、コロナ及びフラッシュオーバの危険性
はかなり減少させることができる。冷却部材におけるシ
ート巻線の軸方向長さを維持するために縁部ストリップ
の軸方向の幅が金属箔長の減少に対応する程度まで同時
に拡張される。
【０００９】傾斜は複数の種々の方法で行うことがで
き、傾斜した金属箔層の包絡線は変化する曲線形状を有
してもよい。包絡線中の不連続を防止するためには金属
箔巻線及び冷却部材の円筒状面の双方に対しほぼ接線方
向の接続がなければならない。尖った縁部に向かって対
称形に電界電圧を分配するためには傾斜は更に角度の二
等分線を中心として鏡対称形でなければならない。好ま
しい実施例において、包絡線は二等分線上に中心を有す
る円弧からなる。この場合、包絡線の曲率半径について
述べる必要がある。具体的場合における曲率半径の大き
さは電圧レベル、角度の値、安全率等のような多くの要
素により決定される。しかし、コロナ及びフラッシュオ
ーバに対し満足のいくかつ十分な安全を確保するために
は包絡線は円弧として形成する必要はなく、また二等分
線を中心として対称形に形成する必要もない。例えば、
包絡線は放物線、楕円または双曲線または１曲線形から
他の曲線形への変化の一部として形成することができ
る。実際上の理由から、冷却部材への接続は例えば、単
純な曲線状とすることができる。接続が接線方向ではな
く若干不連続である場合電界電圧は大きく上昇しないこ
とを指摘しなければならない。
き、傾斜した金属箔層の包絡線は変化する曲線形状を有
してもよい。包絡線中の不連続を防止するためには金属
箔巻線及び冷却部材の円筒状面の双方に対しほぼ接線方
向の接続がなければならない。尖った縁部に向かって対
称形に電界電圧を分配するためには傾斜は更に角度の二
等分線を中心として鏡対称形でなければならない。好ま
しい実施例において、包絡線は二等分線上に中心を有す
る円弧からなる。この場合、包絡線の曲率半径について
述べる必要がある。具体的場合における曲率半径の大き
さは電圧レベル、角度の値、安全率等のような多くの要
素により決定される。しかし、コロナ及びフラッシュオ
ーバに対し満足のいくかつ十分な安全を確保するために
は包絡線は円弧として形成する必要はなく、また二等分
線を中心として対称形に形成する必要もない。例えば、
包絡線は放物線、楕円または双曲線または１曲線形から
他の曲線形への変化の一部として形成することができ
る。実際上の理由から、冷却部材への接続は例えば、単
純な曲線状とすることができる。接続が接線方向ではな
く若干不連続である場合電界電圧は大きく上昇しないこ
とを指摘しなければならない。
【００１０】しかし、包絡線の曲線形状と関係なく所定
値より小さくてはならない曲率半径で包絡線を規定する
ことが曲線を設計しかつ定量化するのに実際的である。
上記のように許容可能な最小曲率半径は電圧レベル、角
度の値、安全率等のような種々の要素に依存する。トラ
ンスフォーマ及びリアクトル用の曲率半径の現実的な値
として、１ｍｍ以下ではあってはならないということが
できる。
値より小さくてはならない曲率半径で包絡線を規定する
ことが曲線を設計しかつ定量化するのに実際的である。
上記のように許容可能な最小曲率半径は電圧レベル、角
度の値、安全率等のような種々の要素に依存する。トラ
ンスフォーマ及びリアクトル用の曲率半径の現実的な値
として、１ｍｍ以下ではあってはならないということが
できる。
【図１】巻線の軸線に平行な方向から見たシート巻線の
断面を示す。
断面を示す。
【図２】シート巻線の周辺部の図１の断面に直交する方
向の断面を示す。また、従来の金属箔、絶縁テープ等が
冷却チャンネルの周辺部にどのように形成されているか
を示す。
向の断面を示す。また、従来の金属箔、絶縁テープ等が
冷却チャンネルの周辺部にどのように形成されているか
を示す。
【図３】本発明による構造を有する図２と同じ断面を示
す。
す。
１ 冷却部材 ２ スロット ３ スロット ４ シート層 ５ シート層 ６ シート層 ７ シート層 ８ 傾斜開口 ９ 中心軸線 １０ 金属箔 １２ 金属箔 １３ 縁部ストリップ
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも１つの脚部と１つのヨークと
を有する磁性材製のコアと、脚部の周りに実質的に同心
状に配設された金属箔状のシート状に形成された導体材
（１０）製の少なくとも１つの巻線（４，５）とを具備
し、導体シートの少なくとも１側に巻線の軸方向におい
て導体シートの幅より大きな幅を有する絶縁フィルム
（１１，１２）が配設され、巻線の縁部にかつ導体シー
トの軸方向に導体シートの幅と絶縁フィルムの幅との間
の差に対応する軸方向の幅を有する縁部ストリップが配
設され、前記巻線は２つの連続する巻回の間に配設され
た少なくとも１つの冷却部材（１）を備えるトランスフ
ォーマまたはリアクトルであって、冷却部材に最も近接
した領域内の金属箔の軸方向長さが冷却部材の内側円筒
状面及び外側円筒状面の双方に向かって各巻回毎に減少
することを特徴とするトランスフォーマまたはリアクト
ル。 - 【請求項２】 冷却部材に最も近接した領域内の金属箔
の軸方向長さは金属箔の縁部を相互接続する曲線が曲率
半径で規定されるように冷却部材の内側円筒状面及び外
側円筒状面の双方に向かって各巻回毎に減少することを
特徴とする請求項１に記載のトランスフォーマまたはリ
アクトル。 - 【請求項３】 冷却部材に最も近接した領域内の金属箔
の軸方向長さは金属箔の縁部を相互接続する曲線が１ｍ
ｍと等しいかまたは１ｍｍより大きな曲率半径を有する
ように冷却部材の内側円筒状面及び外側円筒状面の双方
に向かって各巻回毎に減少することを特徴とする請求項
１に記載のトランスフォーマまたはリアクトル。 - 【請求項４】 冷却部材に最も近接した領域内の金属泊
の軸方向長さは金属箔の縁部を相互接続する曲線が金属
箔巻線の端面並びに冷却部材の内側円筒状面及び外側円
筒状面の双方と接線方向で相接するように冷却部材の内
側円筒状面及び外側円筒状面の双方に向かって各巻回毎
に減少することを特徴とする請求項１に記載のトランス
フォーマまたはリアクトル。 - 【請求項５】 冷却部材に最も近接した領域内の金属箔
の軸方向長さは金属箔の縁部を相互接続する曲線が円弧
を形成するように冷却部材の内側円筒状面及び外側円筒
状面の双方に向かって各巻回毎に減少することを特徴と
する請求項１に記載のトランスフォーマまたはリアクト
ル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9103087-4 | 1991-10-23 | ||
| SE9103087A SE469301B (sv) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | Transformator eller reaktor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05217766A true JPH05217766A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=20384084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4284639A Pending JPH05217766A (ja) | 1991-10-23 | 1992-10-22 | トランスフォーマまたはリアクトル |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5250922A (ja) |
| EP (1) | EP0538777B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05217766A (ja) |
| CA (1) | CA2082379C (ja) |
| DE (1) | DE69207146T2 (ja) |
| NO (1) | NO924072L (ja) |
| SE (1) | SE469301B (ja) |
| ZA (1) | ZA928160B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013544298A (ja) * | 2010-11-05 | 2013-12-12 | フォエスタルピネ スタール ゲーエムベーハー | 薄板部材を薄板パケットに接続するための方法および装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6251467B1 (en) | 1994-03-01 | 2001-06-26 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Isolation of cellular material under microscopic visualization |
| US5895026A (en) * | 1996-03-06 | 1999-04-20 | Kelsey-Hayes Company | Foil wound coil for a solenoid valve |
| US20100277869A1 (en) * | 2009-09-24 | 2010-11-04 | General Electric Company | Systems, Methods, and Apparatus for Cooling a Power Conversion System |
| DE102009045726A1 (de) * | 2009-10-15 | 2011-04-21 | Robert Bosch Gmbh | Magnetventil, Kraftstoff-Injektor sowie Verfahren zum Herstellen eines Magnetventils |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB603721A (en) * | 1944-08-31 | 1948-06-22 | Micafil Ltd | Improvements in and relating to the insulation of transformer end coils |
| FR1133764A (fr) * | 1954-10-29 | 1957-04-02 | Ferranti Ltd | Perfectionnements aux enroulements pour transformateurs, réactances ou autres appareils électromagnétiques d'induction |
| FR1225716A (fr) * | 1958-02-06 | 1960-07-04 | Licentia Gmbh | Dispositif d'isolement placé entre des enroulements de tensions différentes constitués par des bobines en galettes pour appareils à haute tension |
| AT247965B (de) * | 1962-02-21 | 1966-07-11 | Bratislavske Elektrotechnicke | Hochspannungs-Trockentransformator |
| FR1431870A (fr) * | 1965-01-29 | 1966-03-18 | Alsthom Cgee | Perfectionnements aux enroulements en feuilles pour transformateurs et en particulier pour cryotransformateurs |
| US4039990A (en) * | 1975-10-01 | 1977-08-02 | General Electric Company | Sheet-wound, high-voltage coils |
| DE2830757C2 (de) * | 1978-07-13 | 1987-01-22 | MWB Messwandler-Bau AG, 8600 Bamberg | Transformatorwicklung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| SE418234B (sv) * | 1979-08-14 | 1981-05-11 | Asea Ab | Krafttransformator eller reaktor |
| SE428979B (sv) * | 1981-02-24 | 1983-08-01 | Asea Ab | Med isolervetska kyld transformator eller reaktor |
-
1991
- 1991-10-23 SE SE9103087A patent/SE469301B/sv not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-10-20 DE DE69207146T patent/DE69207146T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-20 US US07/963,738 patent/US5250922A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-20 EP EP92117896A patent/EP0538777B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-21 NO NO92924072A patent/NO924072L/no unknown
- 1992-10-22 CA CA002082379A patent/CA2082379C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-22 JP JP4284639A patent/JPH05217766A/ja active Pending
- 1992-10-22 ZA ZA928160A patent/ZA928160B/xx unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013544298A (ja) * | 2010-11-05 | 2013-12-12 | フォエスタルピネ スタール ゲーエムベーハー | 薄板部材を薄板パケットに接続するための方法および装置 |
| KR20140001895A (ko) * | 2010-11-05 | 2014-01-07 | 뵈스트알파인 스탈 게엠베하 | 시트 금속부를 연결하여 적층형 코어를 형성하기 위한 방법 및 장치 |
Also Published As
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