(57)【要約】【課題】アモルファス鉄心変圧器において、鉄心の変形防止と生産性向上とが可能な技術の提供。【解決手段】積層したアモルファス材がＵ字状の開放端を互いに結合され環状にされた複数個の内側鉄心と、積層したアモルファス材がＵ字状の開放端を互いに結合されて環状にされ上記複数個の内側鉄心を囲む外側鉄心との間に、該内側鉄心、該外側鉄心のいずれか一方または両方の変形を抑えるための部材を設ける。また、外側鉄心をＵ字状に整形するとき、複数個の内側鉄心のＵ字状に整形したものを巻型として用い、そのまま、内側Ｕ字状鉄心と外側Ｕ字状鉄心と変形防止部材とを備えた一体状の複合Ｕ字状鉄心とする。【選択図】  図１
2005005592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層したアモルファス材を鉄心に用いたアモルファス鉄心変圧器であって、
積層したアモルファス材が、Ｕ字状の開放端を互いに突き合わせて結合され環状にされた複数個の第１の鉄心と、
積層したアモルファス材が、Ｕ字状の開放端を互いに突き合わせて結合されて環状にされ、上記複数個の第１の鉄心を囲む第２の鉄心と、
上記第１の鉄心と第２の鉄心との間に配され、該第１の鉄心、該第２の鉄心のいずれか一方の変形または両方の変形を抑える部材と、
を備えたことを特徴とするアモルファス鉄心変圧器。
【請求項２】
積層したアモルファス材を鉄心に用いたアモルファス鉄心変圧器の製造方法であって、
第１の長さの積層されたアモルファス材をＵ字状に整形し第１のＵ字状鉄心を形成する第１のステップと、
上記形成した複数個の第１のＵ字状鉄心の外側に、第２の長さの積層されたアモルファス材を配し、該アモルファス材をＵ字状に整形して第２のＵ字状鉄心を形成して複合Ｕ字状鉄心にするとともに、該複数個の第１のＵ字状鉄心の底辺部の外側と該第２のＵ字状鉄心の底辺部の内側との間に、該第１の鉄心、該第２の鉄心のいずれか一方の変形または両方の変形を抑える部材があるようにする第２のステップと、
上記複合Ｕ字状鉄心を焼鈍する第３のステップと、
上記複合Ｕ字状鉄心に励磁用コイルを組み込む第４のステップと、
上記複合Ｕ字状鉄心内の上記第１、第２のＵ字状鉄心のそれぞれの開放端を互いに突き合わせて結合し環状の磁気回路とする第５のステップと、
を経て、アモルファス鉄心変圧器を製造することを特徴とするアモルファス鉄心変圧器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層したアモルファス材を鉄心に用いたアモルファス鉄心変圧器に係り、特に鉄心の製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関連した従来技術としては、例えば、特開２０００−２３２０２５号公報（特許文献１）や特開平７−８６０５２号公報（特許文献２）に記載されたものがある。特開２０００−２３２０２５号公報には、アモルファス素材を水平積みして成るアモルファスブロック材を、Ｕ字形状に変形させる位置に移動させ、該Ｕ字形状に変形させる工程と、アモルファス素材を水平積みしてアモルファスブロック材を形成する工程とを同時並行的に行う構成が記載れている。また、特開平７−８６０５２号公報には、内側鉄心の最外周をステンレス鋼帯等の非磁性材で覆い、内側鉄心を枠として外側鉄心を積層し、該外側鉄心の最内周に該外側鉄心を保護するための珪素鋼帯や容易に変形する厚みの鋼帯やステンレス鋼帯を設けた三相アモルファス三脚鉄心変圧器の構成が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２３２０２５号公報
【特許文献２】
特開平７−８６０５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開２０００−２３２０２５号公報や記載の技術は、鉄心の切断と、その後の水平積みとを連続的に行う技術であって、内側鉄心と外側鉄心の変形を抑えるための技術ではない。また、特開平７−８６０５２号公報記載の技術は、焼鈍後の鉄心の破損や破片の大量発生を防止するための技術であるため、言及されている技術範囲からみて、鉄心の保護はされても該鉄心の変形を抑えるには不十分であると考えられる。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、アモルファス鉄心変圧器において、鉄心の破損や破片の発生を抑えた状態で生産性を向上でき、かつ該鉄心の変形を抑えられるようにすることである。
本発明の目的は、かかる課題点を解決できる技術の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題点を解決するために、本発明では、基本的に、アモルファス鉄心変圧器技術として、積層したアモルファス材がＵ字状の開放端を互いに結合され環状にされた複数個の内側鉄心と、積層したアモルファス材がＵ字状の開放端を互いに結合されて環状にされ上記複数個の内側鉄心を囲む外側鉄心との間に、該内側鉄心、該外側鉄心のいずれか一方または両方の変形を抑えるための部材を設ける。また、外側鉄心をＵ字状に整形するとき、複数個の内側鉄心のＵ字状に整形したものを巻型（または巻型の代わり）として用い、そのまま、内側Ｕ字状鉄心と外側Ｕ字状鉄心と変形防止部材とを備えた一体状の複合Ｕ字状鉄心とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図１〜図５は、本発明の実施例の説明図である。図１は、本発明の実施例のアモルファス鉄心変圧器に用いる鉄心の複合Ｕ字状鉄心状態の説明図、図２は、図１の複合Ｕ字状鉄心の製造手順の説明図、図３は、内側Ｕ字状鉄心の整形の説明図、図４は、図１の複合Ｕ字状鉄心の製造装置の構成例図、図５は、本発明の実施例のアモルファス鉄心変圧器に用いる鉄心の製造手順の説明図である。
【０００７】
図１において、１は複合Ｕ字状鉄心、２は、積層したアモルファス材から成る外側Ｕ字状鉄心、３、５は、同じく積層したアモルファス材から成る内側Ｕ字状鉄心、４、６は巻型、７は、内側鉄心３、５と外側鉄心２のいずれか一方の変形または両方の変形を抑えるための変形防止部材である。変形防止部材７は変形しにくい板状部材などで構成される。本構成は３相３脚のアモルファス鉄心の例である。複合Ｕ字状鉄心１は、２個の内側Ｕ字状鉄心３、５と、該２個の内側Ｕ字状鉄心３、５を囲み該該２個の内側Ｕ字状鉄心３、５の外側に設けられる１個の外側Ｕ字状鉄心２とから構成さる。該２個の内側Ｕ字状鉄心３、５はそれぞれ、巻型４、６によりＵ字状に整形され、また、外側Ｕ字状鉄心２は、該２個の内側Ｕ字状鉄心３、５を巻型としてＵ字状に整形される。変形防止部材７は、外側Ｕ字状鉄心２のＵ字状整形に先立ち予め、該２個の内側Ｕ字状鉄心３、５の底辺部の外側に配しておいてもよいし、または、該外側Ｕ字状鉄心２のＵ字状整形の後に、該外側Ｕ字状鉄心２と上記２個の内側Ｕ字状鉄心３、５との間に設けるようにしてもよい。
【０００８】
図２は、図１の複合Ｕ字状鉄心１の製造手順の説明図である。
図２において、２’は、Ｕ字状整形前の水平積み状態の外側鉄心材、７は、上記図１で説明した変形防止部材、８は、変形防止部材７を載置する載置用部材、５０ａ、５０ｂは、外側鉄心材２’を載置する伸縮テーブルである。上記図１と同じ他の要素には、図１の場合と同じ符号を付す。
製造手順は、以下のようになる。すなわち、
（１）巻型４、６によりＵ字状に整形された２個の内側Ｕ字状鉄心３、５が互いに並列的に結合された後、伸縮テーブ５０ａ、５０ｂの下部の所定位置に移動される。
（２）２個の内側Ｕ字状鉄心３、５を上昇させるとともに、載置用部材８を伸縮テーブル５０ａ、５０ｂの位置から引き抜く。
（３）２個の内側Ｕ字状鉄心３、５上に変形防止部材７が載った状態のものを巻型として、外側鉄心材２’をＵ字状に整形して外側Ｕ字状鉄心とし、該外側Ｕ字状鉄心と２個の内側Ｕ字状鉄心３、５とから成る複合Ｕ字状鉄心１（図１）を形成する。
【０００９】
図３は、内側Ｕ字状鉄心の整形の説明図である。
図３において、３’は、Ｕ字状整形前の水平積み状態の内側鉄心材、１０は引出し用部材である。アモルファス材はフープ状に巻かれた素材を解いて取り出しながら所定の長さに切断し、該切断したものを上記引出し用部材１０で順次引出して水平積みし、水平積み状態の内側鉄心材３’とする。次に、該内側鉄心材３’に対して巻型４を上昇させ、該内側鉄心材３’をＵ字状に変形させ内側Ｕ字状鉄心３を形成する。内側Ｕ字状鉄心５についても同様である。
【００１０】
図４は、図１の複合Ｕ字状鉄心１を製造する製造装置の構成例図である。
図４において、２０は、フープ状に巻かれたアモルファス材を支持する支持部、３０は、アモルファス材を所定の長さに切断する切断部、５０ａ、５０ｂは伸縮テーブル、４０は巻型、７０は装置操作を行うための操作盤である。本例の製造装置では内側Ｕ字状鉄心３、５（図１）を製造した後、該内側Ｕ字状鉄心３、５を用いて外側Ｕ字状鉄心２（図１）をＵ字状に整形し、該内側Ｕ字状鉄心３、５と該外側Ｕ字状鉄心２とを一体状にした複合Ｕ字状鉄心１（図１）を製造する。内側Ｕ字状鉄心３、５の製造時は、複数のフープ状に巻かれた薄帯状のアモルファス材が、複数の支持部２０から引出され、互いに重ねられ、切断部３０で所定の長さに切断される。該切断されたものは伸縮テーブル５０ａ、５０ｂ上に水平積みされる。所定の水平積み状態となると、巻型４０が移動して該水平積み状態の鉄心材をＵ字状に変形させる。これによって、内側Ｕ字状鉄心３または内側Ｕ字状鉄心５が形成される。また、外側Ｕ字状鉄心２の整形による複合Ｕ字状鉄心１の製造時は、複数のフープ状に巻かれた薄帯状のアモルファス材が、複数の支持部２０から引出され、互いに重ねられ、切断部３０で所定の長さに切断される。該切断されたものは伸縮テーブル５０ａ、５０ｂ上に水平積みされる。所定の水平積み状態となると、内側Ｕ字状鉄心３、５上に変形防止部材７が載った状態のものを巻型として移動させ、該水平積み状態の鉄心材をＵ字状に変形させる。これによって、該内側Ｕ字状鉄心３、５と該外側Ｕ字状鉄心２とが一体状とされかつ変形防止部材７を両者間に有した複合Ｕ字状鉄心１が形成される。
【００１１】
図５は、本発明の実施例としてのアモルファス鉄心変圧器に用いる鉄心の製造手順の説明図である。なお、説明中で構成要素の符号には、上記図１、図２で用いた符号と同じものを用いるとする。
図５において、
（１）巻型を製造装置にセットする（ステップＳ５０１）。
（２）複数のフープ状に巻かれた薄帯状のアモルファス素材を、製造装置内の複数の支持部から引出す（ステップＳ５０２）。
（３）上記引出されかつ重ねられたアモルファス材を、所定の長さに切断する（ステップＳ５０３）。
（４）切断されたものを順次所定位置に搬送し、水平積みする（ステップＳ５０４、ステップＳ５０５）。
（５）水平積み量が１脚分あるか否かを判別する（ステップＳ５０６）。
（６）水平積み量が１脚分の所定量に満たない場合は、上記ステップＳ５０２〜ステップＳ５０５を再び繰返す。
（７）ステップＳ５０６で、上記水平積み量が１脚分の所定量に達している場合は、該水平積みされた鉄心材を上記セットした巻型によりＵ字状に変形させ、内側Ｕ字状鉄心３、５を形成する（ステップＳ５０７）。
（８）次に、製造装置を、複合Ｕ字状鉄心１の整形対応に切替える（ステップＳ５０８）。
【００１２】
（９）上記ステップＳ５０２〜ステップＳ５０５を再び繰返す（ステップＳ５０９）。ただし、少なくとも、上記ステップＳ５０３における切断では、アモルファス材を外側Ｕ字状鉄心２に対応する長さに切断し、上記ステップＳ５０５における水平積みでは、アモルファス材を外側Ｕ字状鉄心２に対応する量になるまで水平積みする。
（１０）上記整形済みの内側Ｕ字状鉄心３、５を、装置内の所定位置にセットする（ステップＳ５１０）。
（１１）変形防止部材７を所定位置にセットする（ステップＳ５１１）。
（１２）上記内側Ｕ字状鉄心３、５及び上記変形防止部材７を巻型として（巻型の代わりとして）、上記水平積み状態の鉄心材をＵ字状に変形させて外側Ｕ字状鉄心２とし、該外側Ｕ字状鉄心２と内側Ｕ字状鉄心３、５とが一体状とされかつ変形防止部材７を両者間に有した複合Ｕ字状鉄心１が形成する（ステップＳ５１２）。
（１３）複合Ｕ字状鉄心１内の内側Ｕ字状鉄心３、５と外側Ｕ字状鉄心２のそれぞれの開放端を突き合わせて環状とし（ラップ状態とし）、焼鈍処理を行う（ステップＳ５１３）。
（１４）上記ラップ状態を解いて励磁用コイルを挿入する（ステップＳ５１４）。
（１５）複合Ｕ字状鉄心１内の内側Ｕ字状鉄心３、５と外側Ｕ字状鉄心２のそれぞれの開放端を再び突き合わせて環状とし（ラップ状態とし）、コイル端末の接続等の配線を行う（ステップＳ５１５）。
【００１３】
上記実施例によれば、アモルファス鉄心変圧器において、内側Ｕ字状鉄心３、５を巻型として外側Ｕ字状鉄心２を整形し、そのまま複合Ｕ字状鉄心１として一体状の構成にできるため、鉄心の生産性を向上できる。また、変形防止部材７により、鉄心の重力に起因した変形などを抑えられ、特性劣化も防止できる。
【００１４】
なお、上記実施例は３相３脚型のアモルファス鉄心変圧器につき述べたが、本発明はこれには限定されず、他の形式の変圧器であってもよい。また、変形防止部材７は板状のものに限定されないし、外側Ｕ字状鉄心２と内側Ｕ字状鉄心３、５との間に配するタイミングも、外側Ｕ字状鉄心２の整形後としてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、アモルファス鉄心変圧器において、鉄心の生産性を向上できる。また、鉄心の特性劣化も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のアモルファス鉄心変圧器に用いる鉄心の複合Ｕ字状鉄心状態の説明図である。
【図２】図１の複合Ｕ字状鉄心の製造手順の説明図である。
【図３】内側Ｕ字状鉄心の整形の説明図である。
【図４】図１の複合Ｕ字状鉄心の製造装置の構成例図である。
【図５】本発明の実施例のアモルファス鉄心変圧器に用いる鉄心の製造手順の説明図である。
【符号の説明】
１…複合Ｕ字状鉄心、  ２…外側Ｕ字状鉄心、  ２’…水平積み状態の外側鉄心材、  ３、５…内側Ｕ字状鉄心、  ４、６、４０…巻型、  ７…変形防止部材、  ８…載置用部材、  ２０…支持部、  ３０…切断部、  ５０ａ、５０ｂ…伸縮テーブル、  ７０…操作盤。
【図１】
2005005592.tif 000003
【図２】
2005005592.tif 000004
【図３】
2005005592.tif 000005
【図４】
2005005592.tif 000006
【図５】
2005005592.tif 000007