トランスができるまで

ここでは、弊社のコイルを作る巻線工程についてご説明いたします。

当社の巻線機は、軸が回転し電線を巻取っていくタイプです。写真のタイプの巻線機は、電線を巻線機の向こう側にセットします（そうでないタイプの巻線機もあります）。 巻線はまず、プラスチックボビンや絶縁紙でつくった枠を回転軸にセットし、巻数や電線の線径、マージンなどをセットし、作業を開始します。ペダルを踏むと回転軸が回り始め、電線を巻取っていきます。隣り合う電線が密になるよう、電線は巻取られていきます。 １層目が巻終わったところで、次の層との間に絶縁紙を入れ、層間の絶縁を強化します。 あとは巻線機がどんどん巻いてくれますが、実際の作業は想像以上に難しいものです。巻線機のテンションや速度その他の要因を考慮しながら行いますので、かなりの熟練が必要です。

この工程で良いコイルができていないと、続く工程に大きく影響します。 特に海外規格に対応した絶縁距離を確保や、過熱保護のための温度ヒューズの挿入、タップの出し方、コイル内での半田揚げなどには細心の注意が必要です。

組立が終わったトランスは、絶縁材料であるワニスの入ったタンクに浸し、トランス内部更には絶縁紙内部にワニスを浸透させます。 ワニス含浸を行うことで、絶縁機能の強化だけでなく、ワニスの固化による機械的強度の向上や、湿気・埃などがトランス内部へ入り込むことを防ぎます。

ワニス含浸・乾燥後、製品ラベルの添付や、端子台への配線、エポキシ樹脂の充填作業などの仕上処理を行い、製品の完成です。

カスタム設計製品は、その形状、寸法、重量は様々です。様々な形状に対応するため、製品形状に合わせた梱包材を作り出すことができる、インスタパック®を使用。カスタム形状に合わせた梱包を行なっております。インスタパック®での梱包方法は動画をご覧ください。

トランスの巻線を全て開放し、規定の交流電圧を印加して絶縁破壊の起きないことを検査します。 耐電圧試験器は3000Vや5000Vといった高電圧を発生します。この電圧を1次－2次間、1次－アース間、2次－アース間などに印加し、絶縁破壊の起きないことを検査します。 当社のトランスは一部の小さなトランスを除き、全てのトランスが2000V以上の電圧を1分間印加して異常が発生しないことを検査しています（印加電圧はお客様の仕様や安全規格の仕様によります）。

トランスの2次巻線を全て開放し、1次巻線に定格の数倍の周波数で、定格の数倍の電圧を印加することで、巻線のLayer Shortを検出することが出来ます。 トランスの巻線は何層にも巻かれており、各層間には絶縁紙が入れられていますが、巻線/組立作業中の不測の事態により、各層間や隣り合った電線がショートすることが考えられます。 層間耐電圧試験ではこれらの不良品を検出しています。

トランスの重要な機能である絶縁を最も簡単に数値化するものです。 絶縁物に電圧を加えると、初めのうちは大きな電流が流れますが、徐々に減少し一定値に落ち着きます。 この一定値に落ち着いた電流を「漏れ電流」といい、印加電圧を漏れ電流で割った値を「絶縁抵抗」といいます。 漏れ電流の値は加えられた電圧の強さに比例せず、電圧の1.5～2乗に比例するといわれています。 すなわち、絶縁抵抗は低い電圧では大きめに、高い電圧では小さめになります。 また、温度や湿度の影響も受けやすいので、絶縁抵抗や漏れ電流の測定は、測定条件などにも注意しなければなりません。

特に高圧トランスにおいては、絶縁物内部に欠損やボイドがあると、その場所に電荷が集中し、やがて局所的に小さな放電が始まります。この局所的な放電を部分放電といい、将来的に大きな絶縁破壊へとつながる可能性があるので注意が必要です。 部分放電試験器により、この微少な電荷の移動を検出し、絶縁物内部に起こる部分放電の有無を評価することが可能です。これにより、将来的に絶縁破壊に繋がる潜在的不良原因が無いことを確認しています。

高周波化、高電圧化が進むトランスやリアクトルでは、商用周波数（50/60Hz）の電源トランスには無い、高周波、 高電圧固有の現象により、発熱量の増加や信頼性の低下が起こるため対策が必要となります。

部品単位での性能評価が重視される高周波、高電圧製品。評価設備と評価技術により、お客様システムにマッチしたカスタム製品を実現します。