JPS62241318A - 樹脂モ−ルド形変圧器の製造方法 - 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薄帯からなるノーカット形巻鉄
心を用い九樹脂モールド形変圧器の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近時変圧器の鉄心においては、鉄心材料として非晶質磁
性合金薄帯を用いることが検討されている。この非晶質
磁性合金薄帯は磁性合金の浴場を超急冷して製造するも
ので、鉄損が極めて小さく優れた磁気特性を有し鉄心材
料として適している。

しかし、非晶質磁性合金薄帯は低損失である反面薄くて
脆いことから加工が１雌で焼鈍後に脆性を生じるという
問題点がある。このため、非晶質磁性合金薄帯により変
圧器鉄心を構成する場合には鉄心をノーカット形巻鉄心
構造とし、この巻鉄心に巻線を直接巻込む構成が採用さ
れている。

一方、最近層内設置の変圧器に樹脂モールド形変圧器が
多用されてきている。この方式の変圧器は合成樹脂を真
空加圧含浸した巻線を鉄心と組合せて構成し丸もので、
２ＫＶ／−前後の電位傾度に耐え得る絶縁強度を有し、
鼎燃性とメンテナンスの向上および耐熱性の向上を図る
ことができる特徴がある。この特徴を活かして非晶質磁
性合金薄帯からなる樹脂モールド形変圧器を構成するこ
とが考えられるが、モールドした巻線に巻鉄心を組込む
となるとノーカット形では困難で、ワンターンカット形
ま九はＣカット形にせざるを得ない。

このため切断加工が必要になるばかりか、巻線への組込
み時に、焼鈍して脆くなった非晶質磁性合金薄帯を取シ
扱わなければならないので、巻鉄心に損傷を生じるおそ
れがある。

一方、樹脂モールド形変圧器には巻鉄心と巻線を一体に
樹脂モールドする構成もある。しかし、この構成では非
晶質磁性合金薄帯が応力感受性が大きく外力を受けると
磁気特性が大きく低下する性質があるので、樹脂硬化時
の収縮力が巻鉄心を構成する非晶質磁性合金薄帯に作用
しないようくしなければならない。

そこで、その対策として、従来よシ第５図に示す如く、
あらかじめ円筒形の樹脂製ケース２ｔ−準備し、このケ
ース２に非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心１を挿入し
てケース２の開口に蓋３を接着して密封し、その後にケ
ース２の周囲に巻線（図示せず）を巻回して巻鉄心ｌと
巻線を一体に樹脂モールドして、樹脂硬化時の収縮力が
巻鉄心に作用しないようにした構成の変圧器が知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして、前述した従来の方法において巻鉄心１を収納
するために用いるケース２および蓋３は、樹脂成製品或
いは樹脂積層材を貼シ合せて作るため、シール効果、強
度及び寸法精度は高い。

しかし、ケース２に収納する巻鉄心１は非晶ＪＸ磁性合
金薄帯の製造条件に起因する巻回厚さの変動が大きく、
巻鉄心１の仕上シ寸法の精度および内・外径の同心度は
低い。このため、巻鉄心１０大きさがケースＩＫ合いに
＜＜、巻鉄心１をケース２に挿入する作業が難しくなる
。また、焼鈍後の脆化し丸巻鉄心２がケース２と衝突す
ると破損する烏それがある等の問題がある。これらの対
策としてケース２の内径を余裕をもつ九大きさとし′て
いるが、この場合、ケース２とこのケース２に収納され
た巻鉄心ｌとの間に隙間が生じ、後工程の組立作業時や
、変圧器完成後の輸送等において振動が加わると、ケー
ス２の内部で巻鉄心１が躍ってケース２と膨突し破損す
ることが多く、またケース２が大形化することにより変
圧器の外形寸法も大きくなるという問題がある。

さらに、巻鉄心ｌが矩形鉄心や段付鉄心である場合には
、ケース２を鉄心形状に合せるためにケース形状が複雑
となシ、ケースの製造が困難となるという問題がある。

本発明は前記事情に基づいてなされたもので、簡易な構
成であシながら竪牢で巻鉄心を構成する非晶質磁性合金
薄帯の磁気特性低下や破損を防止できる鉄心密封体を備
え九樹脂モールド形変圧器の製造方法を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決する丸めの手段と作用〕上記目的を達成
するために本発明の樹脂モールド形変圧器の製造方法に
おいては、筒形の巻枠に非晶質磁性薄帯を巻回して形成
した巻鉄心の外周部を筒形外周枠で覆い、前記巻枠と外
周枠にはさまれ丸巻鉄心の端面に、端面形状に合致した
絶縁シートからなる端面板を挿入し、外周枠と端面板の
表面に粉末静電塗装による樹脂被膜を形成して隙間をう
めることにより、鉄心形状に適合し九機械的にも竪牢な
鉄心密封体を形成し、壱廁と鉄心との一体樹脂モールド
時に樹脂浸透を防止したものである。従って、本発明に
よれば眸心密封体が簡単に構成できて樹脂収縮応力によ
る巻鉄心への悪影響を防止でき、巻鉄心形状に鉄心密封
体が適合しているために外力、振動尋により内部の巻鉄
心が破損することを防止することができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面によって説明する。

先ず、第１図および第２図に示すよう罠金属円筒又は金
属角筒の巻枠１３（図では角筒）の上に非晶質磁性合金
薄帯１２を巻回し矩形のノーカット形巻鉄心１１を形成
する。

次に巻鉄心１１の外周面に金属薄板（例えば銅板）を巻
いて、その巻終りをろう付等で接合し円筒又は角筒の外
周枠１４（図では角筒）を形成する。この際巻枠１３及
び外周枠１４は、その両端が巻鉄心１ノの両端面１１ａ
、Ｉｌｂよ９１１以上外方に突出するように巻鉄心１１
の幅よシ大なる幅寸法を有するものを使用する。また、
外周枠１４の一部に小孔をあけ、この小孔に真空排気用
パイプ１７を挿入して溶接により固定する。

しかる後に１前記巻枠１３および外周枠１４の各端部と
巻鉄心１１の端面１１ａ、ｌｌｂとに挟まれた一対の凹
部に、巻鉄心１ノの端面形状に合致した環状をなす絶縁
シート（例えばポリエステルフィルム〕よりなる端面板
１５．Ｉｓを嵌め込み巻鉄心１ノの端面１１ｍ、１１ｂ
Ｋ密着させて接着剤で部分的に仮止めする。この場合、
巻枠１３及び外周枠１４と端面板１５，１５との隙間は
極力少くする。

次に％第３図に示す如く巻鉄心１１に対して静電粉体塗
装装置を用いて静電粉体塗装を行なう。

すなわち、図中１８は装置本体、１９は高屯圧発生装ｆ
ｉ１２１ｔ／Ｃ接続した高圧電極、２０は多孔質板であ
る。巻鉄心１１は装置本体１８の上部に設けたマンドレ
ル２２に嵌合して取付ける。このマンドレル２２は巻鉄
心１１の巻枠１３の形状に適合した円形断面又は粗形断
面のものを使用し、駆動軸２３と結合して回転させる。

そして、装置本体１８の下部から空気２４を供給し、こ
の空気２４ｔ−高圧電極１９ｆＣよりイオン化して多孔
質板２０に通すことにより多孔質板２０上に載せた粉体
２５を浮遊させるとともに、粉体２５を静電的に帯電さ
せる。帯電された粉体２５は装置本体１８の上部で霧状
となフ、正極の　　□高電位の巻鉄心１ノに静電的に引
張られる。一方、巻鉄心１１は駆動軸２３によりマンド
レル２２を介して回転させる。このため、粉体２５はマ
ンドレル２２と嵌合する巻枠１３の円周を除いて巻鉄心
１ノの外周枠１４と端面板１５．１５表表面体に一様に
付着する。

その後、加熱炉で加熱して外周枠１４および端面板１５
．１５に付着した粉末樹脂を溶解硬化し、樹脂被膜Ｊ６
を形成する。この樹脂被膜１６は巻枠１３および外周枠
１４と端面板Ｉｓ、１５との隙間を封止する。これによ
り巻枠１３、外周枠１４、端面板１５　、Ｉｓおよび樹
脂＠＠１６とで巻鉄心１１の表面全体を密封する鉄心密
封体＾を構成する。

次いで、巻鉄心１ノの全周（円形鉄心の場合）又は脚部
（矩形鉄心の場合〕に巻線を巻回する。

ｗｃ４図は矩形の巻鉄心１１の両脚に巻線２６を巻回し
た場合を示している。巻線作業は通常ノーカット形巻鉄
心におけるｌＩ！ｊ＋ｉｌＩ！工程の場合と同様に手作
業又は専用の９１１Ｍ機により巻線ｔ−巻込む。

次に１第４図で示すように巻１１Ｍ２Ｂに対して樹脂含
浸処理を行なう。この樹脂含浸処理は、巻線２６を巻鉄
心１１とともに外タンク２７内の内タンク２１ｊＫ配置
して行なう。この時、巻鉄心ｚ１の外周枠ｚ４に設けた
真空排気用バイブ１２を上部にし、このパイプ１７に接
続パイプ２９を継ぎ足して内タンク２８の上部縁よシ上
部に引出す。

そして、真空ポンプ３０により内タンク２８内を排気し
て真空乾燥する。この時、真空排気用バイブ１７を介し
て鉄心密封体Ａの内部も真空に排気される。その後に、
レジンタンク３１よシ脱泡ずみの拘脂液３２を内タンク
２８下部に注入し、徐々にその液面を上げて巻線１６内
に樹脂液２２を完全に含浸する。ここで、巻鉄心１１は
その表面を巻枠Ｚ３、外周枠ｚ４、端面板１５．１５及
び樹脂被Ｍ＆１６．１６で構成された固くて緻密な鉄心
密封体Ａで保膿しているので、樹脂が鉄心密封体Ａを通
して巻鉄、心１ｚに浸入することはない。

また内タンク２７内を真空に保持する際、真空排気用バ
イブ１７を通じて鉄心密封体へ内部も同様に真空に排気
して同圧に保持するために、鉄心密封体Ａには有害な内
圧が作用せず、これが変形、破損することはない。なお
、小形の変圧器では鉄心密封体Ａ内を真空排気しなくて
も問題ない。大形の変圧器では鉄心密封体内の圧力約１
気圧によって鉄心密封体に変形、漏れが生ずる場合があ
る。

従来の樹脂ケースでも蓋の接着部より洩れが発生するこ
とがあった。なお、真空排気用パイプ１７は含浸樹脂の
硬化後適当な位置で切断し先端を封じこめる。

しかして、この製造方法においては、樹脂含浸処理を行
なう場合に、巻鉄心１１を構成する非晶質磁性合金薄帯
１２には、合成樹脂の硬化収縮力が作用することはない
ので、非晶質磁性合金薄帯１２の磁気特性の低下がない
。

ま九、鉄心密封体＾を構成する樹脂被膜１６を形成する
静電粉体塗装は、巻鉄心１１の非晶質磁性合金薄帯１２
が幅方向に不揃いであっても、巻鉄心１ノの端面に設け
た端面板１５．１５の滑かな表面に樹脂を塗装するので
、容易に均一に行なうことが可能となる。この場合端面
板１５．１５と巻枠１３および外周枠１４との境界の隙
間は僅少であシ、しかも端面板１５．１５が巻枠Ｚ３と
外周枠１４の端部に挟まれた凹部にあるために、静電粉
体塗装時に粉体樹脂が巻枠１３と外周枠１４の端部間に
十分付着堆積されるので、端面板１５．１５と巻枠１３
および外周枠１４との境界を十分密封することができる
。

さらに１巻鉄心１１は鉄心密封体Ａで機械的に保護され
ているので、変圧器の製造工程中の取扱い時に巻鉄心１
１ｔ／Ｃ加わる外力により、非晶質磁性合金薄帯１２の
磁気特性を低下させることがなく、破損も防止できる。

なお、巻鉄心１１に予め防錆剤を塗布しておき、巻線２
６の樹脂含浸処理後に真空排気バイブ１７を閉じて鉄心
密封体＾を封じることにより、巻鉄心１１に塗布した防
錆剤は巻鉄心１１の非晶質磁性合金薄帯Ｘ２に対する防
錆効果を長期にわたって保持することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の樹脂モールド形変圧器の製
造方法によれば、安価で簡単な構成の鉄心密封体で巻鉄
心を密封し、巻線に樹脂含浸処理を行なう時に樹脂が巻
鉄心に浸入することを阻止し、樹脂圧力の作用で巻鉄心
を構成する非晶質磁性合金薄帯の磁気特性が低下するこ
とを防止できる。しかも、鉄心密封体は巻鉄心の周囲全
体をその形状および大きさに応じて密に接して包囲する
ために、外部振動により巻鉄心が振動することがなく、
非晶質磁性合金薄帯の磁気特性の低下および破損を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の製造方法の一実施例を示しており、第１
図および第２図は巻鉄心および鉄心密封体を示す側面断
面図および正面断面図、第３図は静電粉体塗装工程を示
す説明図、第４図は樹脂含浸工程を示す説明図、第５図
は従来の製造方法において用いる巻鉄心を収容するケー
スを示す斜視図である。 １１・・・巻鉄心、１２・・・非晶質磁性合金薄帯、１
３・・・巻枠、１４・・・外周枠、１５・・・端面板、
１６・・・樹脂被膜、１７・・・真空排気用パイプ、Ａ
・・・鉄心密封体。 】２ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非晶質磁性合金薄帯の幅に比して広幅の筒形をな
   す巻枠に前記非晶質磁性合金薄帯を巻回して巻鉄心を形
   成するとともに、この巻鉄心の外周部に前記非晶質磁性
   合金薄帯に比して広幅の筒形をなす外周枠を被せ、さら
   に前記巻枠と外周枠の両端に挟まれた前記巻鉄心の両端
   面に環状の端面板を当接配置する工程と、静電粉体塗装
   により前記外周枠および端面板の表面に樹脂被膜を形成
   し、この樹脂被膜と前記巻枠と外周枠と端面板とで前記
   巻鉄心を密封する鉄心密封体を形成する工程と、前記巻
   鉄心密封体の周囲に巻線を巻回する工程と、この巻線に
   樹脂含浸処理を行なう工程とからなることを特徴とする
   樹脂モールド形変圧器の製造方法。
2. （２）樹脂含浸処理時には外周枠に設けたパイプで鉄心
   密封体の内部を真空にするものである特許請求の範囲第
   １項に記載の樹脂モールド形変圧器の製造方法。