JP4617560B2 - 静止誘導電器およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、大電流を出力する工業用の静止誘導電器に関し、特に、製作工数の少ない静止誘導電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来の静止誘導電器の巻線結線図である。静止誘導電器が主変圧器１と直列変圧器２とで構成されている。主変圧器１は、鉄心３に主変１次巻線４と主変２次巻線２とタップ巻線６とが巻回されてなり、直列変圧器２はもう一つの鉄心８に直変１次巻線７と直変２次巻線９とが巻回されている。主変２次巻線５と直変２次巻線９とは直列接続され、直変１次巻線７の両端にタップ巻線６が並列接続されている。
【０００３】
図１０は、例えば電気炉用の変圧器など大電流を出力する工業用の静止誘導電器の巻線結線図であり、電圧の入力端Ｕ，Ｘが主変１次巻線４の両端であり、電圧の出力端ｕ，ｘが主変２次巻線５と直変２次巻線９との直列回路の両端である。出力端ｕ，ｘの電圧調整は、タップ巻線６のタップ位置を選択することによって行われる。すなわち、タップ巻線６のタップ位置の選択によって直変１次巻線７の励磁電圧が調整されるので、それによって、直変２次巻線９両端の電圧が変化し、出力端ｕ，ｘの電圧が調整される。
【０００４】
図１１は、図１０の静止誘導電器の巻線断面図である。左側、右側の点線枠内がそれぞれ主変圧器１、直列変圧器２であり、いずれも片側断面図である。主変圧器１は、鉄心３の周りに内径側からタップ巻線６、主変１次巻線４、主変２次巻線５の順で巻回されている。一方、直列変圧器２は、鉄心８の周りに内径側から直変１次巻線７、直変２次巻線９の順で巻回されている。主変２次巻線５は複数の巻線対５Ｃが積層されてなるとともに、直変２次巻線９も複数の巻線対９Ｃが積層されてなり、各巻線対５Ｃ，９Ｃがそれぞれ直列接続されて出力端ｕ，ｘへの縦リード１０，１１に接続されている。
【０００５】
図１２は、図１１の巻線構成を示す要部斜視図である。主変２次巻線５が、上部円板巻線５Ａと下部円板巻線５Ｂとで構成される巻線対５Ｃからなり、主変１次巻線４の外周を巻回している。一方、直変２次巻線９が、上部円板巻線９Ａと下部円板巻線９Ｂとで構成される巻線対９Ｃからなり、直変１次巻線７の外周を巻回している。巻線対５Ｃと９Ｃとで構成された巻線ブロック２９が複数備えられ、その巻線ブロック２９の数は、５０ＭＶＡクラスの静止誘導電器の場合、約４０個程度になる。図１２ではその内、２個の巻線ブロック２９が示されている。その他の巻線ブロック２９は全く同じ構成でもって軸方向に積層されている。各巻線ブロック２９は、出力端ｕへの縦リード１０に接続される平角電線１３が上部円板巻線９Ａにおいて直変１次巻線７の外周に半ターン巻回された後に上部円板巻線５Ａ側へ移され、主変１次巻線４の外周に３ターン巻回される。その後、平角電線１３が下部円板巻線５Ｂへ移され、主変１次巻線４の外周に３ターン巻回される。さらに、平角電線１３が下部円板巻線９Ｂへ移され、直変１次巻線７の外周に３ターン巻回される。その後、平角電線１３が上部円板巻線９Ａへ移され、直変１次巻線７の外周に２．５ターン巻回され、最終的には、平角電線１３は出力端ｘへの縦リード１１に接続される。
【０００６】
図１３は、図１２の巻線ブロック２９の構成を示す平面図であり、（Ａ）が図１２のＲ矢視図、（Ｂ）が図１２のＳ矢視図である。各円板巻線５Ａ，５Ｂ，９Ａ，９Ｂでは平角電線が３ターンずつ巻回され、巻線ブロック２９は８の字の形状をしていることから８の字巻線と呼ばれている。なお、巻線ブロック２９は必ずしも３ターンとは限らず、静止誘導電器の仕様によって異なる。
【０００７】
図１４は、図１２のＴ−Ｔ断面図であり、平角絶縁導体１２が平角導体１２Ａを絶縁紙１２Ｂでもって覆うことによって構成されている。平角電線１３は、平角絶縁導体１２を４本重ねたものからなり、下部円板巻線９Ｂから上部円板巻線９Ａへの渡り部３１で平角絶縁導体１２を転位させてある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の静止誘導電器は、巻線ブロックが製作し難いという問題があった。
すなわち、従来の巻線ブロック２９は、８の字状に一体化されているので、専用の巻線治具の周りに多数本の平角絶縁導体よりなる平角電線１３を当てその形に成形する必要があった。そのために、巻線ブロック２９の巻線作業には、高度の技量が要求されていた。しかも、上部円板巻線と下部円板巻線とを積層した後に縦ダクトを取り付けるとともに、円板巻線間の絶縁スペーサを取り付ける必要があったので、巻線の組み立てに多くの工数がかかっていた。また、上部円板巻線と下部円板巻線との渡り部で平角絶縁導体を転位させるのにも時間がかかっていた。さらに、平角絶縁導体を使用しているので巻線内の渦電流が多くなり、巻線の損失も大きいという欠点があった。
この発明の目的は、巻線ブロックの巻線工数を低減させることにあり、さらには、巻線の損失を低減させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、主変１次巻線と主変２次巻線とタップ巻線とを備えた主変圧器と、直変１次巻線と直変２次巻線と備えた直列変圧器とからなり、前記主変２次巻線と前記直変２次巻線とは直列接続されるとともに巻き軸方向を同じにして並べて配され、前記タップ巻線と前記直変１次巻線とは並列接続され、入力電圧が前記主変１次巻線に加えられ、出力電圧が前記主変２次巻線と前記直変２次巻線との直列回路の両端から取り出され、前記タップ巻線のタップ位置が選択されることによって前記出力電圧の値が調整されてなる静止誘導電器において、前記主変２次巻線が，主変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成されるとともに、前記直変２次巻線が，直変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成され、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とがそれぞれ１つずつ隣接されるとともに，つなぎ部での接続により直列接続されて複数の巻線ブロックが形成され、前記巻線ブロックの両端から出力電圧が取り出され、前記静止誘導電器の出力端への１対のリードに前記複数の巻線ブロックの各両端がそれぞれ接続されてなるようにするとよい。それによって、主変２次巻線の円筒巻線と直変２次巻線の円筒巻線は、それぞれ異なる巻型に巻回されたのちにその円筒巻線同士の接続をすることができる。また、円筒巻線内の冷却用の絶縁スペーサは円筒巻線の巻回中に介装することができる。そのために、巻線ブロックの巻線作業が容易になり、巻線の組み立て工数が低減される。
【００１０】
また、かかる構成において、前記巻線ブロックが、樹脂皮膜で覆われた複数の素線導体が積層されるとともに各素線導体の積層位置が長さ方向に行くに従って順次変わるようにしてなる転位導体からなるようにしてもよい。それによって、転位導体とすることによって、転位される多数本の並列導体に分割することができるので、巻線内の渦電流が少なくなる。しかも、巻線中に導体を転位させる必要がなくなるとともに、巻線ブロック数が減り、巻線ブロックの接続個所が減る。そのために、巻線の組み立て工数がさらに減る。
【００１１】
また、かかる構成において、隣接される前記巻線ブロックの主変圧器の円筒巻線と直列変圧器の円筒巻線とを接続する渡り部同士が直交してなるようにしてもよい。それによって、渡り部の導体に電磁力が発生しないので、短絡時に発生する電磁機械力が働いても渡り部の導体同士が解け難くなる。
また、かかる構成において、前記巻線ブロックのターン間に主変２次巻線と直変２次巻線との軸方向長さを一致させる絶縁スペーサが介装されてなるようにしてもよい。それによって、主変２次巻線と直変２次巻線とのタ−ン数が異なっていても、その巻線軸方向の長さを同じにすることができ、巻線の組み立てが楽になる。
【００１２】
また、かかる構成において、前記巻線ブロックの主変２次巻線および直変２次巻線が、互いに異なる軸方向幅を備えた導体でもって形成されてなるようにしてもよい。それによって、主変２次巻線と直変２次巻線とのタ−ン数が異なっていても、その巻線軸方向の長さを同じにすることができ、巻線の組み立てが楽になる。
【００１３】
また、かかる構成において、前記巻線ブロックが主変２次巻線側の円筒巻線と直変２次巻線側の円筒巻線との接続位置を変える接続片を備えてなるようにしてもよい。
それによって、主変２次巻線と直変２次巻線とのタ−ン数が異なっていても、その巻線軸方向の長さを同じにすることができ、巻線の組み立てが楽になる。
また、この発明によれば、主変１次巻線と主変２次巻線とタップ巻線とを備えた主変圧器と、直変１次巻線と直変２次巻線と備えた直列変圧器とからなり、前記主変２次巻線と前記直変２次巻線とは直列接続されるとともに巻き軸方向を同じにして並べて配され、前記タップ巻線と前記直変１次巻線とは並列接続され、入力電圧が前記主変１次巻線に加えられ、出力電圧が前記主変２次巻線と前記直変２次巻線との直列回路の両端から取り出され、前記タップ巻線のタップ位置が選択されることによって前記出力電圧の値が調整されてなる静止誘導電器であって、前記主変２次巻線が，主変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成されるとともに、前記直変２次巻線が，直変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成され、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とがそれぞれ１つずつ隣接されるとともに，つなぎ部での接続により直列接続されて複数の巻線ブロックが形成され、前記巻線ブロックの両端から出力電圧が取り出され、前記静止誘導電器の出力端への１対のリードに前記複数の巻線ブロックの各両端がそれぞれ接続されてなる静止誘導電器を製造するための製造方法において、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とをそれぞれ異なる巻型に巻回した後に、その円筒巻線同士の接続を前記つなぎ部で行なうことにより前記巻線ブロックを製作する構成とする。
また、かかる構成において、前記巻線ブロックが、樹脂皮膜で覆われた複数の素線導体が積層されるとともに各素線導体の積層位置が長さ方向に行くに従って順次変わるようにしてなる転位導体からなる構成とすることができる。
また、かかる構成において、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とをそれぞれ異なる巻型に，ターン間に冷却用の絶縁スペーサを挿入しながら巻回した後に、その円筒巻線同士の接続を前記つなぎ部で行なうことにより前記巻線ブロックを製作する構成とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施例に基づいて説明する。図１は、この発明の実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックの構成を示す要部斜視図である。主変２次巻線５が、主変１次巻線４の外周を巻回する複数の円筒巻線１５であり、直変２次巻線９が、直変１次巻線７の外周を巻回する複数の円筒巻線１６である。巻線ブロック１７は、円筒巻線１５と１６とがつなぎ部１４を介して直列接続されたものからなる。図１では、２個の巻線ブロック１７が示され、その他の巻線ブロック１７は全く同じ構成でもって上下方向に積層されている。巻線ブロック１７は転位導体１８でもって構成され、図２が転位導体１８の断面図である。すなわち、図２の転位導体１８は、図示されていない樹脂皮膜で覆われた複数の素線導体１８Ａが左右方向積層されるとともに上下２列に並べられ、外周が絶縁紙１８Ｂで覆われている。また、素線導体１８Ａの積層位置は長さ方向に行くに従って変わるように構成されている。
【００１５】
図１に戻り、各巻線ブロック１７は、円筒巻線１５の上部から転位導体１８が直変１次巻線７の外周を半ターン巻回した後に、出力端ｕへの縦リード１０に接続されている。一方、円筒巻線１５の下部から転位導体１８が直変１次巻線７の外周を半ターン巻回した後に、円筒巻線１６とのつなぎ部１４に接続されている。また、円筒巻線１６の上部から転位導体１８が出力端ｘへの縦リード１１に接続されている。
【００１６】
図１において、巻線ブロック１７は、以下のようにして巻回される。まず、各円筒巻線１５，１６は、転位導体１８でもってそれぞれ異なる巻き枠にターン間に冷却用の絶縁スペ−サを挿入しながら円筒状に巻回される。その際、円筒巻線１５の上端は、予め直変２次巻線９の半ターン分と、縦リード１０までの長さ分の転位導体１８を確保しておく。また、円筒巻線１５の下端も、直変２次巻線９の半ターン分の転位導体１８を確保しておく。さらに、円筒巻線１６の上端は、予め縦リード１１までの長さ分の転位導体１８を確保しておく。次に、円筒巻線１５，１６を所定の間隔に並ぶように立て、円筒巻線１５の下端の予め長くした転位導体１８を直変２次巻線９側の巻き枠に半ターン分巻き付け、円筒巻線１５下端の転位導体１８の端部ｘ0 と円筒巻線１６の下端の転位導体１８の端部ｕ2 とがつなぎ部１４でもって接続される。その後、円筒巻線１５の上端の予め長くした転位導体１８を直変２次巻線９側の巻き枠に半ターン分巻き付け、さらに、転位導体１８の端部を縦リード１０に接続する。また、円筒巻線１６の上端の予め長くした転位導体１８の端部も縦リード１１に接続する。
【００１７】
上述のようにして巻回された巻線ブロック１７は、転位導体１８が使用されているので、従来の平角電線による図１２のような巻線ブロック２９より数が少なくて済む。すなわち、図１２における従来の巻線ブロック２９が平角絶縁導体１２が４本重ねられた平角電線１３（図１４）で構成され、その巻線ブロック２９が４０個設けられていたとする。平角絶縁導体１２の平角導体１２Ａの幅が１０ｍｍ、厚さが３ｍｍとすると、従来の巻線ブロック２９の合計の導体断面積は、
【００１８】
【数１】
４０個×４本×１０ｍｍ×３ｍｍ＝４８００ｍｍ2
となる。一方、図１における巻線ブロック１７の転位導体１８が３１本の素線導体１８Ａで撚られ（図２）、その素線導体１８Ａの幅が８ｍｍ、厚さが２ｍｍとすると、１０個の巻線ブロック１７の合計の導体断面積は、
【００１９】
【数２】
１０個×３１本×８ｍｍ×２ｍｍ＝４９６０ｍｍ2
となり、従来の巻線ブロック２９の４０個分の導体断面積とほぼ同じになる。したがって、図１の構成の巻線ブロック１７の個数は、従来の場合の４分の１と非常に少なくて済む。このように大きな差が生ずる理由は、巻線ブロック１７を従来の平角電線１３から転位導体１８にしたことによるもので、それによって、多数本の素線導体１８Ａを一括して巻回できるようになったからである。従来の巻線ブロック２９の構成では、数十本の平角絶縁導体１２を重ねて８の字巻線に成形することは不可能である。
【００２０】
また、図１の構成の巻線ブロック１７は、転位導体１８を巻枠に円筒状に巻き付けるので、巻線作業が従来のように８の字状に加工するための熟練した技量は不要であり、巻線工数が大幅に低減される。さらに、従来の場合における平角電線１３の接続は、４０個の巻線ブロック２９の場合、縦リード１０，１１に合計８０個所行う必要があった。一方、転位導体１８の接続は、１０個の巻線ブロック１７の場合、縦リード１０，１１での２０個所と、つなぎ部１４での１０個所と、合計３０個所で済み、この点からも巻線工数が低減される。
【００２１】
なお、図２における転位導体１８の素線導体１８Ａの外周を熱融着性の樹脂で覆ってもよい。それによって、転位導体１８自体の曲げ強度が高くなり、機械的に丈夫な巻線ブロック１７を形成することができる。したがって、短絡時に発生する電磁機械力に対しても充分に耐えられるようになる。
図３は、この発明の異なる実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックに使用される転位導体の構成を示す断面斜視図である。転位導体１９は、図示されていない熱融着性の樹脂皮膜で覆われた複数の素線導体１９Ａが左右方向に積層されるとともに上下２列に並べられ、外周が拘束部材１９Ｂでもってターン間に隙間をあけるようにして巻回されている。また、素線導体１９Ａの積層位置は長さ方向に行くに従って変わるように構成されている。拘束部材１９Ｂとしては、例えば、ポリエステル製の絶縁紐や熱収縮性のテープなどが用いられる。転位導体１９は、図２の転位導体１８のように絶縁紙１８Ｂで覆われていないので熱放散性に優れている。したがって、この転位導体１９が、図１のような巻線ブロック１７に使用された場合、巻線ブロック１７の冷却特性が向上する。また、素線導体１９Ａ同士が熱融着するので巻線ブロック１７の機械的特性も優れている。
【００２２】
図４は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の主変２次巻線の構成を示す要部斜視図である。すなわち、図４は、図１の主変２次巻線５を右側から見た図に対応する。転位導体１８が絶縁スペーサ２１を介して６ターン円筒状に巻回されて主変２次巻線５側の巻線ブロック１７が形成されている。主変２次巻線５の上下の端部ｕ1 ，端部ｘ1 は、手前側の直変２次巻線９（図１）に渡るように構成されている。下部の巻線ブロック１７における端部ｕ1 での直変２次巻線９側への渡り部と、その上部の巻線ブロック１７における端部ｘ1 での直変２次巻線９側への渡り部とが互いに直交するように配されている。そのために、その渡り部で転位導体１８同士に電磁力が発生しなくなるので、短絡時に発生する電磁機械力が働いても渡り部の導体は解け難くなり、機械的に信頼性の高い静止誘導電器を提供することができる。
【００２３】
図５は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図である。すなわち、図５は、図１の直変２次巻線９を右側から見た図に対応する。転位導体１８が絶縁スペーサ２２を介して６ターン円筒状に巻回されて直変２次巻線９側の巻線ブロック１７が形成されている。図５において、太線で書かれた部分は、奥行き側の主変２次巻線５から半ターン巻回された後の転位導体１８を示し、その転位導体１８の端部ｕ0 ，端部ｘ2 はそれぞれ手間側の縦リード１０，１１（図１）へ接続される。また、端部ｘ0 はつなぎ部１４を介して端部ｕ2 へ接続されている。巻線ブロック１７の主変２次巻線５側と直変２次巻線９側との高さ調整用の絶縁スペーサ２３が転位導体１８間に介装されている。すなわち、絶縁スペーサ２３は、巻線ブロック１７の主変２次巻線５側と直変２次巻線９側との円筒巻線の巻回数が異なる場合があるので、その高さを互いに一致させるためのものである。それによって、主変２次巻線５と直変２次巻線９との高さを同じにすることができるので、巻線の組み立てが楽になり製作工数を低減することができる。
【００２４】
図６は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図である。巻線ブロック１７の直変２次巻線９側の巻回数が、図５のそれより１ターン少ない場合であり、巻線ブロック１７の主変２次巻線５側と直変２次巻線９側との高さ調整用の絶縁スペーサ２３が転位導体１８間に介装されている。図６のその他は、図５の構成と同じである。それによって、主変２次巻線５と直変２次巻線９との高さを同じにすることができるので、巻線の組み立てが楽になり製作工数を低減することができる。
【００２５】
なお、この発明にかかる図５および図６は図の構成に限定されるものではなく、主変２次巻線５と直変２次巻線９との軸方向長さを一致させる絶縁スペーサが主変２次巻線５側のターン間に介装されてもよい。それによっても、巻線の組み立てが楽になり製作工数を低減することができる。
図７は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図である。巻線ブロック１７の直変２次巻線９側の巻回数が、図５のそれより１ターン多い場合である。直変２次巻線９側の転位導体２５の上下方向の幅を図５の転位導体１８のそれより小さくすることによって巻線ブロック１７の主変２次巻線５側と直変２次巻線９側との高さが調整されている。図７のその他は、図５の構成と同じである。それによって、主変２次巻線５と直変２次巻線９との高さを同じにすることができるので、巻線の組み立てが楽になり製作工数を低減することができる。
【００２６】
なお、この発明にかかる図７はこの構成に限定されるものではなく、巻線ブロック１７の直変２次巻線９側の巻回数が、図５のそれより少ない場合、直変２次巻線９側の転位導体２５の上下方向の幅を図５の転位導体１８のそれより大きくすることによって巻線ブロック１７の主変２次巻線側と直変２次巻線９側との高さの調整を行ってもよい。それによって、巻線の組み立てが楽になり製作工数を低減することができる。
【００２７】
図８は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックの構成を示す要部斜視図である。各巻線ブロック１７は、円筒巻線１５の下部から転位導体１８が直変１次巻線７の外周を半ターン巻回した後に、接続片２７とのつなぎ部２８に接続されている。接続片２７は、その上部がつなぎ部３０を介して円筒巻線１５上端の端部ｘ2 に接続されている。円筒巻線１５下端の端部ｕ2 は縦リード１１に接続されている。図８のその他は、図１の構成と同じである。接続片２７の円筒巻線１６との接続位置を変えることによって、円筒巻線１６に流れる電流の向きが変わる。それによって、円筒巻線１６の実質的なターン数を調整することができる。すなわち、図８の場合、縦リード１０から流れ込んだ電流は、端部ｕ。と端部ｕ1 との間の半ターンと、端部ｘ1 と端部ｘ0 との間の半ターンとで、直変１次巻線７の周りを反時計方向に合計１ターン分流れる。さらにその電流は、接続片２７の上部へ流れ、端部ｘ2 と端部ｕ2 との間で直変１次巻線７の周りを時計方向に５ターン分流れる。その結果、実質的には、円筒巻線１６には時計方向に４ターン分の電流が流れることになる。このように、接続片２７によって、円筒巻線１６の実質的なターン数を調整することができる。
【００２８】
図９は、図８の直変２次巻線９を右側から見た要部斜視図である。転位導体１８の端部ｘ0 と端部ｘ2 との間が、つなぎ部２７でもって接続されている。図９のその他は、図５の構成と同じである。図８で記述されたように、直変２次巻線９のターン数は実質的には４ターンとなるが、主変２次巻線５と直変２次巻線９との高さを同じにすることができる。それによって、巻線の組み立てが楽になり、製作工数を低減することができる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は前述のように、主変２次巻線が主変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線より構成されるとともに、直変２次巻線が直変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線より構成され、主変２次巻線の円筒巻線と直変２次巻線の円筒巻線がそれぞれ１つずつ隣接されるとともに直列接続されて複数の巻線ブロックが形成され、巻線ブロックの両端から出力電圧が取り出されてなるようにすることによって、巻線の組み立て工数が低減され製作コストを下げることができる。
【００３０】
また、かかる構成において、巻線ブロックが転位導体からなるようにすることによって、巻線の組み立て工数がさらに減り、製作コストをさらに下げることができる。
また、かかる構成において、隣接される巻線ブロックの主変圧器の円筒巻線と直列変圧器の円筒巻線とを接続する渡り部同士が直交してなるようにすることによって、巻線ブロックの機械力が増し、信頼性が向上するようになる。
【００３１】
また、かかる構成において、前記巻線ブロックのターン間に主変２次巻線と直変２次巻線との軸方向長さを一致させる絶縁スペーサが介装されてなるようにすることによって、巻線の組み立てが楽になり製作コストをさらに下げることができる。
また、かかる構成において、前記巻線ブロックの主変２次巻線および直変２次巻線が、互いに異なる軸方向幅を備えた導体でもって形成されてなるようにすることによって、巻線の組み立てが楽になり製作コストをさらに下げることができる。
【００３２】
また、かかる構成において、前記巻線ブロックが主変２次巻線側の円筒巻線と直変２次巻線側の円筒巻線との接続位置を変える接続片を備えてなるようにすることによって、巻線の組み立てが楽になり製作コストをさらに下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックの構成を示す要部斜視図
【図２】図１の転位導体の断面図
【図３】この発明の異なる実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックに使用される転位導体の構成を示す断面斜視図
【図４】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の主変２次巻線の構成を示す要部斜視図
【図５】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図
【図６】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図
【図７】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図
【図８】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックの構成を示す要部斜視図
【図９】図８の直変２次巻線を右側から見た要部斜視図
【図１０】従来の静止誘導電器の巻線結線図
【図１１】図１０の静止誘導電器の巻線断面図
【図１２】図１１の巻線構成を示す要部斜視図
【図１３】図１２の巻線ブロックの構成を示す平面図であり、（Ａ）が図１２のＲ矢視図、（Ｂ）が図１２のＳ矢視図
【図１４】図１２のＴ−Ｔ断面図
【符号の説明】
１：主変圧器、２：直列変圧器、３，８：鉄心、４：主変１次巻線、５：主変２次巻線、６：タップ巻線、７：直変１次巻線、９：直変２次巻線、１０，１１：縦リード、１４，２８，３０：つなぎ部、１５，１６：円筒巻線、１７：巻線ブロック、１８，１９，２５：転位導体、２１，２２，２３：絶縁スペーサ、２７：接続片
【発明の属する技術分野】
この発明は、大電流を出力する工業用の静止誘導電器に関し、特に、製作工数の少ない静止誘導電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来の静止誘導電器の巻線結線図である。静止誘導電器が主変圧器１と直列変圧器２とで構成されている。主変圧器１は、鉄心３に主変１次巻線４と主変２次巻線２とタップ巻線６とが巻回されてなり、直列変圧器２はもう一つの鉄心８に直変１次巻線７と直変２次巻線９とが巻回されている。主変２次巻線５と直変２次巻線９とは直列接続され、直変１次巻線７の両端にタップ巻線６が並列接続されている。
【０００３】
図１０は、例えば電気炉用の変圧器など大電流を出力する工業用の静止誘導電器の巻線結線図であり、電圧の入力端Ｕ，Ｘが主変１次巻線４の両端であり、電圧の出力端ｕ，ｘが主変２次巻線５と直変２次巻線９との直列回路の両端である。出力端ｕ，ｘの電圧調整は、タップ巻線６のタップ位置を選択することによって行われる。すなわち、タップ巻線６のタップ位置の選択によって直変１次巻線７の励磁電圧が調整されるので、それによって、直変２次巻線９両端の電圧が変化し、出力端ｕ，ｘの電圧が調整される。
【０００４】
図１１は、図１０の静止誘導電器の巻線断面図である。左側、右側の点線枠内がそれぞれ主変圧器１、直列変圧器２であり、いずれも片側断面図である。主変圧器１は、鉄心３の周りに内径側からタップ巻線６、主変１次巻線４、主変２次巻線５の順で巻回されている。一方、直列変圧器２は、鉄心８の周りに内径側から直変１次巻線７、直変２次巻線９の順で巻回されている。主変２次巻線５は複数の巻線対５Ｃが積層されてなるとともに、直変２次巻線９も複数の巻線対９Ｃが積層されてなり、各巻線対５Ｃ，９Ｃがそれぞれ直列接続されて出力端ｕ，ｘへの縦リード１０，１１に接続されている。
【０００５】
図１２は、図１１の巻線構成を示す要部斜視図である。主変２次巻線５が、上部円板巻線５Ａと下部円板巻線５Ｂとで構成される巻線対５Ｃからなり、主変１次巻線４の外周を巻回している。一方、直変２次巻線９が、上部円板巻線９Ａと下部円板巻線９Ｂとで構成される巻線対９Ｃからなり、直変１次巻線７の外周を巻回している。巻線対５Ｃと９Ｃとで構成された巻線ブロック２９が複数備えられ、その巻線ブロック２９の数は、５０ＭＶＡクラスの静止誘導電器の場合、約４０個程度になる。図１２ではその内、２個の巻線ブロック２９が示されている。その他の巻線ブロック２９は全く同じ構成でもって軸方向に積層されている。各巻線ブロック２９は、出力端ｕへの縦リード１０に接続される平角電線１３が上部円板巻線９Ａにおいて直変１次巻線７の外周に半ターン巻回された後に上部円板巻線５Ａ側へ移され、主変１次巻線４の外周に３ターン巻回される。その後、平角電線１３が下部円板巻線５Ｂへ移され、主変１次巻線４の外周に３ターン巻回される。さらに、平角電線１３が下部円板巻線９Ｂへ移され、直変１次巻線７の外周に３ターン巻回される。その後、平角電線１３が上部円板巻線９Ａへ移され、直変１次巻線７の外周に２．５ターン巻回され、最終的には、平角電線１３は出力端ｘへの縦リード１１に接続される。
【０００６】
図１３は、図１２の巻線ブロック２９の構成を示す平面図であり、（Ａ）が図１２のＲ矢視図、（Ｂ）が図１２のＳ矢視図である。各円板巻線５Ａ，５Ｂ，９Ａ，９Ｂでは平角電線が３ターンずつ巻回され、巻線ブロック２９は８の字の形状をしていることから８の字巻線と呼ばれている。なお、巻線ブロック２９は必ずしも３ターンとは限らず、静止誘導電器の仕様によって異なる。
【０００７】
図１４は、図１２のＴ−Ｔ断面図であり、平角絶縁導体１２が平角導体１２Ａを絶縁紙１２Ｂでもって覆うことによって構成されている。平角電線１３は、平角絶縁導体１２を４本重ねたものからなり、下部円板巻線９Ｂから上部円板巻線９Ａへの渡り部３１で平角絶縁導体１２を転位させてある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の静止誘導電器は、巻線ブロックが製作し難いという問題があった。
すなわち、従来の巻線ブロック２９は、８の字状に一体化されているので、専用の巻線治具の周りに多数本の平角絶縁導体よりなる平角電線１３を当てその形に成形する必要があった。そのために、巻線ブロック２９の巻線作業には、高度の技量が要求されていた。しかも、上部円板巻線と下部円板巻線とを積層した後に縦ダクトを取り付けるとともに、円板巻線間の絶縁スペーサを取り付ける必要があったので、巻線の組み立てに多くの工数がかかっていた。また、上部円板巻線と下部円板巻線との渡り部で平角絶縁導体を転位させるのにも時間がかかっていた。さらに、平角絶縁導体を使用しているので巻線内の渦電流が多くなり、巻線の損失も大きいという欠点があった。
この発明の目的は、巻線ブロックの巻線工数を低減させることにあり、さらには、巻線の損失を低減させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、主変１次巻線と主変２次巻線とタップ巻線とを備えた主変圧器と、直変１次巻線と直変２次巻線と備えた直列変圧器とからなり、前記主変２次巻線と前記直変２次巻線とは直列接続されるとともに巻き軸方向を同じにして並べて配され、前記タップ巻線と前記直変１次巻線とは並列接続され、入力電圧が前記主変１次巻線に加えられ、出力電圧が前記主変２次巻線と前記直変２次巻線との直列回路の両端から取り出され、前記タップ巻線のタップ位置が選択されることによって前記出力電圧の値が調整されてなる静止誘導電器において、前記主変２次巻線が，主変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成されるとともに、前記直変２次巻線が，直変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成され、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とがそれぞれ１つずつ隣接されるとともに，つなぎ部での接続により直列接続されて複数の巻線ブロックが形成され、前記巻線ブロックの両端から出力電圧が取り出され、前記静止誘導電器の出力端への１対のリードに前記複数の巻線ブロックの各両端がそれぞれ接続されてなるようにするとよい。それによって、主変２次巻線の円筒巻線と直変２次巻線の円筒巻線は、それぞれ異なる巻型に巻回されたのちにその円筒巻線同士の接続をすることができる。また、円筒巻線内の冷却用の絶縁スペーサは円筒巻線の巻回中に介装することができる。そのために、巻線ブロックの巻線作業が容易になり、巻線の組み立て工数が低減される。
【００１０】
また、かかる構成において、前記巻線ブロックが、樹脂皮膜で覆われた複数の素線導体が積層されるとともに各素線導体の積層位置が長さ方向に行くに従って順次変わるようにしてなる転位導体からなるようにしてもよい。それによって、転位導体とすることによって、転位される多数本の並列導体に分割することができるので、巻線内の渦電流が少なくなる。しかも、巻線中に導体を転位させる必要がなくなるとともに、巻線ブロック数が減り、巻線ブロックの接続個所が減る。そのために、巻線の組み立て工数がさらに減る。
【００１１】
また、かかる構成において、隣接される前記巻線ブロックの主変圧器の円筒巻線と直列変圧器の円筒巻線とを接続する渡り部同士が直交してなるようにしてもよい。それによって、渡り部の導体に電磁力が発生しないので、短絡時に発生する電磁機械力が働いても渡り部の導体同士が解け難くなる。
また、かかる構成において、前記巻線ブロックのターン間に主変２次巻線と直変２次巻線との軸方向長さを一致させる絶縁スペーサが介装されてなるようにしてもよい。それによって、主変２次巻線と直変２次巻線とのタ−ン数が異なっていても、その巻線軸方向の長さを同じにすることができ、巻線の組み立てが楽になる。
【００１２】
また、かかる構成において、前記巻線ブロックの主変２次巻線および直変２次巻線が、互いに異なる軸方向幅を備えた導体でもって形成されてなるようにしてもよい。それによって、主変２次巻線と直変２次巻線とのタ−ン数が異なっていても、その巻線軸方向の長さを同じにすることができ、巻線の組み立てが楽になる。
【００１３】
また、かかる構成において、前記巻線ブロックが主変２次巻線側の円筒巻線と直変２次巻線側の円筒巻線との接続位置を変える接続片を備えてなるようにしてもよい。
それによって、主変２次巻線と直変２次巻線とのタ−ン数が異なっていても、その巻線軸方向の長さを同じにすることができ、巻線の組み立てが楽になる。
また、この発明によれば、主変１次巻線と主変２次巻線とタップ巻線とを備えた主変圧器と、直変１次巻線と直変２次巻線と備えた直列変圧器とからなり、前記主変２次巻線と前記直変２次巻線とは直列接続されるとともに巻き軸方向を同じにして並べて配され、前記タップ巻線と前記直変１次巻線とは並列接続され、入力電圧が前記主変１次巻線に加えられ、出力電圧が前記主変２次巻線と前記直変２次巻線との直列回路の両端から取り出され、前記タップ巻線のタップ位置が選択されることによって前記出力電圧の値が調整されてなる静止誘導電器であって、前記主変２次巻線が，主変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成されるとともに、前記直変２次巻線が，直変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成され、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とがそれぞれ１つずつ隣接されるとともに，つなぎ部での接続により直列接続されて複数の巻線ブロックが形成され、前記巻線ブロックの両端から出力電圧が取り出され、前記静止誘導電器の出力端への１対のリードに前記複数の巻線ブロックの各両端がそれぞれ接続されてなる静止誘導電器を製造するための製造方法において、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とをそれぞれ異なる巻型に巻回した後に、その円筒巻線同士の接続を前記つなぎ部で行なうことにより前記巻線ブロックを製作する構成とする。
また、かかる構成において、前記巻線ブロックが、樹脂皮膜で覆われた複数の素線導体が積層されるとともに各素線導体の積層位置が長さ方向に行くに従って順次変わるようにしてなる転位導体からなる構成とすることができる。
また、かかる構成において、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とをそれぞれ異なる巻型に，ターン間に冷却用の絶縁スペーサを挿入しながら巻回した後に、その円筒巻線同士の接続を前記つなぎ部で行なうことにより前記巻線ブロックを製作する構成とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施例に基づいて説明する。図１は、この発明の実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックの構成を示す要部斜視図である。主変２次巻線５が、主変１次巻線４の外周を巻回する複数の円筒巻線１５であり、直変２次巻線９が、直変１次巻線７の外周を巻回する複数の円筒巻線１６である。巻線ブロック１７は、円筒巻線１５と１６とがつなぎ部１４を介して直列接続されたものからなる。図１では、２個の巻線ブロック１７が示され、その他の巻線ブロック１７は全く同じ構成でもって上下方向に積層されている。巻線ブロック１７は転位導体１８でもって構成され、図２が転位導体１８の断面図である。すなわち、図２の転位導体１８は、図示されていない樹脂皮膜で覆われた複数の素線導体１８Ａが左右方向積層されるとともに上下２列に並べられ、外周が絶縁紙１８Ｂで覆われている。また、素線導体１８Ａの積層位置は長さ方向に行くに従って変わるように構成されている。
【００１５】
図１に戻り、各巻線ブロック１７は、円筒巻線１５の上部から転位導体１８が直変１次巻線７の外周を半ターン巻回した後に、出力端ｕへの縦リード１０に接続されている。一方、円筒巻線１５の下部から転位導体１８が直変１次巻線７の外周を半ターン巻回した後に、円筒巻線１６とのつなぎ部１４に接続されている。また、円筒巻線１６の上部から転位導体１８が出力端ｘへの縦リード１１に接続されている。
【００１６】
図１において、巻線ブロック１７は、以下のようにして巻回される。まず、各円筒巻線１５，１６は、転位導体１８でもってそれぞれ異なる巻き枠にターン間に冷却用の絶縁スペ−サを挿入しながら円筒状に巻回される。その際、円筒巻線１５の上端は、予め直変２次巻線９の半ターン分と、縦リード１０までの長さ分の転位導体１８を確保しておく。また、円筒巻線１５の下端も、直変２次巻線９の半ターン分の転位導体１８を確保しておく。さらに、円筒巻線１６の上端は、予め縦リード１１までの長さ分の転位導体１８を確保しておく。次に、円筒巻線１５，１６を所定の間隔に並ぶように立て、円筒巻線１５の下端の予め長くした転位導体１８を直変２次巻線９側の巻き枠に半ターン分巻き付け、円筒巻線１５下端の転位導体１８の端部ｘ0 と円筒巻線１６の下端の転位導体１８の端部ｕ2 とがつなぎ部１４でもって接続される。その後、円筒巻線１５の上端の予め長くした転位導体１８を直変２次巻線９側の巻き枠に半ターン分巻き付け、さらに、転位導体１８の端部を縦リード１０に接続する。また、円筒巻線１６の上端の予め長くした転位導体１８の端部も縦リード１１に接続する。
【００１７】
上述のようにして巻回された巻線ブロック１７は、転位導体１８が使用されているので、従来の平角電線による図１２のような巻線ブロック２９より数が少なくて済む。すなわち、図１２における従来の巻線ブロック２９が平角絶縁導体１２が４本重ねられた平角電線１３（図１４）で構成され、その巻線ブロック２９が４０個設けられていたとする。平角絶縁導体１２の平角導体１２Ａの幅が１０ｍｍ、厚さが３ｍｍとすると、従来の巻線ブロック２９の合計の導体断面積は、
【００１８】
【数１】
４０個×４本×１０ｍｍ×３ｍｍ＝４８００ｍｍ2
となる。一方、図１における巻線ブロック１７の転位導体１８が３１本の素線導体１８Ａで撚られ（図２）、その素線導体１８Ａの幅が８ｍｍ、厚さが２ｍｍとすると、１０個の巻線ブロック１７の合計の導体断面積は、
【００１９】
【数２】
１０個×３１本×８ｍｍ×２ｍｍ＝４９６０ｍｍ2
となり、従来の巻線ブロック２９の４０個分の導体断面積とほぼ同じになる。したがって、図１の構成の巻線ブロック１７の個数は、従来の場合の４分の１と非常に少なくて済む。このように大きな差が生ずる理由は、巻線ブロック１７を従来の平角電線１３から転位導体１８にしたことによるもので、それによって、多数本の素線導体１８Ａを一括して巻回できるようになったからである。従来の巻線ブロック２９の構成では、数十本の平角絶縁導体１２を重ねて８の字巻線に成形することは不可能である。
【００２０】
また、図１の構成の巻線ブロック１７は、転位導体１８を巻枠に円筒状に巻き付けるので、巻線作業が従来のように８の字状に加工するための熟練した技量は不要であり、巻線工数が大幅に低減される。さらに、従来の場合における平角電線１３の接続は、４０個の巻線ブロック２９の場合、縦リード１０，１１に合計８０個所行う必要があった。一方、転位導体１８の接続は、１０個の巻線ブロック１７の場合、縦リード１０，１１での２０個所と、つなぎ部１４での１０個所と、合計３０個所で済み、この点からも巻線工数が低減される。
【００２１】
なお、図２における転位導体１８の素線導体１８Ａの外周を熱融着性の樹脂で覆ってもよい。それによって、転位導体１８自体の曲げ強度が高くなり、機械的に丈夫な巻線ブロック１７を形成することができる。したがって、短絡時に発生する電磁機械力に対しても充分に耐えられるようになる。
図３は、この発明の異なる実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックに使用される転位導体の構成を示す断面斜視図である。転位導体１９は、図示されていない熱融着性の樹脂皮膜で覆われた複数の素線導体１９Ａが左右方向に積層されるとともに上下２列に並べられ、外周が拘束部材１９Ｂでもってターン間に隙間をあけるようにして巻回されている。また、素線導体１９Ａの積層位置は長さ方向に行くに従って変わるように構成されている。拘束部材１９Ｂとしては、例えば、ポリエステル製の絶縁紐や熱収縮性のテープなどが用いられる。転位導体１９は、図２の転位導体１８のように絶縁紙１８Ｂで覆われていないので熱放散性に優れている。したがって、この転位導体１９が、図１のような巻線ブロック１７に使用された場合、巻線ブロック１７の冷却特性が向上する。また、素線導体１９Ａ同士が熱融着するので巻線ブロック１７の機械的特性も優れている。
【００２２】
図４は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の主変２次巻線の構成を示す要部斜視図である。すなわち、図４は、図１の主変２次巻線５を右側から見た図に対応する。転位導体１８が絶縁スペーサ２１を介して６ターン円筒状に巻回されて主変２次巻線５側の巻線ブロック１７が形成されている。主変２次巻線５の上下の端部ｕ1 ，端部ｘ1 は、手前側の直変２次巻線９（図１）に渡るように構成されている。下部の巻線ブロック１７における端部ｕ1 での直変２次巻線９側への渡り部と、その上部の巻線ブロック１７における端部ｘ1 での直変２次巻線９側への渡り部とが互いに直交するように配されている。そのために、その渡り部で転位導体１８同士に電磁力が発生しなくなるので、短絡時に発生する電磁機械力が働いても渡り部の導体は解け難くなり、機械的に信頼性の高い静止誘導電器を提供することができる。
【００２３】
図５は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図である。すなわち、図５は、図１の直変２次巻線９を右側から見た図に対応する。転位導体１８が絶縁スペーサ２２を介して６ターン円筒状に巻回されて直変２次巻線９側の巻線ブロック１７が形成されている。図５において、太線で書かれた部分は、奥行き側の主変２次巻線５から半ターン巻回された後の転位導体１８を示し、その転位導体１８の端部ｕ0 ，端部ｘ2 はそれぞれ手間側の縦リード１０，１１（図１）へ接続される。また、端部ｘ0 はつなぎ部１４を介して端部ｕ2 へ接続されている。巻線ブロック１７の主変２次巻線５側と直変２次巻線９側との高さ調整用の絶縁スペーサ２３が転位導体１８間に介装されている。すなわち、絶縁スペーサ２３は、巻線ブロック１７の主変２次巻線５側と直変２次巻線９側との円筒巻線の巻回数が異なる場合があるので、その高さを互いに一致させるためのものである。それによって、主変２次巻線５と直変２次巻線９との高さを同じにすることができるので、巻線の組み立てが楽になり製作工数を低減することができる。
【００２４】
図６は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図である。巻線ブロック１７の直変２次巻線９側の巻回数が、図５のそれより１ターン少ない場合であり、巻線ブロック１７の主変２次巻線５側と直変２次巻線９側との高さ調整用の絶縁スペーサ２３が転位導体１８間に介装されている。図６のその他は、図５の構成と同じである。それによって、主変２次巻線５と直変２次巻線９との高さを同じにすることができるので、巻線の組み立てが楽になり製作工数を低減することができる。
【００２５】
なお、この発明にかかる図５および図６は図の構成に限定されるものではなく、主変２次巻線５と直変２次巻線９との軸方向長さを一致させる絶縁スペーサが主変２次巻線５側のターン間に介装されてもよい。それによっても、巻線の組み立てが楽になり製作工数を低減することができる。
図７は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図である。巻線ブロック１７の直変２次巻線９側の巻回数が、図５のそれより１ターン多い場合である。直変２次巻線９側の転位導体２５の上下方向の幅を図５の転位導体１８のそれより小さくすることによって巻線ブロック１７の主変２次巻線５側と直変２次巻線９側との高さが調整されている。図７のその他は、図５の構成と同じである。それによって、主変２次巻線５と直変２次巻線９との高さを同じにすることができるので、巻線の組み立てが楽になり製作工数を低減することができる。
【００２６】
なお、この発明にかかる図７はこの構成に限定されるものではなく、巻線ブロック１７の直変２次巻線９側の巻回数が、図５のそれより少ない場合、直変２次巻線９側の転位導体２５の上下方向の幅を図５の転位導体１８のそれより大きくすることによって巻線ブロック１７の主変２次巻線側と直変２次巻線９側との高さの調整を行ってもよい。それによって、巻線の組み立てが楽になり製作工数を低減することができる。
【００２７】
図８は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックの構成を示す要部斜視図である。各巻線ブロック１７は、円筒巻線１５の下部から転位導体１８が直変１次巻線７の外周を半ターン巻回した後に、接続片２７とのつなぎ部２８に接続されている。接続片２７は、その上部がつなぎ部３０を介して円筒巻線１５上端の端部ｘ2 に接続されている。円筒巻線１５下端の端部ｕ2 は縦リード１１に接続されている。図８のその他は、図１の構成と同じである。接続片２７の円筒巻線１６との接続位置を変えることによって、円筒巻線１６に流れる電流の向きが変わる。それによって、円筒巻線１６の実質的なターン数を調整することができる。すなわち、図８の場合、縦リード１０から流れ込んだ電流は、端部ｕ。と端部ｕ1 との間の半ターンと、端部ｘ1 と端部ｘ0 との間の半ターンとで、直変１次巻線７の周りを反時計方向に合計１ターン分流れる。さらにその電流は、接続片２７の上部へ流れ、端部ｘ2 と端部ｕ2 との間で直変１次巻線７の周りを時計方向に５ターン分流れる。その結果、実質的には、円筒巻線１６には時計方向に４ターン分の電流が流れることになる。このように、接続片２７によって、円筒巻線１６の実質的なターン数を調整することができる。
【００２８】
図９は、図８の直変２次巻線９を右側から見た要部斜視図である。転位導体１８の端部ｘ0 と端部ｘ2 との間が、つなぎ部２７でもって接続されている。図９のその他は、図５の構成と同じである。図８で記述されたように、直変２次巻線９のターン数は実質的には４ターンとなるが、主変２次巻線５と直変２次巻線９との高さを同じにすることができる。それによって、巻線の組み立てが楽になり、製作工数を低減することができる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は前述のように、主変２次巻線が主変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線より構成されるとともに、直変２次巻線が直変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線より構成され、主変２次巻線の円筒巻線と直変２次巻線の円筒巻線がそれぞれ１つずつ隣接されるとともに直列接続されて複数の巻線ブロックが形成され、巻線ブロックの両端から出力電圧が取り出されてなるようにすることによって、巻線の組み立て工数が低減され製作コストを下げることができる。
【００３０】
また、かかる構成において、巻線ブロックが転位導体からなるようにすることによって、巻線の組み立て工数がさらに減り、製作コストをさらに下げることができる。
また、かかる構成において、隣接される巻線ブロックの主変圧器の円筒巻線と直列変圧器の円筒巻線とを接続する渡り部同士が直交してなるようにすることによって、巻線ブロックの機械力が増し、信頼性が向上するようになる。
【００３１】
また、かかる構成において、前記巻線ブロックのターン間に主変２次巻線と直変２次巻線との軸方向長さを一致させる絶縁スペーサが介装されてなるようにすることによって、巻線の組み立てが楽になり製作コストをさらに下げることができる。
また、かかる構成において、前記巻線ブロックの主変２次巻線および直変２次巻線が、互いに異なる軸方向幅を備えた導体でもって形成されてなるようにすることによって、巻線の組み立てが楽になり製作コストをさらに下げることができる。
【００３２】
また、かかる構成において、前記巻線ブロックが主変２次巻線側の円筒巻線と直変２次巻線側の円筒巻線との接続位置を変える接続片を備えてなるようにすることによって、巻線の組み立てが楽になり製作コストをさらに下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックの構成を示す要部斜視図
【図２】図１の転位導体の断面図
【図３】この発明の異なる実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックに使用される転位導体の構成を示す断面斜視図
【図４】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の主変２次巻線の構成を示す要部斜視図
【図５】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図
【図６】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図
【図７】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の直変２次巻線の構成を示す要部斜視図
【図８】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の巻線ブロックの構成を示す要部斜視図
【図９】図８の直変２次巻線を右側から見た要部斜視図
【図１０】従来の静止誘導電器の巻線結線図
【図１１】図１０の静止誘導電器の巻線断面図
【図１２】図１１の巻線構成を示す要部斜視図
【図１３】図１２の巻線ブロックの構成を示す平面図であり、（Ａ）が図１２のＲ矢視図、（Ｂ）が図１２のＳ矢視図
【図１４】図１２のＴ−Ｔ断面図
【符号の説明】
１：主変圧器、２：直列変圧器、３，８：鉄心、４：主変１次巻線、５：主変２次巻線、６：タップ巻線、７：直変１次巻線、９：直変２次巻線、１０，１１：縦リード、１４，２８，３０：つなぎ部、１５，１６：円筒巻線、１７：巻線ブロック、１８，１９，２５：転位導体、２１，２２，２３：絶縁スペーサ、２７：接続片
Claims (9)
- 主変１次巻線と主変２次巻線とタップ巻線とを備えた主変圧器と、直変１次巻線と直変２次巻線と備えた直列変圧器とからなり、前記主変２次巻線と前記直変２次巻線とは直列接続されるとともに巻き軸方向を同じにして並べて配され、前記タップ巻線と前記直変１次巻線とは並列接続され、入力電圧が前記主変１次巻線に加えられ、出力電圧が前記主変２次巻線と前記直変２次巻線との直列回路の両端から取り出され、前記タップ巻線のタップ位置が選択されることによって前記出力電圧の値が調整されてなる静止誘導電器において、前記主変２次巻線が，主変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成されるとともに、前記直変２次巻線が，直変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成され、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とがそれぞれ１つずつ隣接されるとともに，つなぎ部での接続により直列接続されて複数の巻線ブロックが形成され、前記巻線ブロックの両端から出力電圧が取り出され、前記静止誘導電器の出力端への１対のリードに前記複数の巻線ブロックの各両端がそれぞれ接続されてなることを特徴とする静止誘導電器。
- 請求項１に記載の静止誘導電器において、前記巻線ブロックが、樹脂皮膜で覆われた複数の素線導体が積層されるとともに各素線導体の積層位置が長さ方向に行くに従って順次変わるようにしてなる転位導体からなることを特徴とする静止誘導電器。
- 請求項１または２に記載の静止誘導電器において、隣接される前記巻線ブロックの主変圧器の円筒巻線と直列変圧器の円筒巻線とを接続する渡り部同士が直交してなることを特徴とする静止誘導電器。
- 請求項１または２に記載の静止誘導電器において、前記巻線ブロックのターン間に主変２次巻線と直変２次巻線との軸方向長さを一致させる絶縁スペーサが介装されてなることを特徴とする静止誘導電器。
- 請求項１または２に記載の静止誘導電器において、前記巻線ブロックの主変２次巻線および直変２次巻線が、互いに異なる軸方向幅を備えた導体でもって形成されてなることを特徴とする静止誘導電器。
- 請求項１または２に記載の静止誘導電器において、前記巻線ブロックが主変２次巻線側の円筒巻線と直変２次巻線側の円筒巻線との接続位置を変える接続片を備えてなることを特徴とする静止誘導電器。
- 主変１次巻線と主変２次巻線とタップ巻線とを備えた主変圧器と、直変１次巻線と直変２次巻線と備えた直列変圧器とからなり、前記主変２次巻線と前記直変２次巻線とは直列接続されるとともに巻き軸方向を同じにして並べて配され、前記タップ巻線と前記直変１次巻線とは並列接続され、入力電圧が前記主変１次巻線に加えられ、出力電圧が前記主変２次巻線と前記直変２次巻線との直列回路の両端から取り出され、前記タップ巻線のタップ位置が選択されることによって前記出力電圧の値が調整されてなる静止誘導電器であって、前記主変２次巻線が，主変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成されるとともに、前記直変２次巻線が，直変１次巻線の外周に巻回されてなる複数の円筒巻線を巻き軸方向に積層するようにして構成され、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とがそれぞれ１つずつ隣接されるとともに，つなぎ部での接続により直列接続されて複数の巻線ブロックが形成され、前記巻線ブロックの両端から出力電圧が取り出され、前記静止誘導電器の出力端への１対のリードに前記複数の巻線ブロックの各両端がそれぞれ接続されてなる静止誘導電器を製造するための製造方法において、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とをそれぞれ異なる巻型に巻回した後に、その円筒巻線同士の接続を前記つなぎ部で行なうことにより前記巻線ブロックを製作することを特徴とする静止誘導電器の製造方法。
- 請求項７に記載の静止誘導電器の製造方法において、前記巻線ブロックが、樹脂皮膜で覆われた複数の素線導体が積層されるとともに各素線導体の積層位置が長さ方向に行くに従って順次変わるようにしてなる転位導体からなることを特徴とする静止誘導電器の製造方法。
- 請求項７または８に記載の静止誘導電器の製造方法において、前記主変２次巻線の円筒巻線と前記直変２次巻線の円筒巻線とをそれぞれ異なる巻型に，ターン間に冷却用の絶縁スペーサを挿入しながら巻回した後に、その円筒巻線同士の接続を前記つなぎ部で行なうことにより前記巻線ブロックを製作することを特徴とする静止誘導電器の製造方法。
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