JP2002508585A - Dry transformer having a substantially rectangular resin-enclosed coil - Google Patents
Dry transformer having a substantially rectangular resin-enclosed coilInfo
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Abstract
(57)【要約】 乾式配電変圧器は、略矩形の巻かれた強磁性金属製コアと、樹脂で包囲された略矩形のコイルとを有する。コアは略矩形のコアウインドウを有し、コアウインドウの中にコイルの直線部分が配置されている。組立られて配電変圧器を形成するとき、コアの直線部分の形状は、コアウインドウの形状に適合する。この変圧器は製造上廉価であり、低い抵抗及び低いコア損失を呈し、軽量でコンパクトで動作において信頼性がある。 (57) [Summary] A dry distribution transformer has a substantially rectangular wound ferromagnetic metal core and a substantially rectangular coil surrounded by resin. The core has a substantially rectangular core window in which the linear portion of the coil is located. When assembled to form a distribution transformer, the shape of the straight portion of the core conforms to the shape of the core window. This transformer is inexpensive to manufacture, exhibits low resistance and low core loss, is lightweight, compact and reliable in operation.
Description
【０００１】[0001]
本発明は、変圧器に関し、さらに詳細には、巻かれた強磁性金属製 （ferromagnetic metal）のコアと全体が樹脂で包まれた略矩形のコイルとを備 えた乾式配電（dry-type power distribution）配電変圧器に関する。 The present invention relates to transformers, and more particularly, to a dry-type power distribution having a wound ferromagnetic metal core and a generally rectangular coil entirely encased in resin. ) Distribution transformers.
【０００２】[0002]
従来の乾式配電変圧器は、環状の開放して巻かれたコイルと、巻かれ積み重ね
られたシリコンスチール又はアモルファス（非晶質）金属製のコアとを有する。
変圧器コアは、中にコイルが配置された矩形のウインドウを画成する略矩形の形
状を有する。Conventional dry distribution transformers have an annular open wound coil and a wound and stacked core of silicon steel or amorphous metal.
The transformer core has a generally rectangular shape that defines a rectangular window with the coil disposed therein.
【０００３】[0003]
時々、コイルの環状の形状は、コイルのウインドウが関連するとき、コアとコ
イルとの間の不整合、即ち、矩形のウインドウの形状が中に配置されるコイルの
部分の形状に合致しないという不整合が生じる。コアとコイルとの間のこの不整
合は、もし、変圧器がコアとコイルの形状に緊密に合致する場合に必要とされる
場合よりも変圧器の寸法とコストを非常に大きくする。At times, the annular shape of the coil, when the window of the coil is involved, the mismatch between the core and the coil, i.e. that the shape of the rectangular window does not match the shape of the part of the coil in which it is placed. Matching occurs. This mismatch between the core and the coil makes the size and cost of the transformer much larger than would be required if the transformer closely matched the shape of the core and coil.
【０００４】 配電変圧器に使用される巻かれたコア、珪素鋼（silicon steel）又はアモル ファス金属は、断面が矩形であり、コイルの丸い形状には適合しない。他方で積
み重ねられたシリコンスチールは、コイルの環形状とほぼ合致することができる
十字形状の断面を有する。アモルファス金属ストリップを種々の幅に鋳造し切断
する大きな費用によって、十字形の断面を備えた積み重ねられた金属コアを形成
することは非現実的である。これらの理由によって、巻かれるか積み重られるア
モルファス金属性のコアを備えた乾式配電変圧器の製造において、コアの断面形
状（即ち、矩形）及びコイルの断面形状（即ち、円形）は合致しない。コイル材
料の使用は不経済で、変圧器の寸法は、大きすぎる。[0004] The wound core, silicon steel or amorphous metal used in distribution transformers has a rectangular cross section and does not conform to the round shape of the coil. Stacked silicon steel, on the other hand, has a cross-shaped cross-section that can approximately match the annular shape of the coil. Due to the large expense of casting and cutting amorphous metal strips to various widths, it is impractical to form stacked metal cores with cross-shaped cross sections. For these reasons, in the manufacture of dry distribution transformers with wound or stacked amorphous metallic cores, the cross-sectional shape of the core (ie, rectangular) and the cross-sectional shape of the coil (ie, circular) do not match. The use of coil material is uneconomical and the dimensions of the transformer are too large.
【０００５】 配電変圧器は、いろいろな場所に設置され、極端な環境条件、例えば、粒状物
質（ごみ、ほこり等）、湿気、腐食性物質等のような極端な環境条件にさらされ
、これは、変圧器の寿命、性能に悪影響を与える。開放し巻かれたコイルは、こ
のような厳しい環境からの影響に関しては保護されていない。[0005] Distribution transformers are installed in various locations and are exposed to extreme environmental conditions, such as particulate matter (dust, dust, etc.), moisture, corrosive substances, etc. Adversely affect the life and performance of the transformer. Open wound coils are not protected against the effects of such harsh environments.
【０００６】[0006]
本発明は、巻かれた強磁性金属コアとほぼ矩形の樹脂で包囲された（encapsul
ated）コイルとを有する乾式配電変圧器を提供する。コアは、樹脂で包囲された
コイルの矩形の形状に緊密に合致する矩形の断面形状を有する。コイルの形状を
コアの断面形状に合致させることによって、製造上廉価であり、抵抗は小さく、
低損失であり、コイルを巻くためにコイル材料が少なくて済み、全体が丸いか円
形のコイルを備えた変圧器よりさらにコンパクトな乾式アモルファス金属製配電
変圧器が提供される。The present invention encloses a wound ferromagnetic metal core and a substantially rectangular resin (encapsul
ated) dry distribution transformer having a coil. The core has a rectangular cross-sectional shape that closely matches the rectangular shape of the resin-enclosed coil. By matching the shape of the coil to the cross-sectional shape of the core, it is inexpensive to manufacture, has low resistance,
A dry amorphous metal distribution transformer is provided that has low loss, requires less coil material to wind the coil, and is more compact than a transformer with round or round coils in its entirety.
【０００７】 一般に、乾式配電変圧器は、直線部分を有する樹脂で包囲された略矩形のコイ
ルと、中に形成された略矩形のコアウインドウを備えたアモルファス金属又は珪
素鋼から構成される強磁性金属製のコアとを有する。コイル及びコアは、コイル
の直線部分の形状が、コアのウインドウの形状に適合するような寸法及び形状で
ある。コイル及びコアが組み立てられ配電変圧器を形成するときに、前記コイル
の直線部分はコアウインドウ内に配置される。樹脂の包囲体は、厳しい環境条件
に対してコイルを保護し、空気（押されるか、対流）が円滑に通過するコイルの
外側の周りで円滑な一様な表面を提供することによってコイルの冷却特性を改良
する。[0007] Generally, dry distribution transformers are ferromagnetic composed of an amorphous metal or silicon steel having a substantially rectangular coil surrounded by a resin having a straight portion and a substantially rectangular core window formed therein. And a metal core. The coil and core are sized and shaped such that the shape of the straight section of the coil matches the shape of the window of the core. When the coil and core are assembled to form a distribution transformer, the straight portion of the coil is positioned within the core window. The resin enclosure protects the coil against harsh environmental conditions and cools the coil by providing a smooth uniform surface around the outside of the coil where air (push or convection) passes smoothly Improve properties.
【０００８】 本発明の乾式配電変圧器は、耐久性があり、丈夫である。コイル及びコア材料
は、製造コスト及び変圧器寸法を非常に低減する非常に経済的な方法で使用され
る。これらの特徴は、寸法、コスト及び性能が市場で受け入れられる配電変圧器
において望ましい。[0008] The dry distribution transformer of the present invention is durable and robust. Coil and core materials are used in a very economical way that greatly reduces manufacturing costs and transformer dimensions. These features are desirable in distribution transformers where the size, cost and performance are commercially acceptable.
【０００９】[0009]
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。 図面の図１Ａ及び図２Ａを参照すると、本発明の第１の実施形態の２つの変形
例が示されている。即ち、シェル型の単相配電変圧器（図１Ａ）と、コア型の単
相配電変圧器（図２Ａ）とが示されている。シェル型の単相変圧器は、矩形の樹
脂包囲コイル４０と２つの強磁性金属製のコア２０とを有する。コア型の単相変
圧器１０は、２つの矩形の樹脂包囲コイル４０及び強磁性金属製のコア２０とを
有する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIGS. 1A and 2A of the drawings, two variants of the first embodiment of the present invention are shown. That is, a single-phase distribution transformer of a shell type (FIG. 1A) and a single-phase distribution transformer of a core type (FIG. 2A) are shown. The shell-type single-phase transformer has a rectangular resin surrounding coil 40 and two ferromagnetic metal cores 20. The core-type single-phase transformer 10 has two rectangular resin surrounding coils 40 and a core 20 made of ferromagnetic metal.
【００１０】 本発明の第２の実施の形態が図３Ａに示される。この実施の形態において、シェ
ル型の３相の配電変圧器１０は、３つの矩形の樹脂包囲コイル４０及び４つの強
磁性金属製のコア２０を有する。次の詳細な説明は、シェル型の単相の実施形態
に関するが、当業者は、このような説明は、図２Ａ、２Ｂ、３Ａ及び３Ｂに示さ
れているコアタイプの単相及びシェルタイプの３相変圧器の実施形態に応用する
ことができることは理解できよう。さらに、本発明及びその詳細な説明は、他の
乾式配電変圧器の形状及び構成に適用することができる。したがって、シェル型
の単相の変圧器の以下の説明は、例示としてのものであり、制限を目的とするも
のではないことを理解すべきである。A second embodiment of the present invention is shown in FIG. 3A. In this embodiment, a shell-type three-phase distribution transformer 10 has three rectangular resin-enclosed coils 40 and four ferromagnetic metal cores 20. The following detailed description relates to a shell-type single-phase embodiment, however, those skilled in the art will appreciate that such description is based on the core-type single-phase and shell-type shown in FIGS. 2A, 2B, 3A and 3B. It will be appreciated that the invention can be applied to a three-phase transformer embodiment. Further, the present invention and its detailed description can be applied to other dry distribution transformer shapes and configurations. Therefore, it is to be understood that the following description of the shell-type single-phase transformer is illustrative and not limiting.
【００１１】 上述の通り、コア２０を構成する強磁性金属は、珪素鋼又はアモルファス金属
のいずれかから構成される。この明細書で使用する「アモルファス金属」は、長
いレンジオーダーを欠き、液体又は無機酸素ガラスについて見られるものと質的
に同様のＸ線回折強度最大値を特徴とする金属合金を意味する。 アモルファス金属合金は、コア２０を形成する際に使用されるのによく適して
いる。なぜならば、それらは、次の特性の組み合わせを有するからである。即ち
、（ａ）低ヒステリシス損、（ｂ）低渦電流損、（ｃ）低保持力、（ｄ）高透磁
率、（ｅ）高い飽和値、（ｆ）温度による透磁率の最小限の変化を有する。この
ような合金は、Ｘ線回折によって決定されるように少なくとも約５０％のアモル
ファスである。As described above, the ferromagnetic metal forming the core 20 is made of either silicon steel or an amorphous metal. As used herein, "amorphous metal" means a metal alloy that lacks a long range order and is characterized by X-ray diffraction intensity maxima qualitatively similar to those found for liquid or inorganic oxygen glasses. Amorphous metal alloys are well suited for use in forming core 20. Because they have the following combination of properties: That is, (a) low hysteresis loss, (b) low eddy current loss, (c) low coercive force, (d) high magnetic permeability, (e) high saturation value, and (f) minimum change in magnetic permeability due to temperature. Having. Such alloys are at least about 50% amorphous as determined by X-ray diffraction.
【００１２】 好ましいアモルファス金属合金は、化学式Ｍ60-90、Ｔ0-15、Ｘ10-25を有する
ものを含み、ここで、Ｍは、鉄、コバルト、ニッケル成分の内の少なくとも１つ
の成分であり、Ｔは少なくとも１つの遷移金属成分であり、Ｘは、燐、ボロン、
炭素成分のうちの少なくとも１つの成分である。Ｘの炭素、燐及び/又はボロン の８０パーセントまでは、アルミニウム、アンチモニ、ベリリウム、インジウム
、シリコン、及びスズによって置換される。アモルファス金属合金のような磁気
装置のコアとして使用される材料は、通常使用される従来の多結晶金属と比較し
てすぐれた特性を示す。好ましくは、このようなアモルファス合金は、少なくと
も８５％のアモルファス、さらに好ましくは、少なくとも９５％のアモルファス
を含む。Preferred amorphous metal alloys include those having the chemical formulas M 60-90 , T 0-15 , X 10-25 , where M is at least one of the iron, cobalt and nickel components. Wherein T is at least one transition metal component and X is phosphorus, boron,
At least one of the carbon components. Up to 80 percent of the carbon, phosphorus and / or boron of X is replaced by aluminum, antimony, beryllium, indium, silicon, and tin. Materials used as cores in magnetic devices, such as amorphous metal alloys, exhibit superior properties compared to commonly used conventional polycrystalline metals. Preferably, such an amorphous alloy comprises at least 85% amorphous, more preferably at least 95% amorphous.
【００１３】 コアのアモルファス合金は、約１０℃/秒の速度で融合体を冷却することによ って形成される。種々の公知の技術は、迅速に焼き入れされた連続アモルファス
金属ストリップを製造するために有効な技術である。コア２０のストリップ材料
は、アモルファス金属用の磁気コアに使用するとき、リボンの形態である。この
ストリップ材料は、冷却面又はある種の焼き入れ媒体に直接溶融金属を放出する
ことによって準備される。このような処理技術は、製造コストを非常に低減する
。なぜならば、中間のワイヤ牽引工程又はリボン形成工程は必要ではないからで
ある。The amorphous alloy of the core is formed by cooling the fusion at a rate of about 10 ° C./sec. Various known techniques are effective techniques for producing a rapidly quenched continuous amorphous metal strip. The strip material of the core 20 is in the form of a ribbon when used in a magnetic core for amorphous metal. The strip material is prepared by discharging the molten metal directly onto a cooling surface or some quenching medium. Such processing techniques greatly reduce manufacturing costs. This is because an intermediate wire pulling or ribbon forming step is not required.
【００１４】 このようなコア２０のアモルファス金属合金２０は、特定の成分に依存して約
１３．８×１０8Ｐａ乃至４１．４×１０8Ｐａ（２００，０００乃至約６００，
０００psi）の高い引っ張り強度を有することが好ましい。これは、多結晶合金 と比較され、これは、焼きなまし条件で使用され、約２．８×１０8Ｐａ乃至５ ．６×１０8Ｐａ（４０，０００乃至８０，０００psi）である。高引っ張り強度
は、大きな遠心力が生じる適用においては重要な要因である。なぜならば、大き
な強度の合金は変圧器の寿命を延長するからである。The amorphous metal alloy 20 of the core 20 has a thickness of about 13.8 × 10 8 Pa to 41.4 × 10 8 Pa (200,000 to about 600,
Preferably, it has a high tensile strength of 2,000 psi). This is compared to a polycrystalline alloy, which is used under annealing conditions and is about 2.8 × 10 8 Pa to 5. 6 × 10 8 Pa (40,000 to 80,000 psi). High tensile strength is an important factor in applications where large centrifugal forces occur. This is because high strength alloys extend the life of the transformer.
【００１５】 さらに、コア２０を形成するために使用するアモルファス金属合金は、特定の
成分に依存して２５℃で約１６０乃至１８０microhm-cmの範囲で高い電気抵抗を
呈する。通常の従来技術の材料は、約４５乃至１６０microhm-cmの抵抗を有する
。上述したアモルファス金属合金によって示される高い抵抗性は、コア損を低減
する際の要因である渦電流損失を最小限にするためにACのアプリケーションで使
用される。Further, the amorphous metal alloy used to form the core 20 exhibits a high electrical resistance at 25 ° C. in the range of about 160-180 microhm-cm, depending on the specific components. Typical prior art materials have a resistance of about 45-160 microhm-cm. The high resistance exhibited by the amorphous metal alloys described above is used in AC applications to minimize eddy current losses that are a factor in reducing core losses.
【００１６】 コア２０を形成するためにアモルファス金属合金を使用する他の利点は、同じ
金属成分の従来技術の組成の場合よりも低い保持力を得ることができ、さらに効
果な大きな比率のニッケルと比較して比較的廉価な鉄をコア２０に使用すること
ができることである。Another advantage of using an amorphous metal alloy to form the core 20 is that a lower holding force can be obtained than with prior art compositions of the same metal component, and a more effective large ratio of nickel and A relatively inexpensive iron can be used for the core 20 in comparison.
【００１７】 コア２０の各々は、マンドレル（図示せず）に連続的にストリップ材料を巻き
、ストリップ材料に張力をかけて緊密に成形することによって形成される。巻き
の数は、各コア２０の所望の寸法に依存して選択される。コア２０のストリップ
材料の厚さは、０．００２５４ｃｍ乃至０．００５０８ｃｍ（１乃至２ミル）の
レンジである。ここで使用するに好ましいアモルファス金属の比較的高い引っ張
り強度によって、０．００２５４ｃｍ乃至０．００５０８ｃｍ（１乃至２ミル）
の厚さのストリップ金属を破損する心配なく使用することができることは理解で
きよう。なぜならば、渦電流が通過する半径方向の長さの単位当たり多数の境界
があるからである。Each of the cores 20 is formed by continuously winding a strip material around a mandrel (not shown) and applying tension to the strip material to form it tightly. The number of turns is selected depending on the desired dimensions of each core 20. The thickness of the strip material of the core 20 ranges from 1-2 mils to 0.00254 cm to 0.00508 cm (1-2 mils). Due to the relatively high tensile strength of the amorphous metal preferred for use herein, 1-2 mils (0.00254-0.00508 cm).
It can be understood that a strip of metal of thickness can be used without fear of breaking. This is because there are many boundaries per unit of radial length through which eddy currents pass.
【００１８】 図１Ａ及び図１Ｂを連続して参照すると、シェル型の単相乾式配電変圧器１０
は、２つのアモルファス金属製コア２０及び包囲された矩形のコイル４０とから
成るコア/コイル組立体１２を含む。また、変圧器１０は、底部及び上部コイル 支持体３２，３６をそれぞれ有する底部フレーム３０及び上部フレーム３４を含
み、その中にコア/コイル組立体１２が支持されるように取り付けられている。 各コア２０は、矩形の断面の形状を有する複数のアモルファス金属ストリップ又
は層２８に巻かれることが好ましい（図１Ｂ参照）。各コアは２つの長い側面２
４及び２つの短い側面２６を有し、これらの側面は、矩形のコアウインドウ２２
を画定し、このウインドウ２２内に本発明の矩形のコイル４０の直線的な中間部
分５２が配置されている。アスペクト比、即ち、コア２０の長い側面と短い側面
２４，２６の間の関係がウインドウの高さ（即ち、長い側面２４）対ウインドウ
の幅（即ち、短い側面２６）の比として画定されており、約３．５対１及び４．
５対１の間である。Referring continuously to FIGS. 1A and 1B, a shell-type single-phase dry distribution transformer 10
Includes a core / coil assembly 12 consisting of two amorphous metal cores 20 and an enclosed rectangular coil 40. Transformer 10 also includes a bottom frame 30 and a top frame 34 having bottom and top coil supports 32, 36, respectively, and mounted so that core / coil assembly 12 is supported therein. Each core 20 is preferably wound on a plurality of amorphous metal strips or layers 28 having a rectangular cross-sectional shape (see FIG. 1B). Each core has two long sides 2
4 and two short sides 26, these sides being rectangular core window 22
In this window 22, the linear intermediate portion 52 of the rectangular coil 40 of the present invention is arranged. The aspect ratio, ie, the relationship between the long and short sides 24, 26 of the core 20, is defined as the ratio of the height of the window (ie, the long side 24) to the width of the window (ie, the short side 26). , About 3.5 to 1 and 4.
It is between 5 to 1.
【００１９】 この好ましいコアの構造によってコア２０を製造するために必要な強磁性金属
の巻かれたストリップ又は層２８の数を最小限にし、コイルの低い温度勾配を生
じる。エポキシ樹脂（図示しない）の層は、コア２０の高さを支持するために長
い側面２４に沿って適用される。最初のエポキシ層は、柔軟であり、コア２０を
有する強磁性金属ストリップ又は層２８の間を貫通する。連続したエポキシ樹脂
の層は、所望の強度をコア２０の長い側面２４に付与するようにさらに剛性を有
する。コア２０は、通常の化学式Fe80B11Si9を有する強磁性金属リボンから製造
されることが好ましい。このリボンは、商品名METGLAS合金SA-1としてAlliedSig
nal社によって販売されている。This preferred core configuration minimizes the number of wound strips or layers 28 of ferromagnetic metal required to fabricate core 20 and results in a low temperature gradient of the coil. A layer of epoxy (not shown) is applied along the long sides 24 to support the height of the core 20. The first epoxy layer is flexible and penetrates between the ferromagnetic metal strips or layers 28 having the core 20. The continuous layer of epoxy is more rigid so as to impart the desired strength to the long sides 24 of the core 20. The core 20 is preferably fabricated from a ferromagnetic metal ribbon having a conventional formula Fe 80 B 11 Si 9. This ribbon is available under the trade name METGLAS Alloy SA-1 from AlliedSig
sold by nal.
【００２０】 本発明のコイル４０の所望の形状は略矩形である。しかしながら、コア２０の
矩形のウインドウ２２内に嵌合される寸法及び形状であるほぼ中間部分５２を含
む限り、他の形状も本発明の範囲として考慮することができる。例えば、コイル
４０は、コアウインドウ２２内には配置されていない丸い端部分５４と、コアウ
インドウを貫通し、コアウインドウ内に配置されている直線的な中間部分５２と
、を有する、例えば、直線的な中間部分を備えた楕円である。The desired shape of the coil 40 of the present invention is substantially rectangular. However, other shapes are contemplated as being within the scope of the invention, as long as they include a generally intermediate portion 52 that is sized and shaped to fit within the rectangular window 22 of the core 20. For example, the coil 40 has a rounded end portion 54 that is not located within the core window 22 and a linear intermediate portion 52 that extends through the core window and is located within the core window, e.g., a straight line. An ellipse with a typical middle part.
【００２１】 さらに図１Ｂに示すように、本発明の略矩形のコイル４０は、絶縁材料４４及
び選択的に配置された冷却ダクトスペーサ４６とともに巻かれた複数のコイル巻
き線４２を有する（図４及び図５参照）。コイル４０の矩形の形状は、矩形の巻
き線マンドレル６０の周りにコイル部材（例えば、巻き線４２及び絶縁材料４４
）を巻き、コイル巻き線４２及び絶縁材料４４を複数の同心層に巻くことによっ
て得ることができる。好ましい実施形態において、絶縁材料４４は巻きコイル４
０の最内層及び最外層を有し、隣接する巻かれたコイル巻き線４２の間に電気的
な絶縁を提供する。実質的に矩形のコイル溝５６は、矩形の巻きマンドレル６０
を除去したときコイル４０を通して長手方向に形成される。As further shown in FIG. 1B, the generally rectangular coil 40 of the present invention has a plurality of coil windings 42 wound with an insulating material 44 and a selectively disposed cooling duct spacer 46 (FIG. 4). And FIG. 5). The rectangular shape of the coil 40 is such that the coil members (eg, the windings 42 and the insulating material 44) surround the rectangular winding mandrel 60.
), And winding the coil winding 42 and the insulating material 44 around a plurality of concentric layers. In a preferred embodiment, the insulating material 44 comprises the wound coil 4
It has zero innermost and outermost layers and provides electrical insulation between adjacent wound coil windings 42. The substantially rectangular coil groove 56 has a rectangular winding mandrel 60.
Is formed in the longitudinal direction through the coil 40 when removed.
【００２２】 通常、コイルの巻き線材料がスプールに供給されるので、材料はコイルが巻か
れた後、曲げ半径を保持し、コイル４０を曲げ、巻き線材料の記憶によって全体
が楕円形状をとる。不利なことに、これは、直線である中間部分５２でコイルの
成形寸法を増大し、コア２０に適合するのにはコイルがあまりにも大きすぎる結
果になる。したがって、コイルの巻き線４２（及びコイル４０）が巻きマンドレ
ル６０から除去された後、全体が矩形の形状を保持することを保証する必要があ
る。本発明によって提供される１つの解決法は、コイルの巻き線４２の間に絶縁
材料としてエポキシ樹脂が点在するクラフトペーパを用いることを含む。エポキ
シ樹脂は、コイルの巻き線４２に付着され、硬化されるとき、巻き線材料が曲が
る傾向に対向する剛性を巻き線４２に付与する。別の例としては、巻き線フォー
ム６２（図４及び図５参照）は、コイル４０のコイル巻き線４２のコーナーを形
成する金属コーナー６４を有し、コイル４０は、マンドレル６０に巻かれる。第
３の解決法は、例えば、木製のブロック及びナイロンのハンマを用いて巻き線材
料をマンドレル６０の上に巻くとき、矩形のコイル４０を成形することを含む。
他の解決法は、巻きマンドレル６０にコイル４０を残し、コイル４０が完全に巻
かれた後、包囲する前にクランプの間に巻き線４０の長い足を押すことを含む。
コイル４０に矩形の形態を加えることに加えて、この後者の解決法は、コイルの
長い足を押すように作用し、ビルドアップ部分を最小限にすべき場所、即ち、ほ
ぼ直線的な中間部分５２の部分で巻き線と絶縁材料４４との間のビルドアップ部
分を最小限にする。Normally, since the winding material of the coil is supplied to the spool, the material retains a bending radius after the coil is wound, bends the coil 40, and takes an overall elliptical shape by storing the winding material. . Disadvantageously, this increases the forming dimensions of the coil at the intermediate portion 52, which is straight, and results in the coil being too large to fit the core 20. Therefore, it is necessary to ensure that the entire winding retains a rectangular shape after the coil winding 42 (and the coil 40) is removed from the winding mandrel 60. One solution provided by the present invention involves using kraft paper interspersed with epoxy resin as the insulating material between the windings 42 of the coil. The epoxy resin, when applied to the coil windings 42 and cured, imparts opposing rigidity to the windings 42 that tends to bend the winding material. As another example, winding form 62 (see FIGS. 4 and 5) has metal corners 64 that form the corners of coil winding 42 of coil 40, and coil 40 is wound on mandrel 60. A third solution involves forming a rectangular coil 40 when the winding material is wound onto the mandrel 60 using, for example, a wooden block and a nylon hammer.
Other solutions include leaving the coil 40 on the winding mandrel 60 and pushing the long leg of the winding 40 between the clamps after the coil 40 is fully wound and before enclosing.
In addition to adding a rectangular configuration to the coil 40, this latter solution acts to push the long legs of the coil, and where the build-up portion should be minimized, i.e., a substantially straight intermediate portion. At 52, the build-up between the winding and the insulating material 44 is minimized.
【００２３】 完成したコイル４０の寸法を最小限にするために、冷却ダクトスペーサ４６が
コイルの直線的な中間部分５２に配置されない（及び冷却ダクト５８が配置され
ない）。これは、周縁に連続した冷却ダクトを必要とする丸い又は環状のコイル
に明確な利点を提供する。したがって、スペーサ４６の選択的な配置によって画
定される周縁方向に不連続な冷却ダクトが、矩形のコイル４０の端部部分５４に
のみ提供される。In order to minimize the dimensions of the finished coil 40, the cooling duct spacer 46 is not located at the straight intermediate portion 52 of the coil (and the cooling duct 58 is not located). This provides a distinct advantage for round or annular coils that require a continuous cooling duct around the periphery. Thus, a circumferentially discontinuous cooling duct defined by the selective placement of the spacer 46 is provided only at the end portion 54 of the rectangular coil 40.
【００２４】 絶縁材料４４は、間に電気絶縁を提供するためにコイルの巻き線４２の隣接す
る層の間に配置され、（後述するエポキシ樹脂の包囲を考慮しない）コイル４０
の最外端層と最内端層を形成する。好ましい実施形態において、絶縁材料４４は
、デュポン社のNomexブランドのようなアラミド紙のシートから成る。本発明の 精神又は意図から逸脱せずに種々の他の絶縁材料を提供することは当業者には明
らかである。An insulating material 44 is disposed between adjacent layers of the coil windings 42 to provide electrical insulation therebetween, and the coil 40 (without considering the epoxy encapsulation described below)
To form an outermost layer and an innermost layer. In a preferred embodiment, insulating material 44 comprises a sheet of aramid paper, such as DuPont's Nomex brand. It will be apparent to those skilled in the art that various other insulating materials may be provided without departing from the spirit or intention of the present invention.
【００２５】 絶縁材料の最内端及び最外端シートは、コイル４０の長手方向の端部を越えて
約１２ｍｍ延びている。さらに、冷却ダクトスペーサ４６の両側に配置された絶
縁材料４４は、コイル４０の端部を約１２ｍｍ越えて延びている。延長された絶
縁材料のシートは、例えば、コイル４０の（さらに詳細に説明する）包囲処理の
間硬化していないエポキシ樹脂を含むように作用する。The innermost and outermost sheets of insulating material extend approximately 12 mm beyond the longitudinal end of the coil 40. Further, the insulating material 44 disposed on both sides of the cooling duct spacer 46 extends about 12 mm beyond the end of the coil 40. The extended sheet of insulating material serves to include, for example, epoxy resin that has not been cured during the wrapping process (described in more detail) of the coil 40.
【００２６】 乾式タイプの配電変圧器の冷却は、対流か空気流の形成のいずれかである。空
気の通過を可能にするようにコイルの巻き線の間に冷却ダクト５８が必要である
。冷却ダクトスペーサ４６は、コイル４０を巻くときにコイルの巻き線４２の間
に挿入され、（以下に詳細に説明するように）コイル４０を包囲した後、取り除
かれる。コア２０のウインドウ２２内に適合することを保証するためにコア４０
の巻き寸法を制御することが望ましいので、組み立てられた変圧器１０のコアウ
インドウ２２内（即ち、図１Ｂに明瞭に示すようにコイル４０の長手方向遠位端
で）に配置されないコイルの部分にのみ挿入されることが望ましい。したがって
、コイル４０の寸法は、コアウインドウ２２内に配置された部分で制御され、そ
れによってさらに小さい（即ち、狭い）コイル４０を提供し、小さい配電変圧器
を提供する。Cooling of a dry type distribution transformer is either convection or airflow formation. A cooling duct 58 is required between the windings of the coil to allow the passage of air. The cooling duct spacer 46 is inserted between the windings 42 of the coil when winding the coil 40 and is removed after surrounding the coil 40 (as described in detail below). Core 40 to ensure fit within window 22 of core 20
Since it is desirable to control the winding size of the coil, the portion of the coil that is not located within the core window 22 of the assembled transformer 10 (i.e., at the longitudinal distal end of the coil 40 as clearly shown in FIG. 1B). It is desirable to insert only. Thus, the dimensions of the coil 40 are controlled by portions located within the core window 22, thereby providing a smaller (ie, narrower) coil 40 and providing a smaller distribution transformer.
【００２７】 本発明のコイルの略矩形の形状によって、矩形のコイルの周縁の周りの非連続
的な冷却ダクト５８の使用を可能にする。冷却ダクトを選択的に配置すること及
び非連続の冷却ダクト５８を周縁方向に提供することが望ましいことは、冷却コ
イル５８がコイルの寸法を増大することを考慮すれば明らかである。これは、コ
イル４０の直線的な中間部分５２では望ましくない。本発明のコイルの全体の矩
形の形状は、（丸いか環状の）直線的な側面を提供し、これは、コイル４０の端
部部分５４で冷却ダクト５８の選択的な場所を可能にする。The substantially rectangular shape of the coil of the present invention allows for the use of a discontinuous cooling duct 58 around the periphery of the rectangular coil. The desirability of selectively arranging cooling ducts and providing discontinuous cooling ducts 58 in the circumferential direction is apparent in view of the fact that cooling coils 58 increase the size of the coils. This is undesirable in the linear middle section 52 of the coil 40. The overall rectangular shape of the coil of the present invention provides a straight side (round or annular), which allows for selective location of the cooling duct 58 at the end portion 54 of the coil 40.
【００２８】 低電圧コイルにおいて、電力配電変圧器の第２の巻き線として使用するような
コイルの巻き線４２は、アルミニウム又は銅のシートから成る（図４参照）。高
電圧コイルにおいて、配電変圧器の１次巻き線として使用される高電圧コイルの
場合、コイル巻き線４２は、断面が矩形又は円形の銅のワイヤから成る（図５参
照）。低電圧及び高電圧コイルの双方において、コイル４０は予め形成された角
度形状を備えた金属コーナー６４を有する巻き線形態６２に関連して矩形のマン
ドレル６０に巻かれている。本発明のほぼ矩形のコイル４０は、低電圧又は高電
圧のコイルのみを有するか、又は代わりに低電圧又は高電圧コイルの双方を有す
る。巻きコイル４０は、以下にさらに詳細に説明するように、エポキシ樹脂層５
０によって完全に含まれ、包囲される。In low voltage coils, the windings 42 of the coil, such as those used as the second winding of the power distribution transformer, consist of sheets of aluminum or copper (see FIG. 4). In the case of high-voltage coils used as primary windings of distribution transformers in high-voltage coils, the coil windings 42 consist of copper wires of rectangular or circular cross section (see FIG. 5). In both low and high voltage coils, the coil 40 is wound on a rectangular mandrel 60 in conjunction with a winding configuration 62 having metal corners 64 with preformed angular shapes. The generally rectangular coil 40 of the present invention has only low or high voltage coils, or alternatively has both low or high voltage coils. The wound coil 40 includes an epoxy resin layer 5 as described in more detail below.
It is completely contained and surrounded by zeros.
【００２９】 図４及び図５を参照すると、低電圧及び高電圧の場合、本発明によって形成さ
れた矩形のコイル４０が示されている。図４に示される低電圧コイル４０は、例
えば、全体が矩形の巻きマンドレル６０の周りで銅又はアルミニウムのシートの
ようなコイル巻き線４２によって形成される。巻き線４２の隣接した層を電気的
に絶縁するために、絶縁材料４４がその間に挿入される。この絶縁材料４４は、
巻きコイルの内層及び最外層を有する。冷却ダクト５８は、コイル４０が巻かれ
るときコイル巻き線４２の間に冷却ダクトスペーサ４６を挿入することによって
巻きコイル４０に設けられる。スペーサ４６は、コイル４０を包囲した後取り除
かれ、冷却ダクト５８は、取り除かれたスペーサ４６によってつくられたキャビ
ティによって画定されている。図５に示す高電圧コイル４０は、コイルの巻き線
４２が矩形のマンドレル６０の周りで螺旋又はディスク形状の矩形又は丸い銅の
ワイヤを有することを除いて図４の低電圧コイル４０と同じ方法で形成されてい
る。Referring to FIGS. 4 and 5, for low voltage and high voltage, there is shown a rectangular coil 40 formed according to the present invention. The low voltage coil 40 shown in FIG. 4 is formed by a coil winding 42, such as a sheet of copper or aluminum, around a generally rectangular winding mandrel 60, for example. An insulating material 44 is inserted therebetween to electrically insulate adjacent layers of the winding 42. This insulating material 44
It has an inner layer and an outermost layer of a wound coil. Cooling duct 58 is provided on wound coil 40 by inserting cooling duct spacer 46 between coil windings 42 when coil 40 is wound. Spacer 46 is removed after surrounding coil 40 and cooling duct 58 is defined by a cavity created by the removed spacer 46. The high voltage coil 40 shown in FIG. 5 is similar to the low voltage coil 40 of FIG. 4 except that the coil winding 42 has a rectangular or round copper wire in a spiral or disk shape around a rectangular mandrel 60. It is formed with.
【００３０】 本発明のコイル４０は、図６に示すような収納容器７０を使用してエポキシ樹
脂層５０に包まれる。容器７０は、第１のシェル７２a及び第２のシェル７２ｂ を有する容器シェル７２と、容器コア７４と、容器底部７６とから成る。容器コ
ア７４は、第１と第２との容器コア７４a、７４ｂを有するか、別の例として、 容器コア７４は、本発明の矩形のコイル４０が巻かれるか、形成される矩形の巻
きマンドレル６０を有する。第１及び第２の容器７２a及び７２ｂに設けられた ブラケット７８は、包囲処理中に２つの半分の容器を保持するために使用される
。The coil 40 of the present invention is wrapped in the epoxy resin layer 50 using a storage container 70 as shown in FIG. The container 70 includes a container shell 72 having a first shell 72a and a second shell 72b, a container core 74, and a container bottom 76. The container core 74 has first and second container cores 74a, 74b, or as another example, the container core 74 is a rectangular wound mandrel on which the rectangular coil 40 of the present invention is wound or formed. 60. Brackets 78 provided on the first and second containers 72a and 72b are used to hold the two half containers during the encircling process.
【００３１】 図６、図７及び図８を参照して包囲処理を詳細に説明する。巻かれたコイル４
７０は収容容器７０内に配置され、この容器７０は硬化の後エポキシ樹脂の収縮
を可能にするように約１００ｍｍによってコイル４０の上方を越えて延びている
ことが好ましい。容器７０及びコイル４０は真空室８０内に配置され、真空室８
０は、真空源８０及びエポキシ源８４に接続される。室８０は、真空源８２によ
ってほぼ１５０トルまで真空とされる。部品ナンバ１１１−０４７，Ａ/Ｂのよ うなマグノリア社によって販売されるタイプのビスフェノールＡエポキシ樹脂の
ような低粘度エポキシ樹脂が収容容器７０に導入され、それを完全に充填する。
容器７０がエポキシ樹脂で上方まで充填されるとき、真空室８０はさらにほぼ２
０トルまで真空とされる。もしエポキシ樹脂の水準が真空室８０内の上述した圧
力の変化の間に低下する場合には、エポキシ樹脂がさらに追加される。収容容器
７０がエポキシ樹脂で完全に充填され、エポキシ樹脂の水準が容器７０内で安定
される場合には、エポキシ樹脂の水準は、容器７０内で安定し、エポキシ樹脂は
コイル４０を完全に包囲し、取り囲むエポキシ樹脂層５０を生じる。エポキシ樹
脂が硬化した後、コイル４０は、収容容器から取り除かれ、冷却ダクトスペーサ
４６はコイル４０から取り除かれる。The surrounding process will be described in detail with reference to FIGS. 6, 7 and 8. Wound coil 4
70 is located in a receiving container 70, which preferably extends above coil 40 by about 100 mm to allow the epoxy to shrink after curing. The container 70 and the coil 40 are disposed in a vacuum chamber 80, and the vacuum chamber 8
0 is connected to a vacuum source 80 and an epoxy source 84. The chamber 80 is evacuated by a vacuum source 82 to approximately 150 Torr. A low viscosity epoxy resin, such as a bisphenol A epoxy resin of the type sold by Magnolia, such as part number 111-047, A / B, is introduced into container 70 and completely filled.
When the container 70 is filled up with epoxy resin, the vacuum chamber 80 will
Vacuum to 0 torr. If the level of epoxy resin drops during the aforementioned pressure changes in the vacuum chamber 80, more epoxy resin is added. If the container 70 is completely filled with epoxy resin and the level of epoxy resin is stabilized in the container 70, the level of epoxy resin is stable in the container 70 and the epoxy resin completely surrounds the coil 40. This results in a surrounding epoxy resin layer 50. After the epoxy resin has cured, the coil 40 is removed from the container and the cooling duct spacer 46 is removed from the coil 40.
【００３２】 ほぼ矩形の樹脂包囲コイル４０は、ほぼ矩形の断面及び全体が矩形のコアウイ
ンドウ２２を有する巻かれた強磁性金属製コア２０とともに使用される。コイル
４０のほぼ直線部分５２は、コアウインドウ２２内に配置され、ウインドウ２２
の寸法及び形状に合致する。The substantially rectangular resin-enclosed coil 40 is used with a wound ferromagnetic metal core 20 having a substantially rectangular cross section and a generally rectangular core window 22. The substantially straight portion 52 of the coil 40 is located within the core window 22 and
It conforms to the size and shape of
【００３３】 したがって、本発明は、矩形の断面形状及び矩形の樹脂包囲コイルを備えた巻
かれた強磁性金属製コアを有する乾式配電変圧器を提供する。包囲によってコイ
ルを厳しい環境から保護し、コイルの絶縁装置を保護し、短絡条件の下でコイル
の強度を改良し、空気が円滑に容易に通過するコイルの外側の周りで円滑で一様
な表面を提供することによってコイルの冷却特性を改良する。さらに、コアの断
面形状とコイルの形状を合致させることによって、製造において廉価で、抵抗が
小さく、材料が少なくてすみ（コイルを巻くために必要とされるコイル材料が少
ない）、ほぼ丸いか円形のコイルを有する従来技術の変圧器よりさらにコンパク
トな乾式の強磁性金属配電変圧器を提供する。Accordingly, the present invention provides a dry distribution transformer having a wound ferromagnetic metal core with a rectangular cross-sectional shape and a rectangular resin-enclosed coil. Encircling protects the coil from harsh environments, protects the coil's isolator, improves the strength of the coil under short-circuit conditions, and has a smooth and uniform surface around the outside of the coil where air passes smoothly and easily To improve the cooling characteristics of the coil. Furthermore, by matching the cross-sectional shape of the core with the shape of the coil, it is inexpensive to manufacture, has low resistance, requires less material (less coil material is required to wind the coil), and is almost round or circular. A more compact dry ferromagnetic metal distribution transformer than prior art transformers having three coils.
【００３４】 したがって、本発明は、さらに経済的な方法で変圧器材料を使用し、製造コス
トを小さくし、変圧器全体の寸法を小さくする丈夫で耐久性のある乾式配電変圧
器を提供する。 本発明を詳細に説明したが、特許請求の範囲によって定義されるような本発明
の範囲ないで当業者によって変更及び変形が行われることは明らかである。Accordingly, the present invention provides a robust and durable dry distribution transformer that uses transformer materials in a more economical manner, reduces manufacturing costs, and reduces overall transformer dimensions. Having described the invention in detail, it will be apparent that modifications and variations can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.
【図１】 図１Ａは、コイルの一部を破断して示す本発明によって製造されたシェルタイ
プの単相変圧器の正面図、図１Ｂは、図１Ａの線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。FIG. 1A is a front view of a shell-type single-phase transformer manufactured according to the present invention showing a part of a coil cut away, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1A. It is.
【図２】 図２Ａは、本発明によって製造されたコアタイプの単相変圧器の正面図、図２
Ｂは、本発明によって製造されたコアタイプの単相変圧器の断面図である。2A is a front view of a core type single-phase transformer manufactured according to the present invention, FIG.
B is a cross-sectional view of a core-type single-phase transformer manufactured according to the present invention.
【図３】 図３Ａは、本発明によって製造された３相変圧器の正面図、図３Ｂは、図３Ａ
の線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。FIG. 3A is a front view of a three-phase transformer manufactured according to the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
【図４】 本発明による矩形のマンドレルの周りに巻かれた略矩形の低電圧コイルの斜視
図である。FIG. 4 is a perspective view of a generally rectangular low voltage coil wound around a rectangular mandrel according to the present invention.
【図５】 本発明による矩形マンドレルの周りに巻かれた略矩形の高電圧コイルの斜視図
である。FIG. 5 is a perspective view of a generally rectangular high voltage coil wound around a rectangular mandrel according to the present invention.
【図６】 本発明による略矩形のコイルを包囲する形状のエポキシ容器の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of an epoxy container shaped to surround a substantially rectangular coil according to the present invention.
【図７】 中に矩形のコイルを備えた図６のエポキシ樹脂の平面図である。FIG. 7 is a plan view of the epoxy resin of FIG. 6 with a rectangular coil therein.
【図８】 本発明によって製造されたコイルを包囲する包囲装置のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of an enclosing device for enclosing a coil manufactured according to the present invention.
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１２年１０月６日（２０００．１０．６）[Submission date] October 6, 2000 (2000.10.6)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＥＥ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＺ，ＰＬ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＲ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 プルース，ディー・クリスチャン アメリカ合衆国ニュージャージー州07960， モーリスタウン，ヒルクレスト・アベニュ ー 96 Ｆターム(参考） 5E043 AA07 BA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AU, BA, BB, BG, BR, CA, CN, CU, CZ, EE, GE, GH, GM, GW, HU, ID, IL, IS, JP, KP, KR, LC, LK, LR, LS, LT, LV, MG, MK, MN, MW, MX, NZ, PL , RO, RU, SD, SG, SI, SK, SL, TR, TT, UA, UZ, VN, YU, ZW Avenue 96 F term (reference) 5E043 AA07 BA01
Claims (1)
、 前記コイル及び前記コアは、前記コイルの直線部分の形状が前記コアウインド
ウの形状に適合するような寸法及び形状であり、前記コイルの前記直線部分は、
前記コア及び前記コアが組み立てられて配電変圧器を形成するとき前記コアウイ
ンドウに配置される乾式配電変圧器。 【請求項２】 導電性コイル巻き線と前記コイルの隣接する同心的な層の間に
電気的な絶縁を提供する絶縁材料とを有する複数の矩形の同心層と、 前記コイルを包囲する樹脂層とを有する請求項１の乾式配電変圧器。 【請求項３】 前記コイルは、前記複数の同心層の隣接する同心層の間に画定
される複数の冷却ダクトを有し、前記冷却ダクトは、前記矩形のコイルの周りで
周縁的に非連続的であり、前記直線部分を含まない前記コイルの一部に配置され
ている請求項２の乾式配電変圧器。 【請求項４】 前記コイル巻き線は、アルミニウム及び銅から成る材料のグル
ープから選択された材料から成る請求項２の乾式配電変圧器。 【請求項５】 前記樹脂層は、低粘度のエポキシ樹脂である請求項２の乾式配
電変圧器。 【請求項６】 前記低粘度樹脂はビスフェノールＡエポキシ樹脂である請求項
５の乾式配電変圧器。 【請求項７】 前記コアは巻かれたコアである請求項１の乾式配電変圧器。 【請求項８】 前記コアは、化学式Ｍ60-90、Ｔ0-15、Ｘ10-25を有するアモル
ファス金属合金からつくられ、ここで、Ｍは、鉄、コバルト、ニッケル成分の少
なくとも１つの成分であり、Ｔは少なくとも１つの遷移金属成分であり、Ｘは、
燐、ボロン、炭素成分のうちの少なくとも１つのメタロイド成分であり、炭素、
燐及び/又はボロンの８０パーセントまでは、アルミニウム、アンチモニ、ベリ リウム、インジウム、シリコン、及びスズによって置換される請求項１の乾式配
電変圧器。 【請求項９】 前記コアウインドウは、約３．５対１より大きいアスペクト比
を画定する請求項１の乾式配電変圧器。 【請求項１０】 前記コアウインドウは、３．５対１と４．５対１との間のア
スペクト比を画定する請求項１の乾式配電変圧器。 【請求項１１】 前記コイルは、低電圧コイルである請求項１の乾式配電変圧
器。 【請求項１２】 前記コイルは高電圧コイルである請求項１の乾式配電変圧器
。 【請求項１３】 前記コイルは、低電圧コイルと高電圧コイルとを有する請求
項１の乾式配電変圧器。 【請求項１４】 直線部分を有する樹脂で包囲された矩形のコイルであって、
導電性材料と絶縁材料を矩形の巻きフォームに交互に巻くことによって絶縁及び
導電性材料の複数の矩形の同心層を形成し、その後、前記コイルを包囲する包囲
樹脂層を形成することによって形成される、樹脂で包囲された略矩形のコイルと
、 中に形成された矩形のコアウインドウを備えた略矩形の強磁性金属製コアと、
を備え、 前記コイル及び前記コアは、前記コイルの直線部分の形状が前記コアウインド
ウの形状に適合するような寸法及び形状であり、前記コイルの直線部分は、前記
コイル及び前記コアが組み立てられて前記配電変圧器を形成するとき前記コアウ
インドウ内に配置される乾式配電変圧器。 【請求項１５】 前記導電材料は、アルミニウム及び銅から成る材料のグルー
プから選択される請求項１４の乾式配電変圧器。 【請求項１６】 前記コイルは、前記複数の同心層のうち隣接する同心層の間
に形成された複数の冷却ダクトを有し、前記冷却ダクトは、前記矩形コイルの周
りに周縁的に非連続であり、前記コイルが組立られるとき前記コアウンドウ内に
配置される前記直線部分を有しないコイルの一部に配置される請求項１４の乾式
配電変圧器。 【請求項１７】 前記樹脂層は低粘度のエポキシ樹脂を有する請求項１４の乾
式配電変圧器。 【請求項１８】 前記低粘度樹脂はビスフェノールＡエポキシ樹脂である請求
項１７の乾式配電変圧器。 【請求項１９】 前記コアは巻かれたコアである請求項１４の乾式配電変圧器
。 【請求項２０】 前記コアは、化学式Ｍ60-90、Ｔ0-15、Ｘ10-25を有するアモ
ルファス金属合金からつくられ、ここで、Ｍは、鉄、コバルト、ニッケル成分の
少なくとも１つの成分であり、Ｔは少なくとも１つの遷移金属成分であり、Ｘは
、燐、ボロン、炭素成分のうちの少なくとも１つのメタロイド成分であり、炭素
、燐及び/又はボロンの８０パーセントまでは、アルミニウム、アンチモニ、ベ リリウム、インジウム、シリコン、及びスズによって置換される請求項１４の乾
式配電変圧器。 【請求項２１】 前記コアウインドウは、約３．５対１より大きいアスペクト
比を画定する請求項１４の乾式配電変圧器。 【請求項２２】 前記コアウインドウは、３．５対１と４．５対１との間のア
スペクト比を画定する請求項１４の乾式配電変圧器。 【請求項２３】 前記コイルは、低電圧コイルである請求項１４の乾式配電変
圧器。 【請求項２４】 前記コイルは高電圧コイルである請求項１４の乾式配電変圧
器。 【請求項２５】 前記コイルは、低電圧コイルと高電圧コイルとを有する請求
項１４の乾式配電変圧器。 【請求項２６】 導電性コイル巻き線と前記コイルの隣接する同心層の間に電
気絶縁を提供する絶縁材料とを有する複数の矩形の同心層と、 前記コイルを包囲する樹脂層と、を有する直線部分を有する樹脂で包囲された
略矩形のコイル。 【請求項２７】 前記コイルは、前記複数の同心層のうち隣接する同心層の間
に形成された複数の冷却ダクトを有し、前記冷却ダクトは、前記矩形コイルの周
りに周縁的に非連続であり、前記コアウンドウ内に配置される前記直線部分を有
しないコイルの一部に配置される請求項２６の樹脂で包囲された略矩形のコイル
。 【請求項２８】 前記コイルウインドウは、アルミニウム及び銅から成る材料
のグループから選択される請求項２６の樹脂で包囲された略矩形のコイル。 【請求項２９】 前記樹脂層は、低粘度エポキシ樹脂から成る請求項２６の樹
脂で包囲された略矩形のコイル。 【請求項３０】 前記低粘度樹脂は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂である請
求項２９の樹脂で包囲された略矩形のコイル。 【請求項３１】 前記コイルは、低電圧コイルである請求項２６の樹脂で包囲
された略矩形のコイル。 【請求項３２】 前記コイルは高電圧コイルである請求項２６の略矩形の樹脂
で包囲されたコイル。 【請求項３３】 前記コイルは、低電圧コイルと高電圧コイルとを有する請求
項２６の略矩形の樹脂で包囲されたコイル。 【請求項３７】 前記工程（ｈ）の前記所定の圧力は約１５０トルである請求
項３６の乾式配電変圧器を製造する方法。 【請求項３８】 前記コアは、化学式Ｆｅ80Ｂ11Ｓ9を有するアモルファス金 属合金から製造される請求項８の乾式配電変圧器。 【請求項３９】 前記コアは、化学式Ｆｅ80Ｂ11Ｓ9を有するアモルファス金 属合金から製造される請求項２０の乾式配電変圧器。Claims: 1. A coil comprising: a substantially rectangular coil surrounded by a resin having a straight portion; and a ferromagnetic metal core having a rectangular core window defined therein. And the core is dimensioned and shaped such that the shape of the linear portion of the coil conforms to the shape of the core window, and the linear portion of the coil is
A dry distribution transformer disposed in the core window when the core and the core are assembled to form a distribution transformer. 2. A plurality of rectangular concentric layers having a conductive coil winding and an insulating material that provides electrical insulation between adjacent concentric layers of the coil, and a resin layer surrounding the coil. The dry distribution transformer according to claim 1, comprising: 3. The coil has a plurality of cooling ducts defined between adjacent ones of the plurality of concentric layers, the cooling ducts being peripherally non-continuous around the rectangular coil. 3. The dry distribution transformer of claim 2, wherein the transformer is located on a portion of the coil that does not include the linear portion. 4. The dry distribution transformer of claim 2, wherein said coil windings are comprised of a material selected from the group of materials consisting of aluminum and copper. 5. The dry distribution transformer according to claim 2, wherein the resin layer is a low-viscosity epoxy resin. 6. The dry distribution transformer according to claim 5, wherein said low-viscosity resin is a bisphenol A epoxy resin. 7. The dry distribution transformer according to claim 1, wherein said core is a wound core. 8. The core is made of an amorphous metal alloy having the formula M 60-90 , T 0-15 , X 10-25 , wherein M is at least one of the iron, cobalt and nickel components. Wherein T is at least one transition metal component and X is
Phosphorus, boron, at least one metalloid component of the carbon component, carbon,
2. The dry distribution transformer of claim 1 wherein up to 80 percent of the phosphorus and / or boron is replaced by aluminum, antimony, beryllium, indium, silicon, and tin. 9. The dry distribution transformer of claim 1, wherein said core window defines an aspect ratio greater than about 3.5 to 1. 10. The dry distribution transformer of claim 1, wherein said core window defines an aspect ratio between 3.5: 1 and 4.5: 1. 11. The dry distribution transformer according to claim 1, wherein said coil is a low voltage coil. 12. The dry distribution transformer according to claim 1, wherein said coil is a high voltage coil. 13. The dry distribution transformer of claim 1, wherein said coil comprises a low voltage coil and a high voltage coil. 14. A rectangular coil surrounded by a resin having a linear portion,
A plurality of rectangular concentric layers of insulating and conductive material are formed by alternately winding a conductive material and an insulating material into a rectangular wound form, and then formed by forming a surrounding resin layer surrounding the coil. A substantially rectangular coil surrounded by resin, a substantially rectangular ferromagnetic metal core having a rectangular core window formed therein,
The coil and the core are sized and shaped such that the shape of the linear portion of the coil matches the shape of the core window, and the linear portion of the coil is formed by assembling the coil and the core. A dry distribution transformer arranged within the core window when forming the distribution transformer. 15. The dry distribution transformer of claim 14, wherein said conductive material is selected from the group of materials consisting of aluminum and copper. 16. The coil has a plurality of cooling ducts formed between adjacent ones of the plurality of concentric layers, the cooling ducts being peripherally discontinuous around the rectangular coil. 15. The dry distribution transformer according to claim 14, wherein the linear distribution transformer is disposed on a portion of the coil that does not have the straight portion disposed within the core window when the coil is assembled. 17. The dry distribution transformer according to claim 14, wherein said resin layer comprises a low-viscosity epoxy resin. 18. The dry distribution transformer of claim 17, wherein said low viscosity resin is a bisphenol A epoxy resin. 19. The dry distribution transformer according to claim 14, wherein said core is a wound core. 20. The core is made of an amorphous metal alloy having the formula M 60-90 , T 0-15 , X 10-25 , wherein M is at least one of the iron, cobalt and nickel components. Wherein T is at least one transition metal component, X is at least one metalloid component of phosphorus, boron and carbon components, and up to 80 percent of carbon, phosphorus and / or boron is aluminum, antimony. 15. The dry distribution transformer of claim 14, wherein said transformer is replaced by :, beryllium, indium, silicon, and tin. 21. The dry distribution transformer of claim 14, wherein said core window defines an aspect ratio greater than about 3.5 to 1. 22. The dry distribution transformer of claim 14, wherein said core window defines an aspect ratio between 3.5: 1 and 4.5: 1. 23. The dry distribution transformer according to claim 14, wherein said coil is a low voltage coil. 24. The dry distribution transformer according to claim 14, wherein said coil is a high voltage coil. 25. The dry distribution transformer of claim 14, wherein said coil comprises a low voltage coil and a high voltage coil. 26. A system comprising: a plurality of rectangular concentric layers having conductive coil windings and an insulating material providing electrical insulation between adjacent concentric layers of the coil; and a resin layer surrounding the coil. A substantially rectangular coil surrounded by a resin having a straight portion. 27. The coil has a plurality of cooling ducts formed between adjacent ones of the plurality of concentric layers, the cooling ducts being peripherally discontinuous around the rectangular coil. 27. The substantially rectangular coil surrounded by the resin according to claim 26, wherein the coil is disposed in a part of the coil that does not have the linear portion disposed in the core window. 28. The resin-enclosed substantially rectangular coil of claim 26, wherein said coil window is selected from the group of materials consisting of aluminum and copper. 29. A substantially rectangular coil surrounded by the resin according to claim 26, wherein said resin layer is made of a low-viscosity epoxy resin. 30. The substantially rectangular coil surrounded by the resin of claim 29, wherein said low viscosity resin is a bisphenol A epoxy resin. 31. The substantially rectangular coil surrounded by the resin of claim 26, wherein the coil is a low voltage coil. 32. The coil of claim 26 wherein the coil is a high voltage coil. 33. The coil of claim 26 wherein the coil comprises a low voltage coil and a high voltage coil. 37. The method of claim 36, wherein the predetermined pressure in step (h) is about 150 Torr. 38. The dry distribution transformer according to claim 8, wherein said core is made of an amorphous metal alloy having the chemical formula Fe 80 B 11 S 9 . 39. The dry distribution transformer according to claim 20, wherein said core is made of an amorphous metal alloy having the chemical formula Fe 80 B 11 S 9 .
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