非晶变压器铁芯

摘要

本发明提供一种非晶变压器铁芯。通过在铁芯端面上配置2种固化收缩应力不同的树脂，能够减少因树脂的固化收缩而产生的应力，并且也兼具形状保持效果。另外，能够缓和在卷绕铁芯端面上产生的压缩应力。本发明的非晶变压器铁芯的特征在于，包括由非晶箔带构成的卷绕铁芯，在卷绕铁芯端面上形成有2种以上的不同的树脂。

权利要求

1.一种非晶变压器铁芯，其特征在于：

包括由非晶箔带构成的卷绕铁芯，在卷绕铁芯端面上形成有2种以上的不同的树脂，在所述卷绕铁芯端面上形成的树脂中，第一树脂为因固化收缩产生的压缩应力大的树脂或者弹性模量高的树脂，第二树脂为因固化收缩产生的压缩应力小的树脂或者弹性模量低的树脂，在卷绕铁芯端面的最外周侧形成有第一树脂，在所述最外周侧以外的卷绕铁芯端面上形成有第二树脂。

2.如权利要求1所述的非晶变压器铁芯，其特征在于：

第一树脂和第二树脂中，第一树脂厚度＞第二树脂厚度。

3.一种非晶变压器铁芯，其特征在于：

包括由非晶箔带构成的卷绕铁芯，在卷绕铁芯端面上形成有2种以上的不同的树脂，在所述卷绕铁芯端面上形成的树脂中，第一树脂为因固化收缩产生的压缩应力大的树脂或者弹性模量高的树脂，第二树脂为因固化收缩产生的压缩应力小的树脂或者弹性模量低的树脂，在因自重产生的压缩应力大的位置形成有第二树脂，在因自重产生的压缩应力小的位置形成有第一树脂。

4.一种非晶变压器铁芯，其特征在于：

包括由非晶箔带构成的卷绕铁芯，在卷绕铁芯端面上形成有2种以上的不同的树脂，在所述卷绕铁芯端面上形成的树脂中，第一树脂为因固化收缩产生的压缩应力大的树脂或者弹性模量高的树脂，第二树脂为因固化收缩产生的压缩应力小的树脂或者弹性模量低的树脂，在卷绕铁芯端面的最外周侧形成有第一树脂，在卷绕铁芯端面的角部外周侧配置有第三树脂，该第三树脂具有第一树脂的弹性模量与第二树脂的弹性模量之间的弹性模量，在所述最外周侧和所述角部外周侧以外的卷绕铁芯端面上形成有第二树脂。

说明书

非晶变压器铁芯

技术领域

[0001] 本发明涉及使用将非晶态磁性合金(以下简称为非晶)材料的箔带叠层而得到的环状的卷绕铁芯的卷绕铁芯变压器。

背景技术

[0002] 近年来，在配电用变压器中，开发了使用非晶薄带作为其铁芯材料的各种变压器铁芯，并已实用化。上述变压器铁芯中使用的非晶薄带是对磁性合金的熔融体进行超急冷而制造的，铁损非常小，具备优异的磁特性。

[0003] 以往，在非晶材料的卷绕铁芯中，为了除去因通过叠层形成铁芯而产生的应力，以卷绕铁芯的状态在磁场中进行退火。退火之后，将卷绕铁芯的搭接接合侧打开插入线圈，插入线圈后再次搭接接合构成变压器。变压器为了机械性保护和散热而在浸入密闭箱的绝缘油中的状态下使用。但是，退火后的非晶材料是脆弱的(易碎的)，存在因运输中的振动或使用中的冲击等而破损，碎片飞散至油中的情况。飞散的碎片成为破坏卷绕铁芯或线圈的绝缘的原因。

[0004] 因此，例如在日本特开2003-133141中记载有用绝缘纸将非晶材料的卷绕铁芯整体包起来的方法。使用该方法能够防止碎片飞散，但是在用纸包覆铁芯整体时需要使铁芯反转，当是大型铁芯时必须多次进行起重作业等，作业性差。另外，例如在日本特表平8-503337中记载有通过利用环氧树脂等使非晶材料的卷绕铁芯端面固化来防止碎片的方法。
因为环氧树脂等是弹性模量高、坚硬的树脂，所以能够保持铁芯形状，因此容易使用，能够抑制由变形导致的铁损的增加，但是另一方面，因固化收缩产生的压缩应力大，会在铁芯端面产生大的压缩应力，并且使非晶材料对于磁致伸缩的位移自由度降低，成为铁损或噪声增加的原因。另外，在使用因固化收缩产生的压缩应力小的树脂、例如弹性模量低的柔软的树脂的情况下，虽然能够使压缩应力减小，但是不能期待形状保持效果，存在因变形等而导致铁损增加的可能性。另外，因为不能避免因铁芯的自重而在铁芯角部产生的压缩应力，所以铁损或噪声会增加。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2003-133141号公报

[0008] 专利文献2：日本特表平8-503337号公报

发明内容

[0009] 发明要解决的技术问题

[0010] 作为防止退火后的非晶变压器铁芯的碎片飞散的方法，在专利文献1中，记载有用绝缘纸将非晶材料的卷绕铁芯整体包起来的方法，使用该方法能够防止碎片飞散，但是在用纸包覆铁芯整体时，需要使铁芯反转，存在必须多次进行起重作业的问题。另外，因为不能避免因铁芯的自重而在铁芯角部等产生的压缩应力，所以存在铁损/噪声增加的问题。

[0011] 另一方面，在专利文献2中，记载有通过利用环氧树脂等使非晶材料的卷绕铁芯端面固化来防止碎片的方法。该方法中，在使用环氧树脂等弹性模量高、坚硬的树脂的情况下，能够保持铁芯形状，因此容易使用，能够抑制由变形导致的铁损的增加，但是因固化收缩产生的压缩应力大，会在铁芯端面产生大的压缩应力，并且使非晶材料对于磁致伸缩的位移自由度降低，成为铁损或噪声增加的原因。另外，在使用因固化收缩产生的压缩应力小的树脂、例如弹性模量低的柔软的树脂的情况下，虽然能够使压缩应力减小，但是不能期待形状保持效果，存在因变形等而导致铁损增加的可能性。另外，因为不能避免因铁芯的自重而在铁芯角部产生的压缩应力，所以存在铁损或噪声增加的问题。

[0012] 用于解决技术问题的手段

[0013] 为了解决上述技术问题，本发明的特征在于，包括由非晶箔带构成的卷绕铁芯，在卷绕铁芯端面上形成有2种以上的不同的树脂。

[0014] 本申请包括解决上述技术问题的多种手段，列举其一个例子，其特征在于：利用固化收缩应力大的树脂形成卷绕铁芯端面的角部外周侧，利用固化收缩应力小的树脂形成上述角部外周侧以外的卷绕铁芯端面，由此，保持铁芯形状，使因固化收缩产生的压缩应力降低，并且使用固化收缩应力不同的2种树脂，对因自重产生了压缩应力的角部施加张力，由此，缓和因自重产生的应力。

[0015] 发明效果

[0016] 本发明是鉴于上述问题而做出的，通过在铁芯端面上配置2种固化收缩应力不同的树脂，使因树脂的固化收缩而产生的应力降低，并且也兼具形状保持效果。另外，能够缓和在卷绕铁芯端面产生的压缩应力。另外，通过使用固化收缩应力不同的2种树脂，对因自重产生了压缩应力的角部施加张力，能够缓和因自重产生的应力。

附图说明

[0017] 图1是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0018] 图2是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0019] 图3是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0020] 图4是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0021] 图5-1是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0022] 图5-2是关于缓和压缩应力的方法的说明图。

[0023] 图6是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0024] 图7是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0025] 图8是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0026] 图9是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0027] 图10是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0028] 图11是在非晶变压器铁芯上形成有树脂的一个方式的说明图。

[0029] 符号说明

[0030] 1   非晶变压器铁芯

[0031] 2   树脂a

[0032] 3   树脂b

[0033] 4   叠层铁芯端面搭接部

[0034] 5   树脂c

[0035] 6   树脂d

[0036] 1a  非晶箔带

[0037] 1b  非晶箔带

具体实施方式

[0038] 以下，使用附图对本发明的非晶变压器铁芯的实施方式进行说明。此外，本发明并不受以下的实施方式限定。

[0039] 【实施例1】

[0040] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有2种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0041] 图1是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图1所示，通过在叠层铁芯端面的外周侧配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在搭接部4和由树脂a2形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低。

[0042] 另外，树脂a例如是(树脂的弹性模量)×(树脂的线膨胀系数与非晶箔带的弹性模量的差)≤10000的树脂，树脂b例如是(树脂的弹性模量)×(树脂的线膨胀系数与非晶箔带的弹性模量的差)＞10000的树脂等。

[0043] 另外，例如，通过使树脂a的树脂厚度＞树脂b的树脂厚度，能够确保变压器油的流路，也能够获得冷却效果。

[0044] 【实施例2】

[0045] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有2种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0046] 图2是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图2所示，通过在叠层铁芯端面的外周侧配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在搭接部4和由树脂a2形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低。

[0047] 【实施例3】

[0048] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有2种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0049] 图3是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图3所示，通过在叠层铁芯端面的外周侧配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在搭接部4和由树脂a2形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低。

[0050] 【实施例4】

[0051] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有2种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0052] 图4是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图4所示，通过在叠层铁芯端面的外周部的一部分配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在搭接部4和由树脂a2形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低。

[0053] 【实施例5】

[0054] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有2种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0055] 图5-1是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图5-1所示，通过在因自重产生的压缩应力小的部分、外周部和内周部的一部分配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在搭接部4和由树脂a2形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，除了能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低以外，还能够实现因自重产生的压缩应力的缓和。

[0056] 另外，在图5-2中说明缓和对非晶箔带1a、1b的1b侧施加的压缩应力的方法。在非晶箔带上形成有树脂a2、树脂b3的情况下，因为树脂a2具有比树脂b3更大的压缩应力，所以在树脂a2侧产生拉力。由此，通过对非晶箔带1b施加拉力，能够缓和原本产生的压缩应力。

[0057] 【实施例6】

[0058] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有2种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0059] 图6是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图6所示，通过在外周部和内周部的一部分配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在搭接部4和由树脂a2形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，除了能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低以外，还能够实现因自重产生的压缩应力的缓和。

[0060] 【实施例7】

[0061] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有2种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0062] 图7是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图7所示，通过在外周部的一部分配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在搭接部4和由树脂a2形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，除了能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低以外，还能够实现因自重产生的压缩应力的缓和。

[0063] 【实施例8】

[0064] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有2种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0065] 图8是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图8所示，通过在内周部的一部分配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在搭接部4和由树脂a2形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，除了能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低以外，还能够实现因自重产生的压缩应力的缓和。

[0066] 【实施例9】

[0067] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有3种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0068] 图9是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图9所示，通过在外周部和内周部的一部分配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在因自重产生的压缩应力小的部分配置树脂c5、例如具有树脂a与树脂b之间的压缩应力或弹性模量的树脂，在搭接部4和由树脂a2、树脂c5形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，除了能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低以外，还能够实现因自重产生的压缩应力的缓和。

[0069] 【实施例10】

[0070] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有2种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0071] 图10是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图10所示，通过在外周部和内周部的一部分配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在搭接部4和由树脂a2形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，除了能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低以外，还能够实现因自重产生的压缩应力的缓和。

[0072] 【实施例11】

[0073] 在本实施例中，对在由非晶箔带构成的卷绕铁芯端面上形成有4种不同的树脂的非晶变压器铁芯中的树脂的形成位置进行说明。

[0074] 图11是表示在本实施方式的非晶变压器铁芯1的卷绕铁芯端面上形成的树脂的配置的图。如图11所示，通过在外周部配置树脂a2、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力大的树脂(弹性模量高的树脂等)，在内周部的一部分配置树脂d6、例如具有保持铁芯形状的效果的弹性模量高的树脂等，在因自重产生的压缩应力小的部分配置树脂c5、例如具有树脂a与树脂b之间的压缩应力或弹性模量的树脂，在搭接部4和由树脂a2、树脂c5形成的部分以外的叠层铁芯端面上配置树脂b3、例如因固化收缩而在非晶铁芯中产生的压缩应力小的树脂(弹性模量低的树脂等)而构成。由此，除了能够实现保持铁芯形状的效果和因树脂产生的压缩应力的降低以外，还能够实现因自重产生的压缩应力的缓和。