专利名称：静止感应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及静止感应器，具体地，涉及对铁芯和线圈的夹紧结构实施改进的静止 感应器。
背景技术：
对于中型容量变压器等级，要求比目前的重量更轻、损耗更低的静止感应器。特别 是，在海外市场上，静止感应器的质量对运输费产生影响，此外对静止感应器的损耗的评估 额高，降低损耗能够加强产品竞争力。在此，参考图1A、图IB具体地说明一般的线圈内自冷方式的静止感应器中的层叠 铁芯和线圈夹紧结构。即，如图IB所示，变压器的铁芯通过层叠多个电工钢片构成的层叠 铁芯1而构成。在该层叠铁芯1中的插入线圈2的部分的铁心柱(脚鉄)la由配置在其层 叠方向的两个端面上的铁心柱夹紧配件3夹持，并由多个铁心柱夹紧带4夹紧而一体化。此 外，配置在铁心柱Ia上下且连接多个铁心柱Ia的轭铁Ib由轭铁夹紧配件17夹持，并由多 个轭铁夹紧带6 —体化。此外，夹持配置在铁心柱Ia上下的轭铁Ib并且具有夹持同轴地卷绕在铁心柱Ia 上的线圈2的功能的轭铁夹紧配件17配置在线圈2的上下的轭铁Ib的外侧，通过上述的 铁心柱夹紧配件3连接，并且在多个区域上配置线圈夹紧板18，并且在线圈2和线圈夹紧板 18之间配置间隔件8。上述轭铁夹紧配件17和与该轭铁夹紧配件17连接的线圈夹紧板18由于固定在 连接铁心柱夹紧配件3的位置上，所以由线圈2的夹持的反作用力而受到转矩。为了抑制 该转矩，配置在轭铁Ib的层叠方向的两个侧面上的轭铁夹紧配件17彼此为配置在线圈上 部的上部轭铁夹紧配件17a在轭铁Ib的上侧由连接板13连接，另一方面，配置在线圈下部 的下部轭铁夹紧配件17b在轭铁Ib的下侧由连接板13连接。由于由该连接板13连接，轭铁夹紧配件17具有配置连接板13的高度，即具有直 到轭铁最大宽度的端部的宽度，此外，为了由轭铁夹紧配件17以均等的力夹持轭铁lb，轭 铁夹紧配件17构成为覆盖轭铁Ib的最小宽度的结构。因此，在具有夹持轭铁Ib和夹持线 圈2这样的两种功能的轭铁夹紧配件17中，上部轭铁夹紧配件17a需要从上部轭铁的最小 宽度的下侧到上部轭铁的最上部的宽度，下部轭铁夹紧配件17b需要从下部轭铁的最小宽 度的上侧到下部轭铁的最下部的宽度。此外，在上部轭铁夹紧配件17a上，安装用于将由层叠铁芯1、线圈2和夹持它们的 夹紧部件等构成的器身结构吊起的吊环14。由于在上部轭铁夹紧配件17a的内侧配置由其 夹持的轭铁lb，所以吊环14设置在轭铁Ib的外侧面上。接下来，参考图2A、图2B说明一般的线圈内强制冷却方式的静止感应器中的层叠 铁芯和线圈夹紧结构。并且，与在图1A、图IB中示出的静止感应器相同的部件采用相同的符号，并且省 略其说明。
在该线圈内强制冷却方式的静止感应器中，作为用于从静止感应器的箱体15外 强制冷却线圈2内部的冷却介质流动路径，在通过由下部轭铁夹紧配件17b夹持的多个轭 铁夹紧带6—体化的轭铁Ib的铁芯层叠方向的两个侧面上配置冷却配管16。此外，在下部 轭铁夹紧配件17b上安装冷却配管支持板19，并在该冷却配管支持板19上连接并支撑所述 冷却配管16。此外，配置在线圈2上下的轭铁夹紧配件17由铁心柱夹紧配件3连接，下部轭铁 夹紧配件17b构成为通过在冷却配管16和线圈2之间插入绝缘间隔件8，而经由冷却配管 16夹持线圈2。此外，在线圈2的进油的位置上，对所述绝缘间隔件8和冷却配管16实施 钻孔，设置从冷却配管16向线圈2流入冷却介质的流动路径。在这样的结构中，将轭铁夹 紧配件17和冷却配管16 —体化，具有夹持轭铁和夹持线圈的两种功能。作为这样的结构，有日本公开特许公报例如特开平6-176931号公报(下面称为专 利文献1)。但是，在上述的现有的静止感应器中的层叠铁芯和线圈夹紧结构中存在如下问 题。即，在具有上述夹持轭铁和夹持线圈两种功能的轭铁夹紧配件17中，由于铁芯的夹紧 和配置在轭铁上部的连接板13导致的轭铁夹紧配件17彼此的连接，需要使上部轭铁夹紧 配件17a从上部轭铁的最小宽度的下侧到上部轭铁的最上部，并且使下部轭铁夹紧配件 17b从下部轭铁的最小宽度的上侧到下部轭铁的最下部，使轭铁夹紧配件的宽度变大。此 外，由于在轭铁夹紧配件17上配置用于承受线圈2的线圈夹紧板18，并且为了提高强度而 需要构成为肋结构，所以构成质量大的轭铁夹紧配件17，成为变压器器身质量增加的重要 原因。进一步地，由于吊环14安装在轭铁夹紧配件17由铁心柱夹紧配件3固定的一侧 的相反侧面上，并且由于在轭铁夹紧配件17上施加由来自线圈2的反作用力导致的转矩， 通过吊起而产生从吊环14承受的转矩，所以需要提高抑制该转矩的连接板13的刚性，导致 连接板13的重量增加，变压器器身质量增加。此外，由于上部轭铁夹紧配件17a配置为接近铁芯最小宽度的下侧的线圈，下部 轭铁夹紧配件17b配置为接近铁芯最小宽度的上侧的线圈，所以不与内侧线圈和外侧线圈 共同交链的磁通即漏磁通为与离线圈2的距离的平方成反比的磁通量部分进入该轭铁夹 紧配件17中，产生了损耗。在该轭铁夹紧配件17中产生的损耗由于与轭铁夹紧配件17的 宽度的大致平方成比例，所以这样的具有夹持轭铁和夹持线圈两种功能的宽度大的轭铁夹 紧配件17增大了由漏磁通导致的损耗。
发明内容
为了解决如上所述的现有技术中的问题，提出了本发明。本发明的目的是提供能 够降低成本、提高电气特性的静止感应器。为了实现上述目的，本发明由以下结构构成。即，一种静止感应器，包括由层叠了 多个电工钢片的层叠铁芯构成的铁心柱和轭铁，在所述铁心柱的周围卷绕线圈，所述铁心 柱由铁心柱夹紧配件和多个铁心柱夹紧带一体化而成，其特征在于，分别单独地构成将所述轭铁一体化的轭铁夹紧部件和夹紧所述线圈的线圈夹紧 部件，所述轭铁夹紧部件由与所述轭铁的层叠方向平行地配置的、具有与所述轭铁的最小宽度相同程度的宽度的金属件构成，所述轭铁和所述轭铁夹紧部件由多个轭铁夹紧带一体 化。此外，本发明的静止感应器包括由层叠了多个电工钢片的层叠铁芯构成的铁心柱 和轭铁，在所述铁心柱的周围卷绕线圈，所述铁心柱由铁心柱夹紧配件和多个铁心柱夹紧 带一体化而成，其特征在于，分别单独地构成将所述轭铁一体化的轭铁夹紧部件和夹紧所 述线圈的线圈夹紧部件，所述轭铁夹紧部件由与所述轭铁的层叠方向平行地配置的、具有 与所述轭铁的最小宽度相同程度的宽度的绝缘件构成，所述轭铁和所述轭铁夹紧部件由多 个轭铁夹紧带一体化。根据具有如上所述结构的本发明，由于构成为由轭铁夹紧部件夹持轭铁，与此独 立地由线圈夹紧部件夹持线圈，所以仅以夹持轭铁为目的的轭铁夹紧部件能够减小为该轭 铁的最小宽度。此外，在采用金属件作为轭铁夹紧部件的情况下，与现有技术相比，还能够 减小板的厚度。此外，在采用绝缘件作为轭铁夹紧部件的情况下，与现有技术相比，能够实 现减轻质量，并且能够实现降低在轭铁夹紧部件中产生的漏磁通导致的损耗。根据本发明，通过构成为将由层叠铁芯的轭铁夹紧部件对轭铁的夹持和由线圈夹 紧部件对线圈的夹持的功能分开的结构，可以提供能够实现由轻量化导致的材料费和运输 费的减少，同时能够由于减小由漏磁通导致的损耗而提高电气特性的静止感应器。
图1是示出现有的线圈内自冷方式的静止感应器的结构的图，图IA是正面图，图 IB是侧面图。图2是示出现有的线圈内强制冷却方式的静止感应器的结构的图，图2A是正面 图，图2B是侧面图。图3是示出根据本发明的静止感应器的第一实施例的结构的图，图3A是正面图， 图3B是侧面图。图4是示出根据本发明的静止感应器的第二实施例的结构的图，图4A是正面图， 图4B是侧面图。图5是示出根据本发明的静止感应器的第三实施例的结构的图，图5A是正面图， 图5B是侧面图。图6是示出根据本发明的静止感应器的第四实施例的结构的图，图6A是正面图， 图6B是侧面图。图7是示出根据本发明的静止感应器的第五实施例的结构的图，图7A是正面图， 图7B是侧面图。图8是示出根据本发明的静止感应器的第六实施例的结构的图，图8A是正面图， 图8B是侧面图。图9是示出根据本发明的静止感应器的第七实施例的结构的图，图9A是正面图， 图9B是侧面图。
具体实施例方式下面，参考
根据本发明的静止感应器的实施例。并且，与图1A、图IB和图2A、图2B中示出的现有型相同的部件给出相同的符号，并省略其说明。(1)第一实施例(1-1)结构本实施例的特征在于，构成为由轭铁夹紧配件5 (相当于轭铁夹紧部件)夹持轭铁 lb，并且由线圈夹紧角型钢管7 (相当于线圈夹紧部件)夹持线圈，将现有技术中一体化的 两个功能分开。S卩，在本实施例中，如图3A、图3B所示，铁心柱Ia由铁心柱夹紧配件3夹持，并且 由多个铁心柱夹紧带4 一体化。此外，轭铁Ib由与该轭铁Ib的层叠方向平行地配置的、具 有与该轭铁Ib的最小宽度相同的宽度的轭铁夹紧配件5夹持，并且由多个轭铁夹紧带6 — 体化。另一方面，在铁心柱夹紧配件3的上下对于配置在线圈2上下的线圈夹紧角型钢 管7a、7b进行连接，并且在线圈夹紧角型钢管7和线圈2之间配置间隔件8，并且对其进行 调整，由此夹持被插入铁心柱Ia中的该线圈2。并且，该线圈夹紧角型钢管7a、7b由刚性优 良质量轻的材料构成。此外，在上述的线圈夹紧角型钢管7上安装辅助加强板，作为应对由吊起和线圈 夹紧而在该角型钢管7上产生的负荷的措施。即，为了抑制由线圈2的夹持的反作用力导 致的转矩和运输时上下方向的振动，将器身结构一体化，上部的线圈夹紧角型钢管7a彼此 由上部角型钢管连接部件9连接，下部的线圈夹紧角型钢管7b彼此由下部角型钢管连接部 件10连接。(1-2)作用、效果在这样构成的本实施例的静止感应器中，由于构成为由轭铁夹紧配件5夹持轭铁 lb，与其独立地由线圈夹紧角型钢管7夹持线圈2，所以仅以夹持轭铁Ib为目的的轭铁夹紧 配件5能够减小为该轭铁Ib的最小宽度。此外，在采用金属板作为轭铁夹紧配件5的情况 下，与现有技术相比，还能够减小板的厚度。这样，根据本实施例，将由轭铁夹紧配件5夹持轭铁Ib和用于夹持线圈2的功能 分开，通过由宽度小至该轭铁Ib的最小宽度的轭铁夹紧配件5夹持轭铁lb，并且由刚性优 良质量轻的线圈夹紧角型钢管7夹持线圈2，与现有结构相比，实现了减轻质量。此外，通过 减小轭铁夹紧配件5的板厚度，可以降低在轭铁夹紧配件5中产生的漏磁通导致的损耗，所 以与现有技术相比，能够提供由轻量化导致的材料费和运输费等成本减少、电气特性提高 的静止感应器。(2)第二实施例本实施例是上述第一实施例的变形例，代替在第一实施例中采用的轭铁夹紧配件 5，而采用由绝缘物构成的轭铁夹紧绝缘板11。即，如图4A、图4B所示，作为轭铁Ib的夹紧 部件，采用与轭铁Ib的层叠方向平行地配置的、宽度与轭铁Ib的最小宽度相同程度的轭铁 夹紧绝缘板11，将该轭铁夹紧绝缘物11与轭铁Ib —起由多个轭铁夹紧带6夹紧，从而一体 化。在这样构成的本实施例中，代替轭铁夹紧配件5，通过采用轭铁夹紧绝缘物11对 轭铁Ib的夹持进行夹紧，能够实现质量的减轻，同时能够实现由轭铁夹紧配件产生的漏磁 通导致的损耗的降低。结果，由于在轭铁夹紧部件中没有产生损耗，所以能够提供低损耗、电气特性提高的静止感应器。(3)第三实施例(3-1)结构本实施例是上述第二实施例的变形例，作为轭铁Ib的夹紧部件，采用在第二实施 例中示出的轭铁夹紧绝缘板11，将该轭铁夹紧绝缘物11与轭铁Ib —起由多个轭铁夹紧带 6夹紧，从而一体化。另一方面，线圈2如图5A、图5B所示，由L字型线圈夹紧板12夹持。S卩，在配置在 上下轭铁Ib两侧上的第一金属板12a上，以与其垂直的方式，通过焊接来连接用于夹紧线 圈的第二金属板12b而构成的L字型线圈夹紧板12，被配置在上下轭铁Ib的两侧部上，它 们由铁心柱夹紧配件3连接，此外，在该L字型线圈夹紧板12与线圈2之间配置间隔件8， 通过它们夹持线圈2。并且，由于在上述的L字型线圈夹紧板12上产生由线圈2的夹持的反作用力导致 的转矩和运输时沿上下方向的振动，所以作为应对这些情况的措施，在轭铁的两个侧面在 上下都配置了的L字型线圈夹紧板12彼此分别由连接板13连接。(3-2)作用、效果在这样构成的本实施例的静止感应器中，通过采用轭铁夹紧绝缘物11夹紧轭铁 lb,比由轭铁夹紧配件夹紧的情况下质量轻，漏磁通的影响也小。此外，如上述第一实施例， 在将线圈夹紧角型钢管用于线圈的夹紧的情况下，进行器身布线的空间减小了与角型钢管 的大小相当的量，但是由于本实施例的L字型线圈夹紧板12构成开放的结构，所以进行器 身配线的空间变大。这样，根据本实施例，通过由轭铁夹紧绝缘物对于轭铁的夹持进行夹紧，由L字型 线圈夹紧板进行线圈的夹持，从而能够提供由轻量化导致的材料费和运输费等成本减少、 电气特性提高、器身结构的器身配线的组装性和操作性良好的静止感应器。(4)第四实施例(4-1)结构本实施例是上述第一实施例和第二实施例的变形例，如图6A、图6B所示，作为轭 铁Ib的夹紧部件，采用在第二实施例中示出的轭铁夹紧绝缘板11，该轭铁夹紧绝缘物11与 轭铁Ib —起由多个轭铁夹紧带6夹紧，从而一体化。另一方面，在铁心柱夹紧配件3的上 下对于配置在线圈2上下的线圈夹紧角型钢管7进行连接，在线圈夹紧角型钢管7和线圈 2之间配置间隔件8，并且通过对其进行调整，由此夹持插入铁心柱Ia中的该线圈2。并且，在本实施例中，配置在线圈2上部的线圈夹紧角型钢管7a设置为比上部轭 铁Ib的中心相对于线圈向相反侧(图中上方)偏离。(4-2)作用、效果在这样构成的本实施例的静止感应器中，由于上部线圈夹紧角型钢管7a没有夹 持层叠铁芯的轭铁Ib的功能，所以能够设置为相对于线圈比轭铁Ib的中心向相反侧偏离， 从而减少了从线圈进入上部线圈夹紧角型钢管7a的漏磁通量。结果，由于由上部线圈夹紧 角型钢管7a中的漏磁通导致的影响变小，所以能够进一步地抑制产生损耗，从而能够提供 电气特性进一步提高的静止感应器。(5)第五实施例本实施例是上述第四实施例的变形例，如图7A、图7B所示，配置在线圈2下部的线 圈夹紧角型钢管7b设置为比下部轭铁的中心相对于线圈向相反侧(图中下方)偏离。其 他的结构与上述第四实施例相同。在这样构成的本实施例的静止感应器中，由于下部线圈夹紧角型钢管7b没有夹 持层叠铁芯的轭铁的功能，所以能够设置为相对于线圈比轭铁的中心向相反侧偏离，从而 减少了从线圈进入下部线圈夹紧角型钢管7b的漏磁通量。结果，由于由下部线圈夹紧角型 钢管7b中的漏磁通导致的影响变小，所以能够进一步地抑制产生损耗，从而能够提供电气 特性进一步提高的静止感应器。(6)第六实施例(6-1)结构本实施例是上述第四实施例和第五实施例的变形例，如图8A、图8B所示，配置在 线圈2上部的上部线圈夹紧角型钢管7a设置为比上部轭铁的中心相对于线圈向相反侧 (图中上方)偏离。此外，配置在线圈2下部的线圈夹紧角型钢管7b设置为比下部轭铁的 中心相对于线圈向相反侧(图中下方)偏离。进一步地，在本实施例中，在所述上下的线圈夹紧角型钢管7a、7b上固定铁心柱 夹紧配件3的位置上，在上部线圈夹紧角型钢管7a的轭铁Ib侧的侧面上设置用于吊起器 身整体的吊环14。(6-2)作用、效果在这样构成的本实施例的静止感应器中，通过在上部线圈夹紧角型钢管7a上在 固定铁心柱夹紧配件3的位置安装吊环14，使得在吊起时相对于上部线圈夹紧角型钢管7a 的长度方向不产生弯曲应力。此外，通过在线圈夹紧角型钢管的轭铁侧的侧面上向上部线 圈夹紧角型钢管7a进行铁心柱夹紧配件3的连接和吊环14的安装，能够抑制在吊起时相 对于线圈夹紧角型钢管的短边方向产生的弯曲应力。由此，由于能够减少用于器身结构的吊起和线圈夹紧的向线圈夹紧角型钢管的加 强部件的安装，所以可以提供能够实现质量减轻和成本降低的静止感应器。(7)第七实施例(7-1)结构本实施例是上述第二实施例的变形例，如图9A、图9B所示，作为轭铁Ib的夹紧部 件，采用在第二实施例中示出的轭铁夹紧绝缘板11，将该轭铁夹紧绝缘物11与轭铁Ib—起 由多个轭铁夹紧带6夹紧，从而一体化。此外，如图9A所示，在本实施例中，从静止感应器的箱体15的外部导入冷却流体 的冷却配管16和下部线圈夹紧角型钢管7b连接，下部线圈夹紧角型钢管7b构成冷却介质 的流动路径。此外，在线圈2和下部线圈夹紧角型钢管7b之间插入的绝缘间隔件8和下部 线圈夹紧角型钢管7b的内部实施钻孔，构成为能够向线圈2导入来自箱体外的冷却介质。(7-2)作用、效果在这样构成的本实施例的静止感应器中，下部线圈夹紧角型钢管7b具有夹持线 圈2和作为用于强制冷却线圈内部的冷却介质流动路径的功能。因此，由于能够省略如图 2A、图2B所示的现有的静止感应器中采用的强制冷却配管部分，所以能够提供成本降低的 质量轻的静止感应器。
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权利要求
一种静止感应器，包括由层叠了多个电工钢片的层叠铁芯构成的铁心柱和轭铁，在所述铁心柱的周围卷绕有线圈，所述铁心柱通过铁心柱夹紧配件和多个铁心柱夹紧带一体化而成，其特征在于，将所述轭铁一体化的轭铁夹紧部件和将所述线圈夹紧的线圈夹紧部件分别独自构成；所述轭铁夹紧部件由与所述轭铁的层叠方向平行配置的、具有与所述轭铁的最小宽度相同程度的宽度的金属件构成；所述轭铁和所述轭铁夹紧部件通过多个轭铁夹紧带一体化。
2.一种静止感应器，包括由层叠了多个电工钢片的层叠铁芯构成的铁心柱和轭铁，在 所述铁心柱的周围卷绕有线圈，所述铁心柱通过铁心柱夹紧配件和多个铁心柱夹紧带一体 化而成，其特征在于，将所述轭铁一体化的轭铁夹紧部件和将所述线圈夹紧的线圈夹紧部件分别独自构成；所述轭铁夹紧部件由与所述轭铁的层叠方向平行配置的、具有与所述轭铁的最小宽度 相同程度的宽度的绝缘件构成；所述轭铁和所述轭铁夹紧部件通过多个轭铁夹紧带一体化。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的静止感应器，其特征在于，所述线圈夹紧部件由角型钢管构成，在所述线圈的上下，隔着间隔件配置该角型钢管， 这些上下的角型钢管构成为在所述铁心柱夹紧配件的上下被连接来夹持线圈。
4.根据权利要求2所述的静止感应器，其特征在于，所述线圈夹紧部件由在配置于上下轭铁的两侧部的第一金属板上以与其垂直的方式 连接第二金属板而成的L字型线圈夹紧板构成，该L字型线圈夹紧板配置在上下轭铁的两 侧部，在该L字型线圈夹紧板与所述线圈之间配置间隔件，这些上下的L字型线圈夹紧板构 成为在所述铁心柱夹紧配件的上下被连接来夹持所述线圈。
5.根据权利要求3所述的静止感应器，其特征在于，所述角型钢管配置为比所述上部轭铁的中心相对于所述线圈向相反侧偏离，在所述线 圈与所述角型钢管之间插入有间隔件。
6.根据权利要求3所述的静止感应器，其特征在于，所述角型钢管配置为比所述下部轭铁的中心相对于所述线圈向相反侧偏离，在所述线 圈与所述角型钢管之间插入有间隔件。
7.根据权利要求3所述的静止感应器，其特征在于，设置于所述上部轭铁的两侧面的上部线圈夹紧部件由上部连接部件连接，并且设置于 所述下部轭铁的两侧面的下部线圈夹紧部件由下部连接部件连接。
8.根据权利要求3所述的静止感应器，其特征在于，在所述线圈夹紧部件上连接并固定所述铁心柱夹紧配件的位置上，在所述线圈夹紧部 件的轭铁侧的侧面设置吊环。
9.根据权利要求3所述的静止感应器，其特征在于，所述下部角型钢管与从外部将冷却介质导入所述线圈内的配管连接，在所述间隔件和 所述下部角型钢管的规定位置上形成作为冷却介质的流动路径的孔，所述下部角型钢管成为冷却介质的流动路径。
全文摘要
本发明提供一种静止感应器。由铁心柱夹紧配件(3)夹持铁心柱(1a)，并通过多个铁心柱夹紧带(4)一体化。轭铁(1b)由与该轭铁(1b)的层叠方向平行配置的、具有与该轭铁(1b)的最小宽度相同宽度的轭铁夹紧配件(5)夹持，并通过多个轭铁夹紧带(6)一体化。另一方面，在铁心柱夹紧配件(3)的上下对于配置在线圈(2)的上下的线圈夹紧角型钢管(7a)、(7b)进行连接，并且在线圈夹紧角型钢管(7)和线圈(2)之间配置间隔件(8)，对其进行调整，由此夹持被插入铁心柱(1a)中的该线圈(2)。该线圈夹紧角型钢管(7a)、(7b)由刚性优良且质量轻的部件构成。
文档编号H01F27/26GK101916642SQ200910258480
公开日2010年12月15日 申请日期2009年11月20日 优先权日2008年11月21日
发明者堀田明, 定方彻, 杉原正己, 石井贵 申请人:株式会社东芝