JPS63241911A - 変圧器の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、非晶質磁性合金により鉄心を形成して変圧器
を製造する方法に関するものである。

［従来の技術］ 最近低損失の鉄心材料として非晶質磁性合金が注目され
ており、非晶質磁性合金を用いて配電用変圧器を製造す
ることが検討されている。

けい素鋼板を用いた配電用変圧器の鉄心としては、１タ
ーンカツト形の矩形状巻鉄心が多く用いられている。こ
の種の鉄心は積層方向に複数の鉄心ブロックに分けられ
ていて、各鉄心ブロックの接合部が鉄心の１辺に配置さ
れている。

１ターンカツト形の鉄心を￥４Ｊ造する際には、鋼帯を
巻回して形成した円形の巻鉄心を巻きほぐして１ターン
毎に切断し、切断した鋼板を接合部の位置をずらして順
次巻回成形して矩形状の巻鉄心を形成する。そして該巻
鉄心を焼鈍した後巻鉄心を構成する各鋼板をばらし、別
工程で巻回した巻線の窓部に各ターンの鋼板を順次挿入
して鉄心を組立てる。

非晶質磁性合金により巻鉄心を形成する場合にも上記と
同様の方法によることが検討されているが、非晶質磁性
合金は２５μ程度の非常に薄い板厚の薄帯（ストリップ
）の形で提供されるため、非晶質磁性合金により１ター
ンカツト形の巻鉄心を形成する場合には、通常重ね合せ
た複数枚の薄帯を同時に巻回して１鉄心ブロツクを形成
する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の方法で（ｑられた１ターンカツト形の非晶質磁性
合金巻鉄心は、一旦各鉄心ブロックにばらした後に、各
鉄心ブロックを巻線の窓部内に挿入して組立てるが、非
晶質磁性合金は剛性が不足するため、各鉄心ブロックを
巻線の窓部内に挿入して突き合せる際に各ターン毎に位
置ずれが生じ易く、鉄心の組立て作業工数が増大すると
いう問題があった。また各突合せ部の位置がずれると鉄
心を元の形に復元することができなくなって鉄心の性能
が低下し、磁気特性が優れた非晶質磁性合金を用いたこ
との実をあげることができないという問題もあった。

本発明の目的は、積層方向に重ねられた複数の鉄心ブロ
ックからなっていて各鉄心ブロックの接合部が１辺に配
置されている矩形状巻鉄心と、該巻鉄心に嵌装された巻
線とからなる変圧器を製造する方法において、鉄心を巻
線に挿入する作業を簡単にし、各突合せ部の位置ずれを
生じさせることなく鉄心を組立てることができるように
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明では、非晶質磁性合金薄帯を積層して複数の鉄心
ブロックをそれぞれ構成する複数の積層体ブロックを形
成する工程と、各積層体ブロックを構成する薄帯を１枚
ずつまたは複数枚ずつ長手方向にずらして長手方向の両
端の積層面を階段状に傾斜さＶる工程と、複数の積層体
ブロックを順次重ね合せて両端を接合することにより接
合部を１辺に位置させた矩形状巻鉄心を形成する工程と
、該矩形状巻鉄心の前記接合部を有する１辺を除いた伯
の）７２を拘束し、前記接合部を有する１辺を該接合部
の所で開く工程と、１辺を開いた巻鉄心に巻線を嵌装す
る工程と、巻線が嵌装された巻鉄心の前記１辺を閉じて
接合部を形成する工程とを行う。

［発明の作用］ 上記のように矩形状巻鉄心の接合部を有する１辺を除い
た他の３辺を拘束して接合部を開くようにすると、積層
された薄帯の位置がずれることがないため、後で開いた
１辺を閉じる際に接合部の位置がずれることがない。

更に、上記のように矩形状鉄心の形にしてから該鉄心の
１辺を開いた状態で巻線を嵌装する方法をとると、鉄心
と巻線との組合せを簡単に行うことができ、製造能率を
向上させることができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第１２図は本発明の実施例を工程順に示し
たものである。本実施例においては、先ず第１図に示ず
ように、非晶質磁性合金薄帯１を断面が円形の巻芯２に
所定のターン数巻回し、所定の厚さの円形巻回体３を形
成する。この場合１枚の非晶質磁性合金薄帯を巻回して
もよく、また複数枚の非晶質磁性合金薄帯を重ねた重合
体を巻回してもよい。

次いで巻回体３から巻芯２を抜取り、第２図に示すよう
に巻回体３の一部にクランプ具４を取付ける。このクラ
ンプ具４は巻回体３を径方向から挟持する２個のクラン
プ板５，６と、１対ずつ設けられてこれらのクランプ板
を互いに引寄せる方向に締結するボルト７及びナツト８
とからなる。

巻回体３をクランプした後、１対のボルト７．７の間に
位置する部分でクランプ板５．６とともに巻回体３を径
方向に一括切断する。第２図において△は切断面を示す
。

巻回体３を切断した後半分に切断されて２つに別れたク
ランプ具４の片側を外して、第３図に示ずように巻回体
３を展開させ、長手方向の一端の積層面が傾斜した積層
体９を形成する。

次に積層体９を巻鉄心の複数の鉄心ブロックをそれぞれ
構成する複数の積層体ブロック９ａ、９ｂ、・・・に分
割し、第４図に示すように各積層体ブロック（第４図に
は１つの積層体ブロック９ａを示しである。）を構成す
る薄帯の位置を１枚ずつまたは所定の枚数ずつずらして
、長手方向の両端の積層面９ａ１．９ａ２を階段状に傾
斜させる。この作業は例えば積層体ブロックの長手方向
の一端に傾斜板を配置して、積層体ブロックを構成する
薄帯を該傾斜板に突き当てるようにずらすことにより行
う。

次いで積層体ブロック９ａ、９ｂ、・・・を円形に巻回
しながら順次重ね合せて、各積層体ブロックの両端を突
合往接合し、第６図に示すような円形の巻鉄心１０を形
成する。この巻鉄心１０を形成する際に用いる巻回装置
の一例を第５図に示しである。第５図に示した巻回装置
は、図示しない固定フレームに支持されたガイドローラ
Ｒ３１〜Ｒ３γと張力調整用のアイドルローラＲｍ１〜
Ｒｍ６と巻き芯１１とにエンドレスベルト１２を掛は渡
したものである。アイドルローラＲ１１１１〜Ｒｍ６は
図示しない礪構により変位自在に支持されてバネにより
付勢され、巻回作業中ベルト１２を弛ませないように該
ベルトに適度の張力を与える。巻芯１１は回転軸１１ａ
に取付けられていて、図示しない駆動源により回転駆動
される。

この巻回装置により巻鉄心１０を形成するには、先ず第
５図に示されているようにベルト１２と巻芯１１との間
に１番目の積層体ブロック９ａを巻込み、該ブロックの
両端の積層面９　ａｌ、　９　ａ２を突合せ接合する。

次いいで２番目の積層体ブロック９ｂを既に巻回された
１番目の積層体ブロック９ａとベルト１２との間に巻込
み、該２番目の積層体ブロック９ｂの両端を突合せ接合
する。以下同様にして積層体ブロック９ｃ、９ｄ、・・
・を巻込むが、この場合積層体ブロック９ａ、９ｂ、・
・・を巻回する際に各ブロックの接合部ｊをほぼ同じ位
置くこの例では鉄心の上部継鉄部）に位置させるように
する（第６図参照）。

上記のようにして第６図に示す巻鉄心１０を形成した後
巻芯１１を外し、第７図に示すように該巻芯１１の代り
に矩形状の巻芯１３を挿入する。

次いで第７図に示すように４方よりプレス形１４を押し
当て、該プレス形により巻鉄心１０を押圧することによ
り該巻鉄心を矩形状に成形する。次いで巻鉄心１５をプ
レス形１４により拘束したまま巻芯１３とともに焼鈍炉
内に搬入して磁場焼鈍し、１ターンカツト形の矩形状巻
鉄心１５を得る。

この矩形状巻鉄心１５は積層体ブロック９ａないし９ｅ
によりそれぞれ形成された複数の鉄心ブロック９ａ−な
いし９ｅ′からなっていて、各鉄心ブロックの接合部は
鉄心の１辺（本実施例では上部継鉄部）に配置されてい
る。第９図はこの巻鉄心１５の接合部を拡大して示した
もので、この例では積層体ブロック９ａ〜９ｅの接合面
が３ステツプの階段状傾斜面となっている。尚番頭斜面
のステップ数は任意である。

次に第８図に示すように巻芯１３を外して、矩形状巻鉄
心１５の接合部ｊを有する１辺（上部継鉄部）１５ａを
除いた他の３辺１５ｂないし１５ｄを絶縁テープ（例え
ば綿テープ）１６により完全に覆い、該３辺１５ｂない
し１５ｄを拘束する。

このように接合部ｊを有する１辺１５ａを除いた他の３
辺を拘束した後、接合部ｊを有する１辺１５ａを接合部
の所で左右に聞き、該１辺１５ａを２つの半部１５ａ１
と１５ａ２とに分離して両半部に第１０図に示すように
枠１７を嵌合させる。枠１７は例えば鋼板等の強固な材
料により第１１図に示すようにコの字形に形成され、半
部１５ａ１及び１５ａ２に嵌合された状態で両半部を鉄
心の脚部となる２辺１５ｂ、１５ｄの長手方向と略同方
向に向けた状態に拘束する。この状態で、第１２図に示
すように、鉄心の脚部となる２辺１５ｂ、１５ｄにそれ
ぞれ別工程で巻回された変圧器巻線１８．１９を嵌装す
る。鉄心の継鉄部を構成する１辺１５ａは接合部の所で
左右に開かれているため、巻Ｐｉ１１８，１９の嵌装は
容易に行うことができる。

尚接合部ｊを有する１辺１５ａを開く作業を容易にする
ため、巻鉄心１５の１辺１５ａと脚部となる２辺１５ｂ
、１５ｃとの間の内側コーナ部１５ｒ（第８図参照）に
アールをつけておくのが好ましい。

巻線１８．１９を嵌装した後枠１７を取外し、開かれて
いた１辺（上部継鉄部）１５ａを閉じて接合部、ｊを再
形成し、第１３図に示寸ような樹脂成形品からなる枠２
０を１辺１５ａに嵌合させて、法枠２０により上部継鉄
部を被覆拘束する。第１３図に示された枠２０は鉄心の
上部継鉄部に該継鉄部の幅方向の両側から嵌合される半
部２ＯＡ及び２０Ｂからなり、図示の各半部は鉄心の積
層面を覆う側板部２０ａと鉄心の外周面を覆う外周壁部
２０ｂと鉄心の窓部内に係入して鉄心の内周面を覆う覆
い板部２０Ｇとからなっている。

矩形状巻鉄心１５の３辺１５ｂないし１５ｄをつなぐコ
ーナ部は若干移動の自由がある方が良いため、該コーナ
部の被覆拘束をゆるくしておくか、または後にコーナ部
のみを拘束するようにしてもよい。またコーナ部のみを
樹脂で固着するようにしてもよい。

上記の実施例において、巻鉄心１５の内周及び外周にそ
れぞれ薄い金属板またはブレスポード等の自立性を有す
る板を当てがってからテープ１６の巻きつけ及び枠２０
の取付けを行うようにしてもよい。チー７１６に代えて
樹脂接着剤で固着することもできる。このようにすると
、巻鉄心１５を補強してその変形を防ぐことができる。

上記の実施例のように、鉄心の外面をテープ１６及び枠
２０により完全に覆う構造にすると、変圧器を絶縁油中
に浸漬した際に脆い非晶質合金が欠けて生じた破片が絶
縁油中を浮遊して絶縁耐力を低下させるおそれを無くす
ことができる。しかしながら、本発明はこのように鉄心
の外面を完全に覆う場合に限定されるものではなく、第
８図に示す工程において鉄心の一部のみを覆うようにし
てもよい。

上記の説明では、矩形状鉄心１５の接合部を有する１辺
を除いた他の３辺を拘束する手段として綿チー７１６を
用いるとしたが、プレスポードやクラフト紙等の絶縁材
を用いて３辺Ｌ５ｂ〜１５ｄを被覆拘束するようにして
もよい。また３辺１５ｂ〜１５ｄに樹脂成形品の枠体を
嵌合させて該３辺を被覆拘束するようにしてもよい。

上記の実施例では、第２図に示した工程において巻回体
３を切断する際にクランプ具４を構成するクランプ板４
．５を一緒に切断するようにしたが、クランプ具として
２分割構造のものを用いて、該クランプ具の分割された
部分の間を通して巻回体３を切断するようにしてもよい
。

上記の実施例では、巻線の窓部内に単一の巻鉄心１５を
挿入して変圧器を組立てたが、必要な鉄心断面積が大き
く、鉄心全体の重金が重くなる場合には、鉄心を複数の
単位巻鉄心に分割して、各単位巻鉄心を上記と同様の方
法により製造するようにしてもよい。第１４図ないし第
１７図はこの場合の鉄心の分割の仕方を例示したちので
、第１４図及び第１５図は鉄心１５を幅方向に２つの単
位巻鉄心１５Ａ及び１５Ｂに分割した例である。

また第１６図は鉄心１５を幅方向及び積層方向に２分割
して合計４つの単位巻鉄心１５Δ１，１５Ｂ１゜１５Ａ
２及び１５Ｂ２により鉄心１５を構成するようにした例
を示したちのである。更に第１７図は鉄心１５を積層方
向に２つの単位巻鉄心１５八°及び１５８゛に分割した
例である。

上記のように、鉄心１５を複数の単位巻鉄心に分割する
と、鉄心を巻線の窓部内に挿入する際に重金の軽い単位
巻鉄心を取り扱えばよいため、重ωが重い鉄心に巻線を
嵌装する作業を容易にすることができる。

上記の実施例では、非晶質磁性合金を巻回して第２図に
示す巻鉄心を形成した後、この巻鉄心を一括切断して展
開することにより積層体９を構成し、該積層体９を複数
の積層体ブロック９ａ、９ｂ、・・・に分けるようにし
たが、１枚の非晶質磁性合金薄帯または複数枚の非晶質
磁性合金薄帯の重合体を巻回することなく所定の長さに
切断して積層することにより積層体ブロック９ａ、９ｂ
、・・・を形成するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、矩形状巻鉄心の接合部
を有する１辺を除いた他の３辺を拘束して接合部を開く
ので、積層された薄帯の位置が互いにずれるのを防ぐこ
とができ、開いた１辺を閉じた際に接合部の位置がずれ
るのを防いで鉄心の性能の低下を防止することができる
。

また本発明では矩形状巻鉄心を形成した後にその１辺を
開いた状態で巻線を嵌装する方法をとるので、鉄心と巻
線との組合せを簡単に行うことができ、製造能率を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１３図は本発明の実施例を示すもので、
第１図は非晶質磁性合金薄帯を巻回して巻回体を形成す
る工程を示す正面図、第２図は巻回体をクランプして切
断する工程を示す正面図、第３図は巻回体を展開して形
成されたｇＩ層体を示す正面図、第４図は第３図の積層
体を複数のブロックに分けて形成した１つの積層体ブロ
ックの両端面を傾斜させた状態を示す正面図、第５図は
第４図の積層体ブロックを順次巻回して円形の巻鉄心を
形成する工程を説明する説明図、第６図は得られた巻鉄
心の正面図、第７図は第６図の巻鉄心を矩形状に成形す
る工程を示す説明図、第８図は矩形状巻鉄心の３辺を被
覆拘束する工程を説明する正面図、第９図は第８図の鉄
心の接合部付近の拡大図、第１０図は鉄心の接合部を有
する１辺を開いて巻線を嵌装した状態を巻線部分を断面
して示した正面図、第１１図は第１０図の工程で用いる
枠の斜視図、第１２図は巻線を嵌装した後開かれていた
鉄心の１辺を閉じて該１辺に枠を取付けた状態を示す正
面図、第１３図は第１２図の工程で用いる枠の斜視図、
第１４図は本発明の他の実施例により得られた変圧器を
示す斜視図、第１５図は第１４図の変圧器の鉄心の分割
構造を示す断面図、第１６図及び第１７図はそれぞれ鉄
心の分割構造の伯の異なる例を示す断面図である。 １・・・非晶質磁性合金薄帯、２・・・巻き芯、３・・
・巻回体、４・・・クランプ具、９・・・積層体、９ａ
〜９ｅ・・・積層体ブロック、１０・・・巻鉄心、１５
・・・矩形状巻鉄心、１６・・・矩形状巻鉄心の３辺を
拘束するテープ、１７・・・鉄心の開かれた接合部の両
側部分を拘束する枠、１８．１９・・・巻線、２０・・
・鉄心の接合部を有する１辺を覆う枠。 ＠１４図 第４６図 第１５図 第１７図 手続ネ市正書　（自発） １．事件の表示　特願昭６２−７６８４０号（０２６）
株式会社　ダイヘン ４、代理人 東京都港区新橋４−３１−６　　支出ビル６階明細ｉｕ
の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　積層方向に重ねられた複数の鉄心ブロックからなって
   いて各鉄心ブロックの接合部が１辺に配置されている矩
   形状巻鉄心と、該巻鉄心に嵌装された巻線とからなる変
   圧器を製造する方法において、非晶質磁性合金薄帯を積
   層して前記複数の鉄心ブロックをそれぞれ構成する複数
   の積層体ブロックを形成する工程と、 前記各積層体ブロックを構成する薄帯を１枚ずつまたは
   複数枚ずつ長手方向にずらして長手方向の両端の積層面
   を階段状に傾斜させる工程と、複数の積層体ブロックを
   順次重ね合せて両端を接合することにより接合部を１辺
   に位置させた矩形状巻鉄心を形成する工程と、 前記矩形状巻鉄心の前記接合部を有する１辺を除いた他
   の辺を拘束し、前記接合部を有する１辺を該接合部の所
   で開く工程と、 前記１辺を開いた巻鉄心に巻線を嵌装する工程と、 前記巻線が嵌装された巻鉄心の前記１辺を閉じて接合部
   を形成する工程とを行うことを特徴とする変圧器の製造
   方法。