JP2016143687A - Iron core for transformer, and transformer using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変圧器用鉄心及びこれを用いた変圧器に関する。 The present invention relates to a transformer core and a transformer using the same.
本技術分野の背景技術として、特開2004−253677号公報(特許文献1)がある。この公報には、「全体をコンパクトにするため、短辺方向の最小化を可能とし、また、最内周の1単位積層体の枚数を多くする事により1単位積層体の全体構成数を少なくし、コイルと組み合わせる回数を少なくして巻鉄心の低価格化とする変圧器及び巻鉄心用積層体の製造装置を提供する。薄板状の磁性材料31を1枚1枚所定の量ずらしながら所定の枚数積層するとともに両端部を矩形の短辺となるよう突き合わせた単位積層体を3個以上積み重ねた矩形状の巻鉄心を備える変圧器において、ずらし量が、巻鉄心半径方向の中間の単位積層体45と比較して、内側の単位積層体44は小であり、かつ、外側の単位積層体46は大である。」と記載されており、また図3に巻鉄心とコイルの組立説明図が記載されている。 As a background art of this technical field, there is JP-A-2004-253677 (Patent Document 1). According to this publication, “in order to make the whole compact, minimization in the short side direction is possible, and the total number of one unit laminate is reduced by increasing the number of one unit laminate on the innermost circumference. The present invention provides a transformer and a manufacturing apparatus for a laminated body for a wound iron core that reduce the number of times of combining with a coil and reduce the price of a wound iron core. In a transformer provided with a rectangular wound core in which three or more unit laminated bodies are laminated so that both ends thereof become rectangular short sides are stacked, the amount of shift is an intermediate unit lamination in the radial direction of the wound core Compared with the body 45, the inner unit laminated body 44 is smaller and the outer unit laminated body 46 is larger. "Also, FIG. 3 is an assembly explanatory diagram of the wound core and the coil. Is described.
従来の巻鉄心のコーナー部における曲面形状を、折り曲げられた形状に置き換えた折り曲げ鉄心を開示した文献は無く、この折り曲げ鉄心をコイルに挿入する際の組立性を向上する方法については一切開示されていなかった。本発明は、コイルへの挿入をより容易にしつつ、鉄心特性の悪化を低減した折り曲げ鉄心、及びこれを用いた変圧器を提供することを目的とする。 There is no document disclosing a bent core in which the curved surface shape in the corner portion of a conventional wound core is replaced with a bent shape, and no method for improving the assemblability when inserting the bent core into a coil is disclosed. There wasn't. An object of this invention is to provide the bending iron core which made the insertion to a coil easier, and reduced deterioration of the iron core characteristic, and a transformer using the same.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、鉄心と、前記鉄心が挿入されるコイルと、を備えた変圧器であって、鉄心は、ラップ部側のコーナー部に形成されている折曲部の数が、ヨーク部側のコーナー部に形成されている折曲部の数より多いことを特徴とする。 In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. To give an example, a transformer including an iron core and a coil into which the iron core is inserted, the iron core on the lap portion side is provided. The number of bent portions formed in the corner portion is larger than the number of bent portions formed in the corner portion on the yoke portion side.
本発明によれば、鉄心とコイルとの組立性を向上し、かつ鉄心の特性悪化が抑制された変圧器を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the assembly property of an iron core and a coil can be improved, and the transformer by which the characteristic deterioration of the iron core was suppressed can be provided.
以下、本発明の実施例について図に基づき説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に、本実施例の変圧器の正面図を示す。まず、従来の巻鉄心のコーナー部における曲面形状を、図3の破線又は一点鎖線の領域で示すように折り曲げられた形状に置き換えた巻鉄心を、「折り曲げ鉄心」と呼ぶこととする。折り曲げ鉄心はコーナー部が曲面形状の巻鉄心に比べて加工歪みが小さいという利点がある。本実施例の変圧器は、コイル3と、鉄心窓内コイル支え4を介してコイルを支持する折り曲げ鉄心5と、それらを支持する上部金具6及び下部金具7と、これら上下部金具を連結する当板8と、変圧器本体2下部に設置されて変圧器を基盤上に固定するベース9とを有している。詳しくは後述するが、破線で示した折り曲げ鉄心5はヨーク部側のコーナー部では折曲部を2か所備え、ラップ部側のコーナー部では折曲部を3か所備えている。
In FIG. 1, the front view of the transformer of a present Example is shown. First, a wound core in which the curved surface shape at the corner portion of the conventional wound core is replaced with a bent shape as shown by a broken line or an alternate long and short dash line in FIG. 3 is referred to as a “folded core”. The bent iron core has an advantage that the processing distortion is smaller than that of the wound iron core having a curved corner portion. The transformer of the present embodiment connects the upper and lower metal parts to the
図2に、図1の10−10’断面を示す。外コイル12の内側に内コイル13が配置されており、更に内側に折り曲げ鉄心5が挿入されている。この折り曲げ鉄心5は薄帯形状の鉄心材料を積層して巻かれて形成されている。
FIG. 2 shows a cross section taken along the line 10-10 'of FIG. The
コーナー部が曲面形状となっている従来の巻鉄心では、積層した状態の巻鉄心を、その開放端側からまとめてコイルに挿入する方法が一般的である。一方、本実施例のような折り曲げ鉄心5では、内コイル13に挿入する際、積層されて形成されている折り曲げ鉄心5全体のうち内側に配置される鉄心から順次コイルに挿入していく。図2であれば、折り曲げ鉄心5の右側から左側に向けて順次鉄心を挿入していく。このように、折り曲げ鉄心と従来の巻鉄心とではコイルへの挿入方法が異なっており、折り曲げ鉄心の挿入には、従来の巻鉄心には無い課題がある。即ち、折り曲げ鉄心5を挿入する場合、挿入開始直後には鉄心を挿入するための空間(鉄心−内コイル間寸法11)が比較的大きく空いているため、鉄心を挿入するのは比較的容易である。しかしながら、鉄心材料の挿入が進むにつれ、鉄心材料を挿入するための空間(鉄心−内コイル間寸法11)が小さくなるので、折曲部が内コイル13の内側に干渉しやすくなり、挿入が難しくなる。
In a conventional wound iron core having a curved corner, a general method is to insert the laminated cores in a stacked state from the open end side into a coil. On the other hand, in the folded
この対策として、折り曲げ鉄心5と内コイル13との間に十分な隙間を開けておけるよう、鉄心の厚さよりもかなり大きくなるようにコイルの内径を設計する方法も考えられるが、この方法ではコイルが大型化し、変圧器自体も大型化してしまう。
As a countermeasure, a method of designing the inner diameter of the coil so as to be considerably larger than the thickness of the iron core so that a sufficient gap can be opened between the
図3に、折り曲げ鉄心5のヨーク部側のコーナー部14とラップ部側のコーナー部15に形成された折曲部の折曲角度をそれぞれ45度として、折曲部を2か所備えた鉄心を示す。このように、従来はヨーク部側のコーナー部14とラップ部側のコーナー部15の折り曲げ回数は同じ回数であった。
FIG. 3 shows an iron core having two bent portions, each of which has a bent angle of 45 degrees formed at the
図4に、折り曲げ鉄心5のヨーク部側のコーナー部14とラップ部側のコーナー部15に形成された折曲部の折曲角度をそれぞれ30度として、折曲部を3か所備えた鉄心を示す。この場合、45度の場合と比較して電磁鋼板を伸ばした際の直線度が高く、鉄心−内コイル間寸法11が小さくても鉄心挿入作業を比較的容易に行うことができる。また鉄心とコイルの接触による破損を低減することができる。
FIG. 4 shows an iron core having three bent portions, each of which has a bent angle of 30 degrees formed at the
図5に、折曲部の角度を45度とした場合と、30度とした場合の励磁特性を示す。折曲部の角度を30度とした場合の損失が、折曲部の角度を45度とした場合の損失よりも高いことが示されている。折り曲げ回数を増やすほど歪み箇所が増えて損失が大きくなると考えられる。 FIG. 5 shows excitation characteristics when the angle of the bent portion is 45 degrees and 30 degrees. It is shown that the loss when the angle of the bent portion is 30 degrees is higher than the loss when the angle of the bent portion is 45 degrees. It is considered that as the number of bendings increases, the number of distortion points increases and the loss increases.
図6に、本実施例における変圧器の折り曲げ鉄心5を示す。図5の説明で述べたように、折り曲げ回数が増えるほど損失が大きくなる。また、ヨーク部側のコーナー部は鉄心挿入に際してコイル内側を通過することはなく、ヨーク部側のコーナー部に形成された折曲部の数が鉄心挿入の容易性に与える影響は小さい。これらを考慮し、本実施例における折り曲げ鉄心5では、ヨーク部側のコーナー部では折曲部を2か所、ラップ部側のコーナー部では折曲部を3か所とし、ヨーク部側の折曲部を45度、ラップ部16側の折曲部を30度としている。このように、組立性向上への影響が小さいヨーク部側のコーナー部での折り曲げ箇所を2か所に制限したことにより損失悪化を抑制することができ、また組立性向上に影響が大きいラップ部側のコーナー部での折り曲げ箇所を3か所としたことで、組立性を低下させることなく変圧器を小型化することができる。図7には、折り曲げ鉄心5のヨーク部側の折曲部を90度、ラップ部16側の折曲部を30度とした鉄心を示す。この場合はヨーク部側のコーナー部の折り曲げ箇所が1か所であるため、2か所の場合よりも更に損失低下を抑制することができる。本発明は電磁鋼板を用いた鉄心を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えばアモルファス鉄心にも適用することができる。また、モールド変圧器、油入変圧器など、種々の変圧器に適用することができる。
In FIG. 6, the
1…変圧器
2…変圧器本体
3…コイル
4…鉄心窓内コイル支え
5…折り曲げ鉄心
6…上部金具
7…下部金具
8…当板
9…ベース
10、10’…断面指示
11…鉄心−内コイル間寸法
12…外コイル
13…内コイル
14…ヨーク部側コーナー部
15…ラップ部側コーナー部
16…ラップ部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記鉄心は、ラップ部側のコーナー部に形成されている折曲部の数が、ヨーク部側のコーナー部に形成されている折曲部の数より多いことを特徴とする変圧器。 A transformer comprising an iron core and a coil into which the iron core is inserted,
In the transformer, the number of bent portions formed in the corner portion on the lap portion side of the iron core is larger than the number of bent portions formed in the corner portion on the yoke portion side.
前記鉄心は、ラップ部側のコーナー部には折曲部を3か所備えることを特徴とする変圧器。 The transformer of claim 1,
The iron core is provided with three bent portions at a corner portion on a lap portion side.
前記鉄心の折曲部は、それぞれ30度であることを特徴とする変圧器。 The transformer according to claim 2,
Each of the bent portions of the iron core is 30 degrees.
前記鉄心は、ラップ部側のコーナー部に形成されている折曲部の角度が、ヨーク部側のコーナー部に形成されている折曲部の角度より小さいことを特徴とする変圧器。 The transformer of claim 1,
In the iron core, the angle of the bent portion formed in the corner portion on the lap portion side is smaller than the angle of the bent portion formed in the corner portion on the yoke portion side.
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