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JP6819136B2 - Trance - Google Patents

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JP6819136B2
JP6819136B2 JP2016163451A JP2016163451A JP6819136B2 JP 6819136 B2 JP6819136 B2 JP 6819136B2 JP 2016163451 A JP2016163451 A JP 2016163451A JP 2016163451 A JP2016163451 A JP 2016163451A JP 6819136 B2 JP6819136 B2 JP 6819136B2
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雅人 溝上
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史明 高橋
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崇人 水村
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Description

本発明は、トランスに関する。 The present invention relates to a transformer.

トランス(変圧器)においては、従来より、高効率化の観点から、低鉄損化が重要な課題の一つとなっており、様々な観点から低鉄損化の検討が行われている。
低鉄損化の一つの手法として、環状の鉄心の周方向に張力を発生させることが知られている。
In transformers, low iron loss has been one of the important issues from the viewpoint of high efficiency, and low iron loss has been studied from various viewpoints.
It is known that tension is generated in the circumferential direction of the annular iron core as one method for reducing iron loss.

特許文献1には、非晶質磁性薄板で渦巻状に巻回された巻鉄心における鉄心窓枠の上方および下方に絶縁板を対向して鉄心窓部を貫通するように配設し、この上,下絶縁板間を連結材にて連結し、且つ前記絶縁板の間隔を大なるように締めあげて前記巻鉄心の鉄心レグ部に引張力が加わる状態に保持構成した巻鉄心型変圧器が開示されている。 In Patent Document 1, an insulating plate is arranged above and below the iron core window frame in a wound iron core spirally wound with an amorphous magnetic thin plate so as to face the iron core window portion and penetrate the iron core window portion. A wound iron core type transformer that connects the lower insulating plates with a connecting material and tightens the insulating plates so that the distance between the insulating plates is large so that a tensile force is applied to the iron core leg portion of the wound iron core. It is disclosed.

特許文献2には、コイル状に巻取った非晶質磁性薄帯の内側に、耐熱材料からなる2個の内型と、この内型間にわたる中心棒、及びこの中心棒を囲繞するコイルばね、並びに中心棒に沿い螺進してコイルばねを圧するナットをセットし、このナットの螺進によるコイルばねの圧縮反発により、前記2個の内型に互いに遠ざかる方向の力を加えて非晶質磁性薄帯に拡張力を与え、この状態で焼鈍をする巻鉄心の製造方法が開示されている。 In Patent Document 2, two inner molds made of a heat-resistant material, a central rod extending between the inner molds, and a coil spring surrounding the central rod are described in a coiled amorphous magnetic thin band. , And a nut that is screwed along the center rod to press the coil spring is set, and the compression repulsion of the coil spring due to the screwing of this nut applies a force in the direction away from each other to the two inner molds and is amorphous. A method for manufacturing a wound iron core in which an expanding force is applied to a magnetic thin band and annealed in this state is disclosed.

また、特許文献3には、ドラムに巻きつけられた複数の珪素鋼帯の先端部を巻型に固定し、更に他のドラムに巻き付けられた複数のアモルファス・シートの先端部を前記珪素鋼帯の先端部の間に差し込み、この状態で、前記珪素鋼帯に張力を加えながら前記巻型を回転して前記アモルファス・シートを前記珪素鋼帯にはさみつつ前記珪素鋼帯と共に前記巻型に巻回する、巻鉄心製作方法が開示されている。 Further, in Patent Document 3, the tip portions of a plurality of silicon steel strips wound around a drum are fixed to a winding mold, and the tip portions of a plurality of amorphous sheets wound around another drum are fixed to the silicon steel strip. In this state, the winding die is rotated while applying tension to the silicon steel strip, and the amorphous sheet is sandwiched between the silicon steel strips and wound around the winding die together with the silicon steel strips. A method of manufacturing a wound iron core to be turned is disclosed.

一方、特許文献4には、絶縁被膜剤によって特定の張力が付与された、磁気特性及び鉄心加工性に優れた高磁束密度方向性電磁鋼板が開示されている。特許文献4によれば、鋼板に高張力被膜を適用することにより、低鉄損の方向性電磁鋼板が得られるとされている。 On the other hand, Patent Document 4 discloses a high magnetic flux density directional electromagnetic steel sheet having excellent magnetic properties and iron core workability, to which a specific tension is applied by an insulating coating agent. According to Patent Document 4, by applying a high-strength coating to a steel sheet, a grain-oriented electrical steel sheet with low iron loss can be obtained.

特開昭60−18909号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-18909 特開平4−311010号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-311010 特開昭58−57895号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-57895 特開平6−145998号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-145998

非晶質磁性薄膜を用いて巻鉄心を製造する場合、特許文献1〜3等に開示されているように、通常、非晶質磁性薄膜に張力を加えながら巻回して巻鉄心としている。そのため、非晶質磁性薄膜の巻鉄心は、接合部を有しないものであった。
一方、電磁鋼板を用いて巻鉄心を製造する場合、巻鉄心に巻線を挿入するための接合部が設けられる場合がある。当該接合部を一旦開放し、開放された巻鉄心の端部から巻線に挿入して、前記接合部を再接合することにより、巻鉄心に巻線を容易に巻回することができる。
When a wound iron core is manufactured using an amorphous magnetic thin film, the wound iron core is usually wound while applying tension to the amorphous magnetic thin film, as disclosed in Patent Documents 1 to 3. Therefore, the wound iron core of the amorphous magnetic thin film does not have a joint.
On the other hand, when a wound iron core is manufactured using an electromagnetic steel plate, a joint portion for inserting a winding into the wound iron core may be provided. The winding can be easily wound around the wound core by opening the joint once, inserting it into the winding from the end of the opened core, and rejoining the joint.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、鉄損が低減されたトランスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a transformer with reduced iron loss.

本発明に係るトランスは、電磁鋼板の積層体からなり、接合部を有する矩形環状の巻鉄心と、
前記巻鉄心の柱状部の少なくとも1つに巻回する巻線と、
前記巻鉄心が有する全ての柱状部それぞれに配置され、当該柱状部を前記電磁鋼板の積層方向に加圧する加圧部材と、
前記巻鉄心の少なくとも一つの柱状部に周方向の張力を付与する張力付与部材とを備え、
前記各加圧部材は、柱状部の積層方向両面に配置され、当該柱状部の外周に沿った矩形形状を有する加圧用プレート、及び、当該加圧用プレートを柱状部の積層方向両面から締め付ける加圧用ボルトと加圧用ナットを備え、
柱状部の窓部内に配置された前記加圧用プレートのうち、窓部内の向き合う位置に配置された少なくとも一対の加圧用プレートは、加圧用兼張力付与用プレートとして選ばれ、
前記張力付与部材は、柱状部の窓部内の向き合う位置に配置された少なくとも一対の前記加圧用兼張力付与用プレート、当該一対の加圧用兼張力付与用プレート間を接続する張力付与用スタッドボルト、及び、張力付与用スタッドボルトの両端に配置された一対の張力付与用ナットを備えることを特徴とする。
本発明のトランスにおいては、前記加圧部材の加圧力が0.1MPa以上であることが好ましい。
The transformer according to the present invention is made of a laminated body of electrical steel sheets, and has a rectangular annular wound iron core having a joint and a wound iron core.
A winding wound around at least one of the columnar portions of the wound iron core,
A pressure member that is arranged in each of all the columnar portions of the wound steel core and pressurizes the columnar portions in the laminating direction of the electromagnetic steel sheet, and
A tension applying member that applies tension in the circumferential direction to at least one columnar portion of the wound iron core is provided.
Each of the pressurizing members is arranged on both sides of the columnar portion in the stacking direction, and has a rectangular shape along the outer circumference of the columnar portion, and a pressurizing plate for tightening the pressurizing plate from both sides in the stacking direction of the columnar portion. Equipped with bolts and pressurizing nuts
Of the pressurizing plates arranged in the window portion of the columnar portion, at least a pair of pressurizing plates arranged at facing positions in the window portion are selected as the pressurizing and tensioning plates.
The tension applying member includes at least a pair of the pressurizing and tension applying plates arranged at facing positions in the window portion of the columnar portion, and a tension applying stud bolt connecting the pair of pressurizing and tension applying plates. Further, it is characterized by including a pair of tension applying nuts arranged at both ends of the tension applying stud bolt.
In the transformer of the present invention, the pressing force of the pressurizing member is preferably 0.1 MPa or more.

本発明のトランスにおいては、前記電磁鋼板が、張力被膜を有しないことが、低鉄損化の点、及び電磁鋼板の製造コストを抑制する点から好ましい。 In the transformer of the present invention, it is preferable that the electrical steel sheet does not have a tension film from the viewpoint of low iron loss and suppressing the manufacturing cost of the electrical steel sheet.

また、本発明のトランスにおいては、前記電磁鋼板が、表面酸化層を有することが、積層された電磁鋼板間の絶縁性が確保されて過電流が抑制され、より低鉄損化が図れる点から好ましい。 Further, in the transformer of the present invention, since the electromagnetic steel sheet has a surface oxide layer, the insulation between the laminated electromagnetic steel sheets is ensured, overcurrent is suppressed, and iron loss can be further reduced. preferable.

本発明によれば、鉄損が低減されたトランスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a transformer with reduced iron loss.

本発明に係るトランスの一実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one Embodiment of the transformer which concerns on this invention. 図1の実施形態における、接合部3を含むヨーク部の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the yoke part including the joint part 3 in the embodiment of FIG. 図2とは別の角度から見た、ヨーク部の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the yoke part seen from the angle different from FIG. 接合部3の開放状態3(A)と、接合状態3(B)を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the open state 3 (A) of the joint part 3 and the joint state 3 (B). 本発明に係るトランスの別の一実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another embodiment of the transformer which concerns on this invention.

以下、本発明に係るトランスついて詳細に説明する。
なお、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「垂直」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
Hereinafter, the transformer according to the present invention will be described in detail.
It should be noted that the terms such as "parallel", "vertical", and "same" and the values of length and angle used in the present specification to specify the shape and geometric conditions and their degrees are strict. Without being bound by meaning, we will interpret it including the range in which similar functions can be expected.

本発明に係るトランスは電磁鋼板の積層体からなり、接合部を有する矩形環状の巻鉄心と、
前記巻鉄心の柱状部の少なくとも1つに巻回する巻線と、
前記接合部を有する柱状部を前記電磁鋼板の積層方向に加圧する加圧部材と、
前記巻鉄心の少なくとも一つの柱状部に周方向の張力を付与する張力付与部材とを備えることを特徴とする。
The transformer according to the present invention is made of a laminated body of electrical steel sheets, and has a rectangular annular wound iron core having a joint and a wound iron core.
A winding wound around at least one of the columnar portions of the wound iron core,
A pressure member that pressurizes the columnar portion having the joint portion in the stacking direction of the electromagnetic steel sheet, and
It is characterized in that at least one columnar portion of the wound iron core is provided with a tension applying member that applies tension in the circumferential direction.

従来より、電磁鋼板を用いた巻鉄心においては、巻線を挿入するための接合部が設けられたものが知られている。このような巻鉄心に用いられる電磁鋼板は、周方向への張力を確保するために、張力被膜が設けられていることが多かった。しかしながら、張力被膜では、周方向への十分な張力が得られなかった。
そこで本発明者らは、巻鉄心に周方向の張力を付与するための張力付与部材を設けることを検討した。しかしながら、接合部を有する巻鉄心に周方向の張力を加えると、当該接合部が張力に耐え切れずに剥がれてしまうという問題が生じた。そこで、接合部を有するヨーク部に、電磁鋼板の積層方向に加圧することにより、接合部の剥がれを解決し、鉄損が低減されたトランスを得ることができた。
本発明によれば、張力被膜を用いることなく巻鉄心に周方向の張力を付与することができる。そのため、張力被膜を有しない電磁鋼板を用いてもよく、電磁鋼板の製造コストを抑えることができる。更に、電磁鋼板の表面を酸化処理して表面酸化層を形成する等、簡易な方法で表面の絶縁処理を行うことにより、電磁鋼板の製造コストを抑えながら、更に電磁鋼板の積層方向に生じる渦電流も抑制できるため、より鉄損が抑制されたトランスが得られる。
Conventionally, it has been known that a wound iron core using an electromagnetic steel plate is provided with a joint for inserting a winding. The electromagnetic steel sheet used for such a wound steel core is often provided with a tension coating in order to secure tension in the circumferential direction. However, with the tension coating, sufficient tension in the circumferential direction could not be obtained.
Therefore, the present inventors have studied to provide a tension applying member for applying a tension in the circumferential direction to the wound iron core. However, when tension is applied in the circumferential direction to the wound iron core having the joint portion, there is a problem that the joint portion cannot withstand the tension and peels off. Therefore, by applying pressure to the yoke portion having the joint portion in the laminating direction of the electromagnetic steel sheets, it was possible to solve the peeling of the joint portion and obtain a transformer with reduced iron loss.
According to the present invention, tension in the circumferential direction can be applied to the wound iron core without using a tension coating. Therefore, an electromagnetic steel sheet having no tension coating may be used, and the manufacturing cost of the electromagnetic steel sheet can be suppressed. Furthermore, by performing surface insulation treatment by a simple method such as oxidizing the surface of the electrical steel sheet to form a surface oxide layer, eddies generated in the stacking direction of the electrical steel sheet while suppressing the manufacturing cost of the electrical steel sheet. Since the current can also be suppressed, a transformer with more suppressed iron loss can be obtained.

本発明のトランスについて、図を参照して説明する。図1は、本発明に係るトランスの一実施形態を示す模式図である。図2及び図3は、それぞれ、図1の実施形態における接合部3の一例を示す斜視図である。また、図4は、接合部3の解放状態3(A)及び接合状態(B)を説明するための模式図である。また、図5は、本発明に係るトランスの別の一実施形態を示す模式図である。
図1の例に示されるトランスは、4つの柱状部を有する矩形環状の巻鉄心1を備え、巻線2a又は巻線2bが巻回された対向する2つの柱状部と、接合部3を有する柱状部とを有している。巻線2a及び巻線2bは、巻鉄心1に巻回しているものであるが、説明の都合上、図1では柱状部付近の断面図としている。巻線が巻回された柱状部と接合部3を有する柱状部とが同一の柱状部であってもよいが、接合部3の再接合の容易性や、トランスの性能の点から、接合部3を有する柱状部に隣接する柱状部に巻線が巻回されていることが好ましい。接合部の接合方式は特に限定されず、従来公知のいずれの方式であってもよいが、接合部の機械強度の点から、バットラップ接合、又はステップラップ接合であることが好ましく、中でも図3に示されるステップラップ接合であることが好ましい。
The transformer of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a transformer according to the present invention. 2 and 3 are perspective views showing an example of the joint portion 3 in the embodiment of FIG. 1, respectively. Further, FIG. 4 is a schematic view for explaining the open state 3 (A) and the joint state (B) of the joint portion 3. Further, FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of the transformer according to the present invention.
The transformer shown in the example of FIG. 1 includes a rectangular annular wound iron core 1 having four columnar portions, and has two opposed columnar portions around which windings 2a or windings 2b are wound and a joint portion 3. It has a columnar part. The winding 2a and the winding 2b are wound around the wound iron core 1, but for convenience of explanation, FIG. 1 shows a cross-sectional view near the columnar portion. The columnar portion around which the winding is wound and the columnar portion having the joint portion 3 may be the same columnar portion, but from the viewpoint of ease of rejoining the joint portion 3 and the performance of the transformer, the joint portion It is preferable that the winding is wound around the columnar portion adjacent to the columnar portion having 3. The joining method of the joint portion is not particularly limited, and any conventionally known method may be used, but from the viewpoint of the mechanical strength of the joint portion, butt wrap joint or step wrap joint is preferable, and among them, FIG. It is preferable to use the step wrap joint shown in.

本発明においては、接合部3を有する柱状部に電磁鋼板の積層方向に加圧する加圧部材が備えている。図1の例では、加圧部材として、加圧用プレート4、4a、加圧用ボルト5及び加圧用ナット6が用いられている。図1の例では、接合部3を有する柱状部の積層方向(X軸方向の)両面に加圧用プレート4及び4aが配置され、加圧用ボルト5及び加圧用ナット6により、均一に締め付けることにより、前記電磁鋼板の積層方向に加圧する。加圧用プレートの形状は、電磁鋼板の積層方向に均一に加圧可能な形状であれば特に限定されず、例えば平板であってもよいが、強く均一に締め付けが可能な点から、図3及び図4に示されるような柱状部の外周に沿った矩形形状を有する加圧プレートを用いることが好ましい。本発明においては、少なくとも接合部を有する柱状部を加圧すればよいものであるが、加圧により鉄損が改善する点から、矩形環状の巻鉄心1が有する4つの柱状部それぞれに加圧部材が配置され、加圧されていることが好ましい。
電磁鋼板の積層方向にかかる圧力は、特に限定されないが、接合部の剥がれを抑制する点から、0.1MPa以上であることが好ましく、更に鉄損を低減する点から、0.3MPa以上であることがより好ましく、0.4MPa以上であることが更により好ましい。一方、圧縮力を加える治具の小型化の点から、30MPa以下であることが好ましい。
In the present invention, the columnar portion having the joint portion 3 is provided with a pressurizing member that pressurizes in the stacking direction of the electromagnetic steel sheets. In the example of FIG. 1, pressurizing plates 4, 4a, pressurizing bolts 5, and pressurizing nuts 6 are used as pressurizing members. In the example of FIG. 1, the pressurizing plates 4 and 4a are arranged on both sides of the columnar portion having the joint portion 3 in the stacking direction (in the X-axis direction), and are uniformly tightened by the pressurizing bolt 5 and the pressurizing nut 6. , Pressurize in the laminating direction of the electromagnetic steel sheet. The shape of the pressurizing plate is not particularly limited as long as it can be uniformly pressurized in the laminating direction of the electromagnetic steel sheets. For example, it may be a flat plate, but from the viewpoint of strong and uniform tightening, FIG. It is preferable to use a pressure plate having a rectangular shape along the outer circumference of the columnar portion as shown in FIG. In the present invention, it is sufficient to pressurize at least the columnar portion having the joint portion, but from the viewpoint that the iron loss is improved by the pressurization, the columnar portion having the rectangular annular wound iron core 1 is pressurized. It is preferable that the members are arranged and pressurized.
The pressure applied in the laminating direction of the electromagnetic steel sheet is not particularly limited, but is preferably 0.1 MPa or more from the viewpoint of suppressing peeling of the joint portion, and 0.3 MPa or more from the viewpoint of further reducing iron loss. More preferably, it is more preferably 0.4 MPa or more. On the other hand, from the viewpoint of downsizing of the jig to which the compressive force is applied, it is preferably 30 MPa or less.

また、本発明においては、巻鉄心の少なくとも一つの柱状部に周方向の張力を付与する張力付与部材を備えている。柱状部に周方向の張力が付与されることにより、鉄損が低減される。図1の例では、張力付与部材として、張力付与用プレート4aと、張力付与用スタッドボルト7、張力付与用ナット8が用いられている。図1の例に示されるように張力付与用プレート4aは、前記加圧用プレートと一体として用いられていてもよく、張力付与用プレートと加圧用プレートとは異なるものであってもよい。図1の例では、巻線2a及び巻線2bが巻回された対向する2つの柱状部にX軸方向の張力が付与されている。また、図5の例では、巻線を有しない対向する2つの柱状部にZ軸方向の張力が付与されている。
巻鉄心の柱状部にかかる張力は、特に限定されないが、鉄損を低減する点から、0.1Pa以上であることが好ましく、0.2Pa以上であることがより好ましく、0.5MPa以上であることが更により好ましい。一方、張力を加える治具の小型化の点から、10MPa以下であることが好ましい。
Further, in the present invention, a tension applying member that applies tension in the circumferential direction to at least one columnar portion of the wound iron core is provided. Iron loss is reduced by applying tension in the circumferential direction to the columnar portion. In the example of FIG. 1, as the tension applying member, the tension applying plate 4a, the tension applying stud bolt 7, and the tension applying nut 8 are used. As shown in the example of FIG. 1, the tension applying plate 4a may be used integrally with the pressurizing plate, and the tension applying plate and the pressurizing plate may be different from each other. In the example of FIG. 1, tension in the X-axis direction is applied to two opposing columnar portions around which the winding 2a and the winding 2b are wound. Further, in the example of FIG. 5, tension in the Z-axis direction is applied to two opposing columnar portions having no winding.
The tension applied to the columnar portion of the wound iron core is not particularly limited, but is preferably 0.1 Pa or more, more preferably 0.2 Pa or more, and 0.5 MPa or more from the viewpoint of reducing iron loss. Is even more preferable. On the other hand, from the viewpoint of miniaturization of the jig to which tension is applied, it is preferably 10 MPa or less.

本発明において、電磁鋼板は、従来公知の電磁鋼板の中から適宜選択して用いればよく、例えばケイ素を0.1質量%以上4.5質量%以下含有するケイ素鋼よりなる電磁鋼板などが挙げられる。本発明において電磁鋼板は、無方向性電磁鋼板であっても、方向性電磁鋼板であってもよいが、一般的なトランスにおいて好ましく用いられる方向性電磁鋼板を用いることが好ましい。本発明は磁歪の変化を抑制可能であるため、磁歪が比較的大きい方向性電磁鋼板を用いても低騒音化が可能である。また、電磁鋼板の厚みは特に限定されないが、例えば、通常0.1mm以上1mm以下の電磁鋼板が好適に用いられ、中でも、0.15mm以上0.8mm以下の電磁鋼板が好ましい。 In the present invention, the electromagnetic steel sheet may be appropriately selected from conventionally known electromagnetic steel sheets and used, and examples thereof include an electromagnetic steel sheet made of silicon steel containing 0.1% by mass or more and 4.5% by mass or less of silicon. Be done. In the present invention, the electrical steel sheet may be a non-oriented electrical steel sheet or a grain-oriented electrical steel sheet, but it is preferable to use a grain-oriented electrical steel sheet that is preferably used in a general transformer. Since the present invention can suppress the change in magnetostriction, it is possible to reduce noise even by using a grain-oriented electrical steel sheet having a relatively large magnetostriction. The thickness of the electromagnetic steel sheet is not particularly limited, but for example, an electromagnetic steel sheet of 0.1 mm or more and 1 mm or less is preferably used, and among them, an electromagnetic steel sheet of 0.15 mm or more and 0.8 mm or less is preferable.

また、本発明において電磁鋼板は、表面が絶縁処理されていることが好ましい。表面が絶縁処理されていることにより、電磁鋼板の積層方向に生じる渦電流を抑制することができる。電磁鋼板表面の絶縁処理方法としては、従来公知の方法の中から適宜選択することができる。例えば、電磁鋼板表面に公知の張力被膜を形成してもよく、電磁鋼板の表面を酸化処理して形成された表面酸化層を有していてもよい。張力被膜としては、例えば、コロイド状シリカと、リン酸塩とを含有する処理溶液の塗膜等が挙げられ、当該処理溶液は更に有機系の樹脂を含有するものであってもよい。一方、磁気特性等の観点から、電磁鋼板の被膜は薄い方が好ましく、被膜を有しないことがより好ましい。このような観点からは、本発明のトランスに用いられる電磁鋼板は、張力被膜を有しないことが好ましい。
本発明のトランスに用いられる電磁鋼板は、積層方向に生じる過電流を抑制し、磁気特性にも優れる点から、中でも、表面酸化層を有するものが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable that the surface of the electromagnetic steel sheet is insulated. Since the surface is insulated, eddy currents generated in the stacking direction of the electromagnetic steel sheets can be suppressed. As the method for insulating the surface of the electromagnetic steel sheet, a conventionally known method can be appropriately selected. For example, a known tension film may be formed on the surface of the electromagnetic steel sheet, or a surface oxide layer formed by oxidizing the surface of the electromagnetic steel sheet may be provided. Examples of the tension coating include a coating film of a treatment solution containing colloidal silica and a phosphate, and the treatment solution may further contain an organic resin. On the other hand, from the viewpoint of magnetic properties and the like, it is preferable that the film of the electromagnetic steel sheet is thin, and it is more preferable that the film does not have a film. From this point of view, it is preferable that the electromagnetic steel sheet used for the transformer of the present invention does not have a tension coating.
The electromagnetic steel sheet used for the transformer of the present invention is preferably one having a surface oxide layer from the viewpoint of suppressing an overcurrent generated in the stacking direction and having excellent magnetic characteristics.

本発明のトランスにおいて巻鉄心1の大きさは特に限定されず、用途に応じて所望の大きさとすることができる。例えば、鉄心の長さ(図1におけるX軸方向の全長)は、50mm以上1000mm以下とすることができ、100mm以上500mm以下とすることが好ましい。鉄心の幅(図1におけるZ軸方向の全長)は、50mm以上1000mm以下とすることができ、100mm以上500mm以下とすることが好ましい。鉄心を構成する電磁鋼板の幅(図1におけるY軸方向の長さ)は、10mm以上400mm以下とすることができ、20mm以上300mm以下とすることが好ましい。また鉄心を構成する積層体の積層厚は、10mm以上200mm以下とすることができ、20mm以上150mm以下とすることが好ましい。
例えば、20kVAのトランスであれば、中心の窓部分が140mm×70mm、積層厚が60mm、板の幅が150mmである巻鉄心などが好ましい一実施形態として挙げられる。
また、巻鉄心のその他の構成としては、一般的にトランス用巻鉄心として用いられる公知の構成とすることができる。
In the transformer of the present invention, the size of the wound iron core 1 is not particularly limited, and can be a desired size depending on the application. For example, the length of the iron core (total length in the X-axis direction in FIG. 1) can be 50 mm or more and 1000 mm or less, and preferably 100 mm or more and 500 mm or less. The width of the iron core (total length in the Z-axis direction in FIG. 1) can be 50 mm or more and 1000 mm or less, and preferably 100 mm or more and 500 mm or less. The width of the electromagnetic steel sheet constituting the iron core (the length in the Y-axis direction in FIG. 1) can be 10 mm or more and 400 mm or less, and preferably 20 mm or more and 300 mm or less. Further, the laminated thickness of the laminated body constituting the iron core can be 10 mm or more and 200 mm or less, and preferably 20 mm or more and 150 mm or less.
For example, in the case of a 20 kVA transformer, a wound iron core having a central window portion of 140 mm × 70 mm, a laminated thickness of 60 mm, and a plate width of 150 mm can be mentioned as a preferred embodiment.
Further, as another configuration of the wound iron core, a known configuration generally used as a wound iron core for a transformer can be used.

また本発明において巻線は、回路に接続されて用いられるものであり、通常、電源を含む回路に接続された一次コイルと、取出し回路に接続された2次コイルとを有するものである。巻線の材質としては特に限定されないが、銅、アルミニウム等が挙げられる。巻線の構成は、一般的にトランスに用いられる公知の構成とすることができる。また、トランスのその他の構成としては、一般的にトランスに用いられる公知の構成とすることができる。 Further, in the present invention, the winding is used by being connected to a circuit, and usually has a primary coil connected to a circuit including a power supply and a secondary coil connected to a take-out circuit. The material of the winding is not particularly limited, and examples thereof include copper and aluminum. The winding configuration can be a known configuration generally used for transformers. Further, as another configuration of the transformer, a known configuration generally used for the transformer can be used.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an example, and any object having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effect and effect is the present invention. Is included in the technical scope of.
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. These descriptions do not limit the present invention.

(トランス1の作製)
方向性電磁鋼板を用いて、接合部を有する巻鉄心を作製した。この方向性電磁鋼板は、表面にリン酸塩とコロイダルシリカを主成分とする張力被膜を有するものである。次いで、当該接合部を一旦開放し、開放された巻鉄心の端部を巻線に挿入して、前記接合部を再接合した。前記巻鉄心の2つの脚部と、2つのヨーク部には、それぞれ電磁鋼板の積層方向に加圧する加圧部材を設け、また、巻鉄心の脚部に周方向の張力を付与する張力付与部材を設けて、図1の例に示されるトランス1を作製した。
(Manufacturing of transformer 1)
A wound steel core having a joint was produced using a grain-oriented electrical steel sheet. This grain-oriented electrical steel sheet has a tension film containing phosphate and colloidal silica as main components on its surface. Next, the joint portion was opened once, the end portion of the opened wound iron core was inserted into the winding, and the joint portion was rejoined. The two legs and the two yokes of the wound iron core are each provided with a pressure member that pressurizes in the laminating direction of the electromagnetic steel plate, and a tension applying member that applies tension in the circumferential direction to the legs of the wound iron core. Was provided to prepare the transformer 1 shown in the example of FIG.

(トランス2の作製)
前記トランス1の作製において、張力被膜を有する方向性電磁鋼板の代わりに、表面酸化層を有し、張力被膜を有しない方向性電磁鋼板を用いた以外は、トランス1の作成と同様にし、トランス2を作製した。
(Preparation of transformer 2)
In the production of the transformer 1, the transformer was made in the same manner as the transformer 1 except that the grain-oriented electrical steel sheet having a surface oxide layer and no tension film was used instead of the grain-oriented electrical steel sheet having a tension film. 2 was prepared.

(鉄損の評価)
前記作製したトランスの積層方向の圧力と、周方向の張力とを、表1に示す組合せに調整し、それぞれ鉄損を評価した。表1中の鉄損低減率は、No.1の鉄損値を基準とし、下記式により算出された値である。
鉄損低減率(%)= (P −P)/P ×100
(式中、Pは表1のNo.1における鉄損値、Pは表1中の各条件下における鉄損値を表す。)
(Evaluation of iron loss)
The pressure in the stacking direction and the tension in the circumferential direction of the produced transformers were adjusted to the combinations shown in Table 1, and the iron loss was evaluated for each. The iron loss reduction rate in Table 1 is No. It is a value calculated by the following formula based on the iron loss value of 1.
Iron loss reduction rate (%) = (P 1- P) / P 1 x 100
(In the formula, P 1 represents the iron loss value in No. 1 of Table 1, and P represents the iron loss value under each condition in Table 1.)

[結果のまとめ]
表1に示される通り、巻鉄心の周方向に張力を付与し、また、巻鉄心を構成する電磁鋼板の積層方向に加圧することにより、鉄損が低減することが明らかとなった。No.1〜No.7の比較から、周方向の張力を強めることにより、より鉄損が低減することが明らかとなった。また、No.9〜No.12の比較から、積層方向の圧縮力を高めることで、より鉄損が低減することが明らかとなった。また、No.5とNo.13との比較などから、周方向に張力を付与する張力付与部材を有する本発明の巻鉄心においては、表面酸化層を有する電磁鋼板を用いることにより、より鉄損が抑制されたトランスが製造できることが明らかとなった。
[Summary of results]
As shown in Table 1, it was clarified that the iron loss was reduced by applying tension in the circumferential direction of the wound iron core and pressurizing in the laminating direction of the electromagnetic steel sheets constituting the wound iron core. No. 1-No. From the comparison of No. 7, it was clarified that the iron loss was further reduced by increasing the tension in the circumferential direction. In addition, No. 9 to No. From the comparison of No. 12, it was clarified that the iron loss was further reduced by increasing the compressive force in the stacking direction. In addition, No. 5 and No. From the comparison with No. 13, in the wound steel core of the present invention having a tension applying member for applying tension in the circumferential direction, a transformer having a surface oxide layer can be used to manufacture a transformer in which iron loss is further suppressed. Became clear.

1 巻鉄心
2a、2b 巻線
3 接合部
4 加圧用プレート
4a 加圧用プレート、兼、張力付与用プレート
5 加圧用ボルト
6 加圧用ナット
7 張力付与用スタッドボルト
8 張力付与用ナット
1 Winding iron core 2a, 2b Winding 3 Joint 4 Pressurizing plate 4a Pressurizing plate and tension applying plate 5 Pressurizing bolt 6 Pressurizing nut 7 Tension applying stud bolt 8 Tension applying nut

Claims (4)

電磁鋼板の積層体からなり、接合部を有する矩形環状の巻鉄心と、
前記巻鉄心の柱状部の少なくとも1つに巻回する巻線と、
前記巻鉄心が有する全ての柱状部それぞれに配置され、当該柱状部を前記電磁鋼板の積層方向に加圧する加圧部材と、
前記巻鉄心の少なくとも一つの柱状部に周方向の張力を付与する張力付与部材とを備え、
前記各加圧部材は、柱状部の積層方向両面に配置され、当該柱状部の外周に沿った矩形形状を有する加圧用プレート、及び、当該加圧用プレートを柱状部の積層方向両面から締め付ける加圧用ボルトと加圧用ナットを備え、
柱状部の窓部内に配置された前記加圧用プレートのうち、窓部内の向き合う位置に配置された少なくとも一対の加圧用プレートは、加圧用兼張力付与用プレートとして選ばれ、
前記張力付与部材は、柱状部の窓部内の向き合う位置に配置された少なくとも一対の前記加圧用兼張力付与用プレート、当該一対の加圧用兼張力付与用プレート間を接続する張力付与用スタッドボルト、及び、張力付与用スタッドボルトの両端に配置された一対の張力付与用ナットを備える、トランス。
A rectangular annular wound iron core made of a laminated body of electrical steel sheets and having a joint,
A winding wound around at least one of the columnar portions of the wound iron core,
A pressure member that is arranged in each of all the columnar portions of the wound steel core and pressurizes the columnar portions in the laminating direction of the electromagnetic steel sheet, and
A tension applying member that applies tension in the circumferential direction to at least one columnar portion of the wound iron core is provided.
Each of the pressurizing members is arranged on both sides of the columnar portion in the stacking direction, and has a rectangular shape along the outer circumference of the columnar portion, and a pressurizing plate for tightening the pressurizing plate from both sides in the stacking direction of the columnar portion. Equipped with bolts and pressurizing nuts
Of the pressurizing plates arranged in the window portion of the columnar portion, at least a pair of pressurizing plates arranged at facing positions in the window portion are selected as the pressurizing and tensioning plates.
The tension applying member includes at least a pair of the pressurizing and tension applying plates arranged at facing positions in the window portion of the columnar portion, and a tension applying stud bolt connecting the pair of pressurizing and tension applying plates. A transformer comprising a pair of tension applying nuts arranged at both ends of a tension applying stud bolt.
前記加圧部材の加圧力が0.1MPa以上である、請求項1に記載のトランス。 The transformer according to claim 1, wherein the pressing force of the pressurizing member is 0.1 MPa or more. 前記電磁鋼板が、張力被膜を有しない、請求項1又は2に記載のトランス。 The transformer according to claim 1 or 2, wherein the electromagnetic steel sheet does not have a tension coating. 前記電磁鋼板が、表面酸化層を有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のトランス。 The transformer according to any one of claims 1 to 3, wherein the electromagnetic steel sheet has a surface oxide layer.
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RU2760332C1 (en) 2018-10-03 2021-11-24 Ниппон Стил Корпорейшн Magnetic core and transformer
JP7290945B2 (en) * 2019-01-16 2023-06-14 株式会社日立製作所 amorphous core transformer
AU2020345300B2 (en) * 2019-09-10 2023-12-07 Nippon Steel Corporation Wound core
JP2022070250A (en) * 2020-10-26 2022-05-12 日本製鉄株式会社 Winding core, manufacturing method of winding core and winding core manufacturing equipment

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5758304A (en) * 1980-09-24 1982-04-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of iron core in transformer
JPS57108322U (en) * 1980-12-23 1982-07-03
JPS6018909A (en) * 1983-07-12 1985-01-31 Toshiba Corp Wound core type transformer
JP2653507B2 (en) * 1989-01-27 1997-09-17 東京電力株式会社 Stationary induction device
JP4092791B2 (en) * 1998-10-06 2008-05-28 住友金属工業株式会社 Low loss and low noise iron core and manufacturing method thereof
JP3868676B2 (en) * 1999-08-19 2007-01-17 東芝エフエーシステムエンジニアリング株式会社 Winding core transformer
JP5423629B2 (en) * 2010-09-21 2014-02-19 新日鐵住金株式会社 Method for producing non-directional electromagnetic hot-rolled steel strip with high magnetic flux density

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