JPS5837681B2 - 内鉄形変圧器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼帯または鋼板を積層して形成した鉄心の脚
部に巻線を巻装してなる内鉄形変圧器に関するものであ
る。

変圧器を設計する場合、鉄量及び銅量なできるだけ少な
くするように配慮する必要がある。

従来の内鉄形変圧器では、一般に第１図に示すように鉄
心の脚部の横断面の形状を、積層方向に延びるＸ軸と、
Ｘ軸に対して直角なＹ軸との双方に対して対称に形成し
、縦横の寸法比を約２＝１に設定した長方形としていた
が、このような鉄心断面形状では鉄量及び銅量の低減を
図るのに限界があり、変圧器の電気的損失の低減を図る
のが難しくなるだけでなく、変圧器のコストの低減にも
限界があった。

本発明の目的は、横断面の形状が非対称な脚部を有する
鉄心を用いることにより鉄量及び銅量な従来より少なく
することができるようにした経済的な内鉄形変圧器を提
供することにある。

以下図示の実施例により本発明の内鉄形変圧器を詳細に
説明する。

第２図及び第３図は本発明の一実施例を示したもので、
これらの図において１は銅帯を巻いて形或した鉄心であ
る。

鉄心１は脚部ｉｔ，１１と継鉄部１２，１２とからなり
、各脚部１１には同心的に配置された高低圧巻線２が巻
装されている。

各脚部１１の鉄心窓１３側に位置する内側隅部１１ａ．
１１ａ及び鉄心窓１３と反対側に位置する外側隅部１１
ｂ．１１ｂは角が落されており、同様に継鉄部１２もそ
の内外の隅部１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂの角が
落されている。

この場合、外側隅部１ｌｂ，１２ｂの方が内側隅部１１
ａ，１２ａよりも大きく角が落されており、各脚部１１
及び継鉄部１２の横断面の面積を２等分するように該横
断面の狭幅方向（図示の例では鋼帯の積層方向）と直角
な方向に引いた直線ＹＹ’が、該横断面の狭幅方向の最
大寸法を２等分する点Ｐよりも鉄心窓１３側に寄った位
置を通るように、各脚部及び継鉄部の横断面の形状が非
対称に形成されている。

上記のように鉄心を形成すると、鉄心材料及び銅線材料
の少なくとも一方を節約することができる。

先ず鉄心の断面積及び第２図の向きから見た鉄心の平均
周長を従来と同一（即ち鉄心体積を従来と同一にする。

）にして上記のように鉄心の各脚部及び継鉄部の横断面
を異形にすると、各脚部の横断面の端縁の包絡線１１ｅ
の局長を従来よりも短くすることができる。

したがってこの場合には巻線の平均局長を短くして銅線
使用量の低減を図ることができ、銅損を小さくすること
ができる。

次に、鉄心の断面積と、鉄心の横断面の端縁の包絡線１
１ｅの周長と、鉄心窓１３０寸法とを従来と同一にして
各脚部及び継鉄部の形状を前述のように変形した場合（
即ち、銅線の使用量を従来と同一にした場合）には、鉄
心の平均周長を従来より短くして鉄心の体積を小さくす
ることができる。

したがってこの場合は鉄の量を少なくすることができ、
鉄損を少なくすることができる。

また鉄心の断面積及び鉄心窓の寸法を従来と同一として
脚部及び継鉄部を前述のように変形した場合には、鉄心
の平均局長及び鉄心の横断面の端縁の包絡線の周長の双
方を従来より小さくすることができ、鉄量及び銅量の双
方を少なくすることができる。

更に、鉄心の断面積及び鉄心窓の寸法を従来と同一とし
、鉄心の平均局長及び鉄心脚部及び継鉄部の横断面の端
縁の包絡線の周長のいずれか一方を従来より大きくした
場合にはその増加分を上回る量だけ他方を小さくするこ
とができ、鉄量及び銅量のいずれか一方を大幅に少なく
することができる。

第２図及び第３図に示した例では、鉄心の脚部及び継鉄
部の横断面の各隅部の角を階段状に落しているが、第４
図に示すように各隅部に丸味をもたせるようにしてもよ
く、また第５図に示すように各隅部を直線状に斜め切り
するようにしてもよい。

更にこれらの形状を適宜に組合せることもできる。

上記のような異形の脚部及び継鉄部を備えた鉄心１を製
作するには、例えば、鉄心の平均周長の約２倍の長さを
有する銅帯から、計算された幅寸法の鋼帯を逐次幅切り
する。

このようにして得られた鋼帯を所定の順序で巻き込んで
異形の横断面を有する円形の鉄心を形威し、次いでこの
円形鉄心を矩形または小判形に成形して焼鈍する。

一方巻線は鉄心脚部の形状に合せた異形の巻枠に巻回し
ておき、焼鈍した鉄心の鋼帯を内側から外しながら順次
巻枠内に巻き込み、鉄心に巻線を巻装する。

上記の実施例では鉄心の横断面が図示のｘ−ｘ’軸に対
しては対称に形成されているが、Ｘ−Ｘ軸に対しても非
対称な形状にすることができる。

上記の説明では鉄心の脚部と継鉄部の双方の横断面を非
対称な形状にしたが、脚部の横断面の形状のみを非対称
にして継鉄部は従来と同様に形成してもよい。

また積鉄心で構成する場合には、積層方向を前述した積
層方向に対して直角に位置させればよいことは云うまで
もなく、所定枚数を積層し前述したと同様に鉄心の脚部
横断面を非対称とすれば同様の効果が得られることは勿
論である。

鉄心の脚部の横断面の形状を非対称にして鉄心の平均局
長を短くするには、脚部の内側の隅部（鉄心窓側の隅部
）の角を落さずに外側の隅部のみの角を落すことも考え
られるが、脚部の内側隅部の角を落さないと巻線を巻回
する場合に巻線の巻き締めを十分行なうことができない
ため巻線の機械的強度を高めることができない。

したがって本発明においては、脚部の内側及び外側の両
隅部の角部を落すことが必要１ある。

上記の実施例では、単相変圧器を例にとったが、３脚鉄
心を用いた内鉄形３相変圧器にも本発明を適用できる。

この場合は３脚鉄心の両側脚または両側脚と各継鉄部の
双方を前記と同様な異形に形成する。

以上のように、本発明によれば、鉄心の脚部の内側及び
外側の同部の角を落すに当り、外側の隅部の角を内側の
隅部の角よりも大きく落して脚部の横断面を非対称な形
状としたため、鉄量若しくは銅量、または鉄量及び銅量
の双方を従来より少なくすることができる。

したがって変圧器の電気的損失の低減を図ることができ
る上に変圧器のコストを下げることができる利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の変圧器の鉄心の断面形状の一例を示す断
面図、第２図及び第３図はそれぞれ本発明の一実施例の
主として鉄心部分を示す横断面図及び縦断面図、第４図
及び第５図はそれぞれ本発明で用いる鉄心の異なる変形
例を示す横断面図である。 １・・・鉄心、１１・・・脚部、ｌｌａ・・・内側隅部
、１ｌｂ・・・外側隅部、１２・・・継鉄部、２・・・
巻線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼帯または鋼板を積層して形成した鉄心に巻線を巻
   装してなる内鉄形変圧器において、前記鉄心は鉄心窓側
   に位置する内側隅部及び鉄心窓と反対側に位置する外側
   隅部の角を落して横断面を矩形以外の形状にした異形脚
   部を有し、前記異形脚部はその横断面の面積を２等分す
   るように該脚部の狭幅方向と直角な方向に引いた直線が
   該横断面の狭幅方向の最大寸法を２等分する点よりも鉄
   心窓側に寄った位置を通るように非対称な形状に形成さ
   れていることを特徴とする内鉄形変圧器。