JPH08275468A - 電気機器の鉄心およびその組立法 - Google Patents

電気機器の鉄心およびその組立法

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JPH08275468A
JPH08275468A JP7376995A JP7376995A JPH08275468A JP H08275468 A JPH08275468 A JP H08275468A JP 7376995 A JP7376995 A JP 7376995A JP 7376995 A JP7376995 A JP 7376995A JP H08275468 A JPH08275468 A JP H08275468A
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JP
Japan
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iron core
pieces
core pieces
work unit
assembling
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JP7376995A
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Takeshi Yagisawa
猛 八木澤
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層鉄心を現地に輸送後において組み立てる
に際して、組み立て時間をできるだけ短くする電気機器
鉄心。 【構成】 機器の積層鉄心において、鉄心素片1の複数
枚を結束接着剤3により結束して鉄心積層作業または鉄
心組み立て作業の単位として用いることを特徴とする電
気機器の鉄心。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は変圧器、発電機などの電
気機器の鉄心および積層作業単位のの組立法に関する。
【0002】
【従来の技術】大型の電気機器の問題点の一つに、輸送
上の制限がある。特に陸上輸送の場合には、鉄道または
道路の条件が機器の重量、寸法の制約となっている。そ
のため、機器を分解して輸送し、現地に運搬後に現地に
おいて再び組み立てる方法が採られるようになり、この
ような輸送手段に対応した機器構造が開発されている。
電気機器の主要部品である鉄心についても、現地での積
層作業が行われるようになった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】組立作業を現地で行う
場合の問題点は、工期が長くなることである。そのた
め、現地における工程をできるだけ短縮することが望ま
れている。大型の電気機器の鉄心は、極めて多数の薄い
鋼板を積層して構成されていることから、その作業は非
常に手間のかかるものであり、現地における工期短縮の
隘路となっている。本発明は上記の事情に基づきなされ
たもので、現地における組立時間を短縮できる電気機器
の鉄心およびその組立法を提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の電気機器の鉄心
は、鉄心を鉄心素片を結束してなる2つ以上のブロック
部分と、それ等の中間の接合部とに分け、ブロック間の
接合部は接合部に対応する形状の鉄心素片を現地におい
て挿入するようにしたことを特徴とする。
【0005】
【作用】上記構成の本発明の電気機器の鉄心において
は、鉄心素片の複数枚を結束して鉄心積層作業または組
立作業の単位として用いることによって、現地における
組立時間の短縮が可能である。
【0006】
【実施例】図1は本発明における積層作業単位の外観
図、図2はその縦断面図である。これ等の図は、変圧器
鉄心の組立に本発明を適用した例であって、複数枚の鉄
心素片1、2を積層して接着剤3を部分的に使用して一
体に結束してある。鉄心積層作業が長時間を要するの
は、鉄心を構成する鉄心素片が薄くその数が極めて大き
いことにある。工数の低減、工期の短縮には、鉄心素片
を厚くすればよいが、そうすると渦電流損失が増加する
欠点がある。損失を増加させることなく、厚さを増すに
は複数枚の鉄心素片を結束して、鉄心積層作業単位とす
ればよい。図1、図2に示したのは、上記の考え方によ
って構成された積層作業単位である。
【0007】図3は変圧器鉄心の構成図である。この図
において、脚部鉄心4は下部ヨーク鉄心とは一体のブロ
ックとして組み立てられ、上部ヨーク鉄心5はブロック
として組み立てられている。各鉄心ブロックは、電磁鋼
板を切断してなる鉄心素片をすこしずつずらして積層し
て構成されている。図3のA−A線における断面を図4
に示す。変圧器鉄心は閉磁路として構成されるが、鉄心
ブロック4と同5との間の接合部には、図5に示した台
形状の鉄心素片6が1枚ずつ挿入され、閉磁路となるよ
うにしてある。
【0008】上記のように鉄心素片を予め結束しておく
ことにより、現地での組立作業の工数は大巾に低減され
る。鉄心ブロック4と同5とは、鉄心素片を全枚数につ
いて予め結束したものであるから、この部分についての
現地での積層作業は不要であり、現地においては接合部
に台形状の鉄心素片の挿入作業のみが必要である。
【0009】この台形状の鉄心素片は、小さくて取扱い
が容易なものであるから、現地における鉄心組立作業は
その工期を著しく短縮できる。
【0010】なお、上記実施例において接合部に挿入す
る鉄心素片6を1枚ずつ挿入するのではなく、図6に示
すように予め複数枚ずつ結束しておきこれを挿入するよ
うにしてもよい。このようにするときは、作業時間はさ
らに短縮できる。
【0011】以上の実施例は変圧器鉄心に関するもので
あるが、本発明は回転機についても適用できる。図7は
回転機のリング状鉄心を構成するための鉄心ブロック7
を示す。鉄心ブロック7はリングの一部をなす扇型の鉄
心素片8を、周方向に少しずつずらして積層し、一体に
ブロックとして結束したものである。図8は鉄心ブロッ
クの接合部の断面を示す。この図において、この鉄心ブ
ロック7をリング状に位置を定めて合わせ、接合部の鉄
心素片8の積層の隙間に、図9に示した小さな扇状の鉄
心素片9を挿入することにより、閉じたリング状鉄心と
している。
【0012】複数枚の鉄心素片を結束する手段として溶
接がある。溶接による結束を行うときは、溶接部におい
て電気的に短絡して鉄心素片と溶接部とによって、磁束
を囲むような短絡回路をつくることが問題となる。この
ようなことがあると、層間に渦電流が流れて損失が発生
し、鉄心の温度上昇と機器の効率低下とをもたらす。以
下の実施例は、上記の溶接による結束の層間渦電流を防
ぐためのものである。図10において、2枚の鉄心素片
10を積み重ね、2か所の溶接部11によって結束した
鉄心の積層作業単位を示す。いま、図の前後方向に矢印
Φのような交流磁束が流れたとき、図の左右および上下
方向に渦電流iが流れる回路ができて損失が発生するこ
ととなる。このような渦電流損失が発生する問題は、溶
接部の配置を適切に選定することにより解決できる。す
なわち、2つの溶接部間に大きな交流磁束が流れないよ
うにすればよい。図11は、2枚の鉄心素片10を積み
重ね、2か所の溶接部11の位置を結ぶ線が磁束の方向
と平行になるようにする。上記のように、2つの溶接部
の間に磁束が流れなければ、層間に流れる渦電流が発生
することもなく、損失が増大するおそれもない。
【0013】図12は変圧器鉄心に上記の原理を適用し
た実施例を示す。この実施例においては、変圧器用鉄心
素片1を2枚重ねて溶接部11、12によって結束し結
束作業単位としている。2カ所の溶接部11、12は、
この2点を結ぶ直線が主磁束Φの方向と平行になるよう
にしてある。この鉄心の積層作業単位は、4個が図13
のように閉磁路を構成している。それぞれの積層作業単
位につき各2カ所ある溶接部は電気的には短絡している
が、磁束Φと交差することがないので、渦電流は流れな
い。従って、上記の積層作業単位によれば損失特性を低
下させることなく、積層作業の工数をほぼ半分にするこ
とができる。
【0014】図14は回転機鉄心に上記原理を適用した
実施例を示す。この実施例においては、回転機ロータ鉄
心の積層作業単位を示している。リング状鉄心の一部を
なす扇形の鉄心素片13を2枚重ねて、端面の2カ所で
これ等を溶接によって結束してある。2カ所の溶接部1
4を結ぶ円弧は周方向に流れる主磁束と平行であり、主
磁束Φに起因する渦電流は発生しない。
【0015】図15は回転機のロータ鉄心に上記原理を
適用した実施例を示す。回転機ロータ鉄心15は、その
外周においてステータ鉄心16に面する位置であり、ス
テータ鉄心16にスロット加工されていることによっ
て、高調波磁束が流れる。図中、矢印は高調波の方向を
示す。
【0016】高調波が溶接部17の間を横切って流れれ
ば、渦電流が流れて損失が発生する。この渦電流損失を
抑えるためには、2つの溶接部17の間を横切って流れ
る磁束の量が0であればよい。図において、溶接部17
の間隔を高調波磁束のポールピッチの4倍にとってい
る。間隔が高調波ポールピッチの偶数倍とすることによ
って、磁束は正負が打ち消し合いその結果溶接部17を
通って流れる渦電流が防止される。
【0017】現地での鉄心積層作業における工数を低減
するために、工場において鉄心素片を予め複数枚ずつ結
束して積層単位を準備しておくことが必要である。大型
鉄心の場合には、積層作業単位も多数となる。多数の積
層作業単位を準備するために、大きな工数が必要とな
る。そのためには、鉄心の積層作業単位を一度に多量に
製作する手段が必要となる。鉄心素片を溶接によって結
束するに際して、まず多数枚を一度に結束してしまい、
その後これを所定の枚数ごとに分離して多数の積層作業
単位とする。溶接による結束において、最も手数を要す
るのは溶接のための段取りである。多数の積層作業単位
を個別に溶接するには、段取りに要する時間はその個数
に比例して大きくなる。しかし、上記のようにすれば段
取りを1回で済ますことができ、従って結束に要する時
間を大巾に短縮できる。
【0018】図16は積層作業単位の製作法を示す。こ
の図において、鉄心素片18を多数一度に積層してお
き、側面の溶接部19によって全体を一つに結束する。
次に、図に示すように楔20を溶接部19のない側面か
ら叩き込み、所定の枚数毎に分割する。溶接部が局部に
限定されているので、結束力は大きくはなく、従って楔
20の挿入によって容易に分割される。また、結束のた
めの溶接に要する工数も大巾に短縮され、短時間に多数
の積層作業単位をつくることができる。
【0019】上記の積層作業単位を採用することによ
り、現地における鉄心積層工数が低減されるだけでな
く、工場における鉄心積層作業単位の製作も非常に容易
となる。鉄心素片を結束する手段の一つとしては、接着
剤を用いることがある。その中でも、電磁鋼板の表面に
加熱接着型の被覆を塗布する方法がある。加熱前の表面
は接着性を持たず、そのため鉄心素片の打ち抜きは容易
である。打ち抜かれた鉄心素片を積み重ねて加熱すれ
ば、これらの鉄心素片は接着により一体化される。この
一体となったものを所定枚数ごとに分割するには、接着
性被膜を持つ素片と非接着性表面を持つ素片とを所定枚
数ごとに積み重ねて加熱すればよい。
【0020】2枚の鉄心素片の間に接着性被膜がある場
合には、この2枚は接着して結束され、また非接着性表
面同士であればこの2枚は接着されず分離したままであ
る。従って、この手法によれば複数枚ずつ結束された積
層作業単位を一度に多数得ることができる。
【0021】加熱接着性被膜をコーティングした0.5
mm厚さの無方向性電磁鋼板を打ち抜いて作った鉄心素
片を、加熱接着する。図17に鉄心素片の積層状態を示
す。非接着性の被膜23を持つ鉄心素片21と、接着性
被膜24を持つ同一形状の鉄心素片22とが、2枚ずつ
交互に積み重ねられており、この状態で全体が加熱され
る。鉄心素片21と同22との間には、接着性の被膜2
4が介在し、従ってこの2枚は加熱によって接着され
る。一方、鉄心素片21同志が重ねられている場合に
は、間に非接着性の被膜23が介在されるのであるか
ら、加熱してもそれ等は接着されない。図17のように
積み重ねられているときは、4枚ずつ結束された積層作
業単位が1回の加熱により、多数得られることとなる。
【0022】なお、上記実施例においては、4枚の鉄心
素片が積層作業単位を形成しているが、それのみに限定
されない。例えば、2枚の積層作業単位を形成すること
もできる。
【0023】
【発明の効果】上記から明らかなように、本発明によれ
ば電気機器の鉄心の現地組立が極めて容易にしかも短工
期で成し得る。また、積層作業単位を大量にかつ容易に
製作することができるので、この面からも現地組立の工
期短縮が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における積層作業単位の外観図。
【図2】その縦断面図。
【図3】本発明による変圧器鉄心の構成図。
【図4】前図A−A線における断面図。
【図5】接合部に挿入する鉄心素片の一例を示す平面
図。
【図6】積層作業単位の積み方の一例を示す正面図。
【図7】回転機のリング状鉄心を構成するための鉄心ブ
ロックを示す平面図。
【図8】上記鉄心ブロックの接合部の断面図。
【図9】接合部に挿入する鉄心素片の他の例を示す平面
図。
【図10】溶接により結束した場合の層間渦電流の説明
をする斜視図。
【図11】溶接により結束を行ったときの層間渦電流が
防止される状態を示す斜視図。
【図12】溶接により結束を行った変圧器の積層作業単
位の斜視図。
【図13】本発明により構成した変圧器鉄心の平面図。
【図14】本発明により構成した回転電機ロータの鉄心
の積層作業単位の斜視図。
【図15】本発明により構成した回転電機ロータの鉄心
の他の例の平面図。
【図16】積層作業単位を大量に作る手段の一例の斜視
図。
【図17】積層作業単位を大量に作る手段の他の例の正
面図。
【符号の説明】
1、2、6…鉄心素片 3………接着剤 4、5…鉄心ブロック

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄心を鉄心素片を結束してなる2つ以上
    のブロック部分と、それ等の中間の接合部とに分け、ブ
    ロック間の接合部は接合部に対応する形状の鉄心素片を
    現地において挿入するようにしたことを特徴とする電気
    機器の鉄心。
  2. 【請求項2】 前記接合部用の鉄心素片を複数枚ずつ結
    束して、接合両鉄心ブロック間に挿入して組み立てるこ
    とを特徴とする請求項1記載の電気機器の鉄心。
  3. 【請求項3】 鉄心素片を複数枚ずつ結束してなる積層
    作業単位を組み立てて鉄心を構成するものにおいて、前
    記積層作業単位の結束を主磁束と交差する鉄心素片の一
    つの端面の1カ所の溶接部で行ったことを特徴とする電
    気機器の鉄心。
  4. 【請求項4】 回転電機用の鉄心素片を複数枚ずつ積み
    重ねて溶接による結束を行って形成した積層作業単位を
    組み立ててなる鉄心において、前記溶接部を回転電機の
    空隙部に相対する部分に設け、その溶接部の間隔を高調
    波ポールピッチの偶数倍またはそれに近い値としたこと
    を特徴とする電気機器の鉄心。
  5. 【請求項5】 多数枚の鉄心素片を積層し、その積層体
    の側面の一部を溶接して全体を一つに結束した後、鉄心
    素片を所要枚数毎に分割することを特徴とする積層作業
    単位の組立法。
  6. 【請求項6】 加熱接着性樹脂被膜を有する電磁鋼板よ
    り作った鉄心素片と、非接着性被膜を有する電磁鋼板よ
    り作った鉄心素片とを用意し、前者の鉄心素片の所定枚
    数毎に後者の鉄心素片を2枚挟み込んでそれ等を積層し
    加熱処理を加えて全体を接着し、所定枚数毎に分割され
    た積層作業単位を得ることを特徴とする積層作業単位の
    組立法。
JP7376995A 1995-03-30 1995-03-30 電気機器の鉄心およびその組立法 Withdrawn JPH08275468A (ja)

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