JPS6143408A - 巻線装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は変圧器の巻線装置に係シ、特に薄板状の鉄心材
料を巻回して構成した無端状の巻鉄心に電源を巻付ける
ための巻線装置に関する。

〔発明の背景〕

第４図に、容量が１０〜数士ｋＶＡ級の配電用変圧器の
構成例を示す。全体の構成は第４図（ａ）のように、磁
性薄帯を巻回して構成した鉄心５に銅線を巻回して構成
した巻線２６を組込んだものである。配電用変圧器では
通常−次側が６６００ボルト、数アンペア、二次側が１
００−２００ボルト。

数十〜数百アンペアの電気を流す。そこで−次側は直径
１〜２顛程度の円形断面の電線を数百〜数千回巻回す。

二次側は第４図（ｂ）に示すように数期角の矩形断面の
平角電線７を１本または複数本並列にして巻回す。この
平角電線７は曲げ剛性が大きいため、折シ曲げが容易で
はない。そこで鉄心５に巻ａ２６を組込む方法としては
、α）鉄心５の一部を切断、開口し、予め型巻きした巻
線２６を挿入した後、開口部分を再接合する、（２）鉄
心５の断面を略円形として、円形の巻線２６を形成する
、という方法が主に用いられてきた。しかしく１）の方
法では鉄心の切断、再接合の過程で鉄心に過大な歪が加
わったシ、接合部に空隙が生じて、損失や励磁容量が増
大してしまう。また（２）の方法では巻線が円形である
のに対し、巻線内部に入る鉄心断面が略円形であるため
、無駄な空間が多くなシ、鉄心と巻線が共に大型化して
必要以上の材料を要し、省資源に反すると共に、損失も
増してしまう。

上記の欠点を解消して、小型、軽量かつ損失の小さい変
圧器を製作するためには、矩形断面で切断部をもたない
鉄心に巻線を施せばよい。し力為し従来は計算機の７Ｅ
源用等の一部の限られた用途の変圧器製作用にトロイダ
ル巻線機が実用化されていたが、第４図に示したように
、平角電源を巻回して構成する数十ｋＶＡ級の配電用変
圧器については適用できる巻線装置が実用化されていな
かった。

以下に従来のトロイダル巻線機の構成例と動作例を示す
。第５図に巻線機の一構成例を、第６図に第５図の■方
向視図を示す。第５図と第６図において貯線枠１は電線
ドラム３３から鉄心５に巻付けるのに必要な量の電線を
収納した後、鉄心５に巻移すためのものである。貯線枠
１は複数のローラー２ａ、　２ｂ、・・・・・・２０で
貯線枠１の両側に対向して配置された２つの架台３ａと
３ｂに支持される。貯線枠工は周方向Ａ、Ｂに回転可能
に支持され、回転駆動力はモーター４の駆動力がシャフ
ト２８を介して、ローラー２ｊを経て貯線枠１に伝動さ
れる。伝動は摩擦力等による。貯線枠１を支持するロー
ラー’ｌａ、　２ｂ、・・・・・・２０を取付けである
２らの架台３ａ、３ｂはそれぞれ継鉄２９ａ、２９ｂに
よフベース３０に固定される。

またモーター４も吊シ金３１によυベース３０に固定さ
れる。ここで巻線される鉄心５はベース３０に取付けら
れたコア台３２に置かれる。第７図に貯線枠１から電線
７を引出す部分８の拡大図を示す。従来のトロイダル巻
線機では貯線枠１に沿って摺動可能なシャトル１１を設
けてあシ、鉄心５に巻付けられる電線７はシャトル１１
を経て貯線枠１から引出されていた。

第５．６．７図に示した巻線機の巻線の過程は次のとお
りである。まず第５図の貯線枠１の一部を開口して鉄心
５の窓部６を通した後に開口部を再接合する。次に貯線
枠１を入方向に回転しながら所定量の電線７を電線ドラ
ム３３よシ巻取り、貯線枠１に収納する。このとき電線
７の先端は第７図のシャトル１１から引出すことができ
るように導いておく。所定量の電線７を貯線枠１に収納
した後は電線ドラム３３に残った電線は切離す。

続いて電線７の先端を鉄心５に導いた後、貯線枠１を第
５図のＢ方向に回転させながら、貯線枠１に収納されて
いる電線７を順次引出して鉄心５に巻付ける。貯線枠１
が１回転する毎に鉄心５に１巻′きの電線７が巻かれる
が、第８図に、鉄心５に電線７を１回巻付ける工程を模
式的に示す。第８図においては貯線枠１に沿って摺動す
るシャトル１１がＢ方向にａ−４ｂ−４Ｃ→ａと１回転
して鉄心５に１回巻線するが、シャトル１１がａ付近か
らｂ付近にある間はシャトル１１の動きは貯線枠工の動
きよシ遅く、′電線７が貯線枠１から引出される。すな
わちシャトル１１と貯線枠１の間にはすべ）が生じてい
る。シャトル１１がｂ付近からＣを経て再びａ付近に至
る間はシャトル１１と貯線枠１は同時に動き、貯線枠１
からは電線７は引出されずに１既に引き出された電線が
鉄心５に巻回される。

以上に述べ九巻腺の過程では、電線引出し部８において
電線７がシャトル１１により常に９０゜以上に曲げられ
てしまう。これは第７図に示したように貯線枠１の外側
（第７図のＣ側）にある電線がシャトル１１により貯線
枠１の内側（第７図のＤ側）に導かれているからである
。そして上述の巻線機では電線７はシャトル１１で小さ
な曲率に曲げられた後、一度はぼ直線に伸ばされた後に
再び鉄心５の角部の形状に合せて曲げられる。このよう
に電線７が小さな曲率に曲げられたシ伸ばされたシする
ことになるため、上述の構成の巻線機を適用できるのは
線径が小さく曲げ剛性の小さい電線を巻く場合に限られ
ていた。特に第４図に構成例を示した数十ｋＶＡ級の配
電用変圧器に用いる平角電線を巻線することは難かしか
った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は前述のトロイダル巻線様の欠点を取り除
いた、平角電線を巻回して数十ｋＶＡ級の配電用変圧器
を製作する際に適用す名ことのできる巻線装置を提供す
るところにある。

〔発明の概要〕

本発明は前述のトロイダル巻線機の適用範囲を制限する
要因が、貯線枠から電線を引出す際の電線の曲りα曲率
が小さい点にあることに着目し、これらの欠点を解決し
てトロイダル巻線機の適用範囲を拡大しようとするもの
である。本発明においては上記欠点を解決する手段とし
て、貯線枠からの電線の引出し部を貯線枠の内周面に設
ける方法を採用して、電線引出し時の電線の曲げ曲率を
大きくとシ、曲げ剛性の大きい電線を巻くことができる
ようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の一実施例°を説明する。第１図は本発明
による電線引出部８の一実施例であ）、第５図に全体構
成を示す巻線機の貯線枠１の電線引出部８に適用して平
角電線を巻回すための巻線機を構成する実施例である。

第１図（ａ）に示す実施例の最も大きな特徴は、貯線枠
１の内側（第６図のＤ側）の壁面に電線引出口３４を設
けて、貯線枠１内に数段に収納されている平角電線７ａ
、７ｂ。

・・・・・・７Ｃのうち最も内側に収納されている平角
電線７ａから順次引出すように構成したところにある。

本実施例の他の１つの特徴は、電線取出口３４にローラ
ー９を設けたところにある。このローラー９は貯線枠１
にアーム１０ａ、１０ｂを設けて、このアームに支持す
るように取付ける。第１図（ａ）の■−■方向方向全図
１図（ｂ）に示す。貯線枠１から収納されている平角電
線７ａが引出される際にはローラー９を転動しながら引
出されることになる。

以上説明した本発明による実施例を用いた巻線機の動作
を第２図を用いて説明する。貯線枠１に平角電線７ａを
収納するところまでは従来と同様であるので省略する。

所定量の平角電線７ａを収納した後、貯線枠１はＢ方向
に回転駆動されて、電線引出部８がａ−４ｂ−ｈＣ→ａ
と移動し、平角電線７ａを鉄心５に巻回す。電線引°当
部８がａ付近からｂ付近の間にある間は貯線枠１から平
角電線７ａが繰出されながら進むが、この時は貯線枠１
に収納しである電線と貯線枠１が相対的に変位する。す
なわち電線と貯線枠の間にすべりが生じる。

電線引出し部８がｂ付近からＣを経て再びａ付近に至る
間は貯線されている電線と貯線枠１は同時に動き、電線
は繰り出されず、既に引出された電線が鉄心５に巻回さ
れる。

以上の巻線の過程において、平角電線７ａは貯線枠１の
内周側から引出されるように構成されているため、電線
引出部８における平角電線７ａの曲がシの曲率は貯線枠
１に収納されている時の曲率よシやや小さいだけである
。そこで電線の断面積が大きく、曲げ剛性の大きい平角
電線でも容易に巻回すことが可能となる。そして電線引
出口３４にローラー９を設けることによシ、貯線枠１か
ら平角電線７ａが引出される際に摩擦による抵抗が小さ
くなシ、なめらかに引出すことができるので貯線枠１を
回転駆動する力が小さくなる効果がある。また平角電線
の絶縁被膜の傷みを防止できる効果もちる。

第３図に本発明の一実施例として、貯線枠１からの平角
電線７ａの引出しを容易にするための構成例を示す。本
実施例は貯線枠１の内壁を表面のなめらかな材料、例え
ばテフロン樹脂１２で被覆するものである。貯線枠１か
ら平角電線７ａが引出される際には、平角電線と貯線枠
の接触面、すなわち第３図の最も内側の平角電線７ａと
貯線枠１の内壁および最も外側の平角電線７ｄと貯線枠
１の内壁が接触している部分ですべりが生じて摩擦抵抗
が生じ、絶縁被膜を傷つける恐れがあるが、第３図に示
したように、貯線枠１の内壁を被覆しておくことによシ
、接触抵抗を低減して、絶縁被膜を保護する効果を得る
ことができる。

〔発明の効果〕

以上に説明した本発明の巻線装置によれば、貯線枠から
の電線引出し口を貯線枠の内周側に設けて、電線引出し
に伴うＩＥ線の曲げの曲率を大きくとり、貯線枠と貯線
されている電線の間の接触抵抗を小さくしてすべりやす
い構成としたので、太くて曲げ剛性の大きい電線を鉄心
に巻回すことが可能となシ、小屋、軽量かつ損失の小さ
い変圧器を製作することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例による巻線機の電線引出
部の概略側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＭ−ＶＩ線
断面図、第２図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は本発明の
巻線による巻線作業苦程を示す概略説明図、第３図は本
発明の一実施例である貯線枠の概略側面図、第４図（ａ
）は従来の巻鉄心変圧器の側断面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）に使用された導体の斜視図、第５図は従来のトロ
イダル巻線機の側断面図、第６図は第５図の■方向から
視た時の平面図、第７図は第５．６図の電線引出部の概
略ｆｌｌ１１面図、第８図（ａ）、　（ｂ）、　（ｅ）
は第５．６図のトロイダル巻線機による巻線工程を示す
概略説明図である。 １・・・貯線枠、２ａ〜２０・・・ローラー、３ａ、３
ｂ・・・架台、４・・・モーター、５・・・鉄心、６・
・・鉄心窓部、７・・・電線、７ａ〜７ｅ・・・平角電
線、８・・・電線引出部、９・・・ローラー、１０・・
・アーム、１１・・・シャトル、１２・・・テフロン樹
脂、２８・・・モーターシャフト、２９ａ、２９ｂ−・
−継鉄、３０・・・ベース、３１・・・モーター吊金、
３３・・・電線ドラム、３４・・・電線引出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部または周上に電線を収納することのできる空間
   を有する円環状の貯線枠体、貯線枠体を周方向に回転可
   能に支持するための複数個の支持具、支持具を所定の位
   置に保持するための架台、架台を支えるための継鉄、貯
   線枠体と交差して無端状の構造物を保持するための支持
   台、貯線枠体を周方向に回転駆動するためのモーター、
   継鉄、支持台、モーターを取付けるベースを主要構成要
   素として、貯線枠体を周方向に回転しながら所定量の電
   線を収納した後、貯線枠体を反対の方向に回転して、収
   納してある電線を支持台上の無端状の構造物に巻移して
   、構造物上に巻線を形成することのできる構成体におい
   て、上記円環状の貯線枠体の内周面に１ケ所以上の電線
   引出用開口部を設けたことを特徴とする巻線装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載した巻線装置において
   、貯線枠体の内周面に設けた電線引出用開口部に、貯線
   枠体の回転の軸と平行になるような回転の軸を有するロ
   ーラーを有することを特徴とする巻線装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載した巻線装置において
   、貯線枠体の貯線した電線と接触する面を平滑な樹脂に
   より被覆したことを特徴とする巻線装置。