JPS61116807A - 変圧器およびその製造方法 - Google Patents

変圧器およびその製造方法

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JPS61116807A
JPS61116807A JP23763384A JP23763384A JPS61116807A JP S61116807 A JPS61116807 A JP S61116807A JP 23763384 A JP23763384 A JP 23763384A JP 23763384 A JP23763384 A JP 23763384A JP S61116807 A JPS61116807 A JP S61116807A
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JP
Japan
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iron core
silicon steel
yoke
winding
coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP23763384A
Other languages
English (en)
Inventor
Junya Tokuda
徳田 順也
Shigenobu Horii
堀井 重信
Tetsuya Masuyama
増山 哲也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPS61116807A publication Critical patent/JPS61116807A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/245Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

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〉 本発明は変圧器およびその製造方法に関し、短納期化、
小形化、コスト低減を図ったものである。
〈従来の技術〉 第9図に示すような三相変圧器を例にあげて、従来の技
術を説明する。第9図中、1,2及び3は各相のコイル
、4は鉄心である。鉄心4は変圧器に要求される機能上
、閉磁路をなし、また硅素鋼板等の薄板の積層体である
。そのため従来は、コイル1,2.3を単独に別途巻き
上げたのち、所定形状に切断した硅素鋼板をコイル1,
2.3内に挿入して鉄心4を形成する方法が採用されて
いる。
第10図〜第22図によシ、従来の変圧器製造方法を詳
しく説明する。第10図(a)は鉄心形成用のE形硅素
鋼板5を示し、同図(b)は工形硅素鋼板6を示し、こ
れらの硅素鋼板5,6の積み重ね及び組み合せによって
鉄心が形成される。
第11図〜第22図はそれぞれ鉄心形成の手順を示す図
である。
まず、第11図に示すように、予め巻き上げたコイル1
に左側からE形硅素鋼板5を1枚あるいは数枚を1組と
して挿入し、次にE形硅素鋼板5の左上に1組の工形硅
素鋼板6を載せると共にコイル1の右側から逆向きにし
たE形硅素鋼板5aを1組挿入する。この作業を順次繰
シ返すことにより第12図に示す状態になる。
第12図の斜線部分7には、そのA−A矢視断面を表わ
す第13図の如く硅素鋼板5aの1組おきに空き部分8
が生じる。そこで、第12図に示す如くE形硅素鋼板5
を右側から各々の空き部分に挿入する。すると、第14
図に示す状態になるから、コイル2を嵌合する。コイル
2の嵌合状態を第15図に示す。この第15図の斜線部
分9には、そのB−B矢視断面を表わす第16図に示す
如く硅素鋼板5の1組おきに空き部分10が生じる。そ
こで、第15図に示す如く、逆向きの硅素鋼板5a′t
l−右側から各々の空き部分に挿入する。挿入後は第1
7図の状態4    になり、やはり斜線部分11には
そのC−C矢視断面を表わす第18図に示すように硅素
鋼板5aの1組おきに空き部分12が生じる。そこで、
この各々の空き部分に第17図に示す如く硅素鋼板5を
右側から挿入する。これにより第19図の状態になるか
ら、コイル3を嵌合する。
コイル3の嵌合状態を第20図に示す。この場合も第2
0図の斜線部分13には、そのD−D矢視断面を表わす
第21図に示す如く、硅素鋼板5の1組おきに空き部分
14が生ずる。そこで第20図に示す如く、逆向きの硅
素鋼板5aを各々の空き部分に挿入する。挿入後の状態
を第22図に示す。この場合も第22図の斜線部分15
には空き部分が生じるが、今度はコイルが不要なので同
図に示すように工形硅素鋼板6を各々の空き部分に挿入
する。これにより、第9図に示した状態となシ、鉄心子
が形成されて変圧器ができ上る。
〈発明が解決しようとする問題点〉 上述した如く、従来技術では予め巻き上げておいたコイ
ル1,2.3内に硅素鋼板5,5aを後から挿入して鉄
心4を形成するので、下記fal〜(61の欠点がある
ta+  コイル1,2.3の円形寸法は、鉄心4の寸
法に対し、組み合せに必要な余裕をとっておかねばなら
ず、その余裕分が小形化を阻害する。
tb+  コイル1,2.3内に硅素鋼板5..5aを
数枚ずつ挿入するため、作業の段取り、位置決めのため
に多くの労力や種々の冶具を必要とし、製作に長時間を
要する。
(cl  作業そのものが、コイル1,2.3内に硅素
鋼板5,5aを挿入するということから基本行1作業で
あるため、自動化を図る場合の障害になっている。
(dl  変圧器は一般に短納期を要求され、且つ多数
台の作製を要求されることが多いが、人海戦術で対処せ
ざるを得なかった。
(e)  これらのことよシ、コスト低減をも阻げられ
ていた。
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み、短納期化、
小形化、コスト低減を達成することができる変圧器およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
〈問題点を解決するための手段・作用〉上述し次目的を
達成するには、コイルを予め作っておくのではなく、鉄
心に電線を直接巻回してコイルを作れば良い。しかし、
鉄心は閉磁路構造であるから、完成された鉄心に電線を
巻き付けようとしてもヨークが邪魔になる。そこで本発
明では、鉄心上、コイルが巻回されるべき部分の外周空
間が開放された鉄心脚と、この鉄心脚に取り付けられて
鉄心を形成するヨークと、に分割することとする。この
よりにすると、鉄心脚には電線の巻き付けを阻けるもの
がないので、巻線機によって鉄心脚にコイルを直接形成
することができる。また、鉄心脚を予め薄板の積み上げ
で形成しておくことができる。ヨークはコイル巻回後に
鉄心脚に取り付ければ良く、ヨーク部分を構成する薄板
全鉄心脚に差し込む方法(ヨーク差し込み方法)、ある
いは薄板の積み上げで予め形成したヨークを鉄心脚に衝
合する方法(ヨークバット方法)いずれをも採用するこ
とができる。ヨーク差し込み方法は、変圧器が低励磁電
流の仕様、あるいは低騒音の仕様の場合に効果的である
〈実施例〉 第1図〜第7図により本発明の一実施例を説明する。第
1図は三相変圧器の巻線作業図、第2図は鉄心脚の斜視
図、第3図(a) 、 (b)はそれぞれ鉄心脚用硅素
鋼板の正面図、第4図はヨーク差し込み方法用鉄心脚の
場合の第2図中E−E矢視拡犬断面図、第5図(a) 
、 (b)はそれぞれヨーク用硅素鋼板の正面図、第6
図はヨーク差し込み方法により形成した鉄心の拡大断面
図、第7図はヨークバット方法により形成した鉄心の拡
大断面図である。
第1図において、16は三相変圧器用の鉄心脚であり、
硅素鋼板の積層で予め形成されてから巻線機17に装着
されている。巻線機17をb   動作させることによ
シ鉄心脚16が矢印F方向:・1 に回転し、3個の?を線ドラム18,19.20からの
各電線18a、19a、20aが鉄心脚16の各相コイ
ル巻回部分21a、21b、21cに巻き付けられ、三
相のコイルが同時に作られるようになっている。なお、
第1図中で22は支持台であるが、鉄心脚16″に巻線
機17と支持台22間にくわえる機構は図示を省略しで
ある。また、コイルの作製に必要な絶縁処理等の説明は
省略する。
鉄心脚16は、第2図に示す如く、コイル巻回部分21
8.21b、21cの外周空間23a。
23b、23cが開放されており、巻線作1の阻げが何
もないよつになっている。また本実施24dが巻枠の役
を果して巻線作業を容易にすると共に、ヨークの取付作
業を容易にするよ5になっている。この鉄心脚16はヨ
ーク差し込み方法でヨークを取り付ける場合には、第3
図(at 、 (blに示すように高さ寸法L+ 、 
Lxだけが異なる2種のH形繰り返し形状の硅素鋼板2
5.26を1〜数枚ずつ交互に積み上げたものであり、
串 第4図に示す断面構造をとる。第4図中、27は空き部
分である。一方、ヨークバット方法でヨークを取付ける
場合の鉄心脚16は、第3図(alの方の大きい硅素鋼
板25のみを積み上げたものである。いずれの場合も、
鉄心脚16の寸法が長い場合、あるいは重量が大なる場
合は、必要に応じて予めワニス等で固めて一体化してお
いたり、巻線時に副本をしてしなシを防ぐなど、適当な
補強処理を施しておくと良い。
鉄心脚16にコイルを直接巻回し念ら、鉄心脚]6にヨ
ークを取り付ける。ヨークの形成には第5図fatに示
す片側に張り出た突出部28a。
28b、28c、28dを有する硅素鋼板29と、同図
(blに示す工形の硅素鋼板30とが用いられる。鉄心
脚16が第4図に示したヨーク差し込み方法用のもので
あれば、ヨーク用硅素鋼板29の突出部を鉄心脚16の
上下の空き部分27に挿入し、更に硅素鋼板29間に生
じる空き部分に工形の硅素鋼板30を挿入するか、ある
いは予め2ねjの硅素鋼板29.30t−交互に積み上
けてヨークを形成しておいて後で鉄心脚16に挿入する
。第6図に、かくしてヨーク31が取り付いた状態を示
す。なお予めヨーク31を積層した場合は、寸法2重量
によっては必要に応じてワニス等で固めて一体化してお
くと、作業し易い。一方、鉄心脚16がヨークバット方
法用のものであれば、第5図(b)の工形硅素鋼板30
だけを用い、これを積み上げて予めヨークを形成してお
いて鉄心脚16にバット接合する。第7図に、かくして
ヨーク32が取υ付いた状態を示す。この場合も、ヨー
ク32の寸法。
重量によっては必要に応じてMM後にワニス等で固めて
一体化しておくと良い。また、ヨーク32を鉄心脚11
″−バット接合するにl)、レジン、磁性体粉入りの接
着剤、あるいは締金など適当な手段により両者を一体化
すれば良い。もちろん、ヨーク差し込み方法においても
、ヨーク31と鉄心脚16を締金などで一体化して良い
。かくして第9図に示したような三相変圧器゛ができ上
る。
上述した説明は三相変圧器についてのものであるが1本
発明はこれに限らず1例えば単相変圧器にも適用するこ
とができる。第8図に鉄心脚33の一例を示す。この場
合も、鉄心脚33のコイル巻回部分34に巻線機で直接
電線を巻き付けてコイルを作ることができる。ま之、ヨ
ークは図示しないが、ヨーク差し込み方法、ヨークバッ
ト方法いずれによっても先に説明したと同様に鉄心′n
33に取り付けることができる。
〈発明の効果〉 以上説明した如く1本発明によれば鉄心が。
コイルを直接巻回することができる鉄心脚と。
この鉄心脚に取り付けられて鉄心を形成するヨークとに
分割されている。従ってコイルは鉄心に密着して形成さ
れることになり、従来必要であつ友鉄心嵌め込みの几め
の寸法余裕が不要となって小形化する。ま之、鉄心脚は
予め単独で′l    ?4板全積み上げて形成してお
けるので、従来のり 鉄心嵌め込み方法に比べ作業工数が大幅に低減すると共
に機械を用いて自動的に鉄心脚全形成することができる
。またコイルを鉄心脚に直に巻回できるので1巻線工、
数の大幅な削減と設備の自動化が可能となり、工数短縮
と省人化に寄与する。この効果は、特に三相変圧器の場
合はコイルを三相同時に巻回することができるので。
顕著である。更に、ヨーク金鉄心脚に収り付ける場合も
、ヨーク差し込み方法では若干の差し込み作業が残るが
従来=夕も単純な作業となる。
もちろんヨークバット方法によれば差し込み作業が不要
であるから、鉄心脚の形成からコイルの巻回、ヨークの
形成、ヨークの取り付けまで人手を省略して機械により
自動化することができる。
以上のことから1本発明は変圧器製造の短納期化、並び
に変圧器の小形化及び低コストという非常に大きな効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第7図は本発明全三相変圧器に適用し之場合の
実施例全説明する図でろジ、第1図は変圧器の巻線作業
図、第2回は鉄心脚の斜視図、第3図(a) 、 (b
)はそれぞれ鉄心脚用硅素鋼板の正面図1M4図はヨー
ク差し込み方法用鉄心脚の場合の第2図中B−E矢視拡
大断面図、第5図(aJ 、 (b)はそれぞれヨーク
用硅素鋼板の正面図、第6図はヨーク差し込み方法にエ
フ形成した鉄心の拡大断面図、第7図はヨークバット方
法にエフ形成し友鉄心の拡大断面図である。 第8図は本発明を単相変圧器に適用した場合の鉄心脚の
一例の@夜回である。 第9図は三相変圧器の斜視図である。 第10図〜第22図は従来の変圧器製造方法を説明する
ための図であり、第10図(a) 、 (b)は硅素鋼
板の正面図、第11図、第12図、第14図、第15図
、第17図、第19図、第20図及び第22図はそれぞ
れ装造手順の説明図、第13図、第16図、第18図及
び第21図はそれぞれ第12図のA−A矢視断面図、第
15図のB−B矢視断面図、第17図のC−C矢視断面
図、第20図のD−’D矢視断面図である。 図面中、 1.2.3はコイル、 4ilSC妖心) 16は三相変圧器用鉄心脚、 17は巻線機、 18.19及び20は電線ドラム、 18al 19a及び20a ii電線、21a、21
b及び21Cは鉄心脚のコイル巻回部分、 22は支持台、 23a、23b及び23Cは外周空間、248.24b
a 24C及び24dは鉄心脚の突出部、 25及び26は鉄心脚用硅素鋼板、 27はヨーク差し込み用鉄心脚の空き部分、28 a 
* 28 b r 28 C及び28dはヨーク用硅素
鋼板の突出部、 29及び30はヨーク用硅素鋼板、 31は差し込み方法用のヨーク、 32はバット方式用のヨーク、 33は単相変圧器用鉄心脚である。 第4図    第5図 (a) 第6図    第7図 第8図 第9図 第10図 (a)     (b) 第21図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)コイルが巻回されるべき部分の外周空間が開放さ
    れている鉄心脚と、この鉄心脚と別体であり鉄心脚に取
    り付けられて鉄心を形成するヨークと、上記鉄心脚に直
    接巻回されたコイルと、を具備した変圧器。
  2. (2)鉄心のうちコイルが巻回されるべき部分の外周空
    間が開放されている鉄心脚を薄板の積上げで予め形成し
    、次いでこの鉄心脚に電線を巻き付けてコイルを形成し
    、その後に鉄心脚にヨークを取り付けて鉄心を形成する
    変圧器の製造方法。
JP23763384A 1984-11-13 1984-11-13 変圧器およびその製造方法 Pending JPS61116807A (ja)

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