JP2001345219A - アモルファス鉄心変圧器 - Google Patents
アモルファス鉄心変圧器Info
- Publication number
- JP2001345219A JP2001345219A JP2000164741A JP2000164741A JP2001345219A JP 2001345219 A JP2001345219 A JP 2001345219A JP 2000164741 A JP2000164741 A JP 2000164741A JP 2000164741 A JP2000164741 A JP 2000164741A JP 2001345219 A JP2001345219 A JP 2001345219A
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- amorphous
- core transformer
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- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】アモルファス鉄心変圧器において、鉄心支持用
および巻線電磁機械力支持用金属製ボビンで漂遊損が発
生していた。 【解決手段】ボビン３の周囲、巻線２との間にボビン３
よりも比透磁率の高い電磁鋼板４を配置し、漏れ磁束１
１の流路を作る。これによりボビン３内部にはほとんど
漏れ磁束が流れなくなる。 【効果】ボビン３に漏れ磁束がほとんど流れないことか
ら、その内部に渦電流がほとんど流れなくなり、ボビン
３で発生する漂遊損が大幅に低減される。その結果、ア
モルファス鉄心変圧器全体の損失も低減でき、より大き
な省エネルギー効果が得られる。
および巻線電磁機械力支持用金属製ボビンで漂遊損が発
生していた。 【解決手段】ボビン３の周囲、巻線２との間にボビン３
よりも比透磁率の高い電磁鋼板４を配置し、漏れ磁束１
１の流路を作る。これによりボビン３内部にはほとんど
漏れ磁束が流れなくなる。 【効果】ボビン３に漏れ磁束がほとんど流れないことか
ら、その内部に渦電流がほとんど流れなくなり、ボビン
３で発生する漂遊損が大幅に低減される。その結果、ア
モルファス鉄心変圧器全体の損失も低減でき、より大き
な省エネルギー効果が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は静止誘導電器に係
り、特に、産業機器用あるいは電力用として、非晶質磁
性合金薄帯を鉄心に用いて損失を低減した、いわゆるア
モルファス鉄心変圧器に関する。
り、特に、産業機器用あるいは電力用として、非晶質磁
性合金薄帯を鉄心に用いて損失を低減した、いわゆるア
モルファス鉄心変圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】非晶質磁性合金薄帯を鉄心として用いた
アモルファス鉄心変圧器においては、非晶質磁性合金薄
帯に強度がないため、鉄心を支持する目的と、巻線から
の電磁機械力を受ける目的で、鉄心と巻線の間にボビン
と呼ばれる支持構造物を配置している。
アモルファス鉄心変圧器においては、非晶質磁性合金薄
帯に強度がないため、鉄心を支持する目的と、巻線から
の電磁機械力を受ける目的で、鉄心と巻線の間にボビン
と呼ばれる支持構造物を配置している。
【０００３】アモルファス鉄心は、タンク内における鉄
心や巻線の占積率を高くし作業性を高める目的で、図３
に示すように矩形断面の巻鉄心１にするのが一般的であ
り、ボビン３も鉄心断面形状に合わせて角 型にしてい
る。
心や巻線の占積率を高くし作業性を高める目的で、図３
に示すように矩形断面の巻鉄心１にするのが一般的であ
り、ボビン３も鉄心断面形状に合わせて角 型にしてい
る。
【０００４】産業機器あるいは電力用として用いられる
静止誘導電器は、定格容量が１００ｋＶＡ程度以上あ
り、巻線２から受ける電磁機械力が大きいため、角型ボ
ビン３には高い強度が必要であった。
静止誘導電器は、定格容量が１００ｋＶＡ程度以上あ
り、巻線２から受ける電磁機械力が大きいため、角型ボ
ビン３には高い強度が必要であった。
【０００５】そのため、ボビン３の素材として従来は、
加工がしやすくコストも低く抑えられる鉄等の金属を使
用することが多かった。
加工がしやすくコストも低く抑えられる鉄等の金属を使
用することが多かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
使用している鉄製ボビンは、鉄心周囲に発生する循環電
流を流れにくくするために、鉄心周囲を一周しないよう
に一部を欠いた構造になっている。
使用している鉄製ボビンは、鉄心周囲に発生する循環電
流を流れにくくするために、鉄心周囲を一周しないよう
に一部を欠いた構造になっている。
【０００７】この構造により、ボビンには循環電流によ
る損失はほとんど発生しないが、巻線からの漏れ磁束を
吸収して内部に局所的な渦電流が流れることによって漂
遊損が発生する問題点があった。
る損失はほとんど発生しないが、巻線からの漏れ磁束を
吸収して内部に局所的な渦電流が流れることによって漂
遊損が発生する問題点があった。
【０００８】定格容量が数１００ｋＶＡ程度の場合は、
発生する漂遊損が小さく、特に問題となることはなかっ
たが、省エネルギー機器の需要が高まりアモルファス鉄
心変圧器の大容量化が進んだ場合、ボビン強度を増すた
めに厚みを増す必要があり、また漏れ磁束も増加するこ
とから、ボビンで発生する漂遊損も大容量化に応じて増
大することが予想される。
発生する漂遊損が小さく、特に問題となることはなかっ
たが、省エネルギー機器の需要が高まりアモルファス鉄
心変圧器の大容量化が進んだ場合、ボビン強度を増すた
めに厚みを増す必要があり、また漏れ磁束も増加するこ
とから、ボビンで発生する漂遊損も大容量化に応じて増
大することが予想される。
【０００９】ボビンで発生する漂遊損を低減する方法と
しては、ＦＲＰ（強化プラスティック）等の絶縁物の使
用が考えられるが、強度を確保するために厚みを増すと
コストが大幅に増大する問題があった。
しては、ＦＲＰ（強化プラスティック）等の絶縁物の使
用が考えられるが、強度を確保するために厚みを増すと
コストが大幅に増大する問題があった。
【００１０】ボビン厚みおよびコストをあまり増大させ
ずにボビン強度を増す方法としては、例えば素材強度の
高いステンレスの使用が考えられるが、その場合には、
電気抵抗の増大によりボビンで発生する漂遊損が増大す
る問題があった。
ずにボビン強度を増す方法としては、例えば素材強度の
高いステンレスの使用が考えられるが、その場合には、
電気抵抗の増大によりボビンで発生する漂遊損が増大す
る問題があった。
【００１１】また、鉄心断面形状を円形に近くし、円形
ボビンにして強度を増し、厚みを薄くする方法も考えら
れるが、タンク内における占積率が減少してタンクの大
型化につながり、結果としてコストが増大する問題があ
った。
ボビンにして強度を増し、厚みを薄くする方法も考えら
れるが、タンク内における占積率が減少してタンクの大
型化につながり、結果としてコストが増大する問題があ
った。
【００１２】本発明は上述の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、タンク形状の大型化や大幅な
コスト上昇を招くことなく、ボビンで発生する漂遊損を
低減し、アモルファス鉄心変圧器全体の損 失をさらに
低減することにある。
その目的とするところは、タンク形状の大型化や大幅な
コスト上昇を招くことなく、ボビンで発生する漂遊損を
低減し、アモルファス鉄心変圧器全体の損 失をさらに
低減することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、従来の鉄製あるいは金属製ボビンの少な
くとも一部を、電磁鋼板や非晶質磁性合金箔帯、フェラ
イト等の比透磁率の高い磁性体で構成したことを特徴と
する。
成するために、従来の鉄製あるいは金属製ボビンの少な
くとも一部を、電磁鋼板や非晶質磁性合金箔帯、フェラ
イト等の比透磁率の高い磁性体で構成したことを特徴と
する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるアモルファス
鉄心変圧器の一実施例を図１を用いて説明する。図１は
アモルファス鉄心変圧器の鉄心周囲の一部分を抜き出
し、簡略化して示した模式図である。
鉄心変圧器の一実施例を図１を用いて説明する。図１は
アモルファス鉄心変圧器の鉄心周囲の一部分を抜き出
し、簡略化して示した模式図である。
【００１５】同図において、アモルファス鉄心１と巻線
２の間には、鉄心１を支持し、巻線２からの電磁機械力
を支える目的で、鉄製のボビン３が配置されている。ボ
ビン３は、内部に循環電流が流れないように鉄心１周囲
を一周しないような構造になっている。
２の間には、鉄心１を支持し、巻線２からの電磁機械力
を支える目的で、鉄製のボビン３が配置されている。ボ
ビン３は、内部に循環電流が流れないように鉄心１周囲
を一周しないような構造になっている。
【００１６】本実施例の特徴は、鉄製ボビン３の周囲に
電磁鋼板４を１枚あるいは複数枚積層して配置した点に
ある。
電磁鋼板４を１枚あるいは複数枚積層して配置した点に
ある。
【００１７】この時のボビン３付近の漏れ磁束の流れ
を、鉄心１付近の断面を模式的に示す図２を用いて説明
する。
を、鉄心１付近の断面を模式的に示す図２を用いて説明
する。
【００１８】図２において、巻線２から発生した漏れ磁
束１１は、鉄製ボビン３に比べて比透磁率の高い電磁鋼
板４に向かって流れ込み、その内部を抜け出て行き、そ
の後鉄心１内へと流れ込む。そのため鉄製ボビン３内に
は磁束がほとんど流れず、従って渦電流もほとんど誘導
されず漂遊損の発生が抑えられる。
束１１は、鉄製ボビン３に比べて比透磁率の高い電磁鋼
板４に向かって流れ込み、その内部を抜け出て行き、そ
の後鉄心１内へと流れ込む。そのため鉄製ボビン３内に
は磁束がほとんど流れず、従って渦電流もほとんど誘導
されず漂遊損の発生が抑えられる。
【００１９】一方、漏れ磁束１１が内部を流れる電磁鋼
板４は、磁束が流れる方向と垂直方向の厚みが薄く、渦
電流が発生しにくい構造になっており、この部分での漂
遊損もまたほとんど発生しない。
板４は、磁束が流れる方向と垂直方向の厚みが薄く、渦
電流が発生しにくい構造になっており、この部分での漂
遊損もまたほとんど発生しない。
【００２０】このような構造にすることにより、ボビン
３付近で発生していた漂遊損をほとんど無くすことがで
き、アモルファス鉄心変圧器全体としての損失を従来よ
りも低減することができる。
３付近で発生していた漂遊損をほとんど無くすことがで
き、アモルファス鉄心変圧器全体としての損失を従来よ
りも低減することができる。
【００２１】なお、ボビン３の周囲に配置する電磁鋼板
４は、変圧器の定格容量の増大に伴う漏れ磁束量の増加
によって磁気飽和しないように、変圧器容量に応じて積
層枚数を増して配置する。
４は、変圧器の定格容量の増大に伴う漏れ磁束量の増加
によって磁気飽和しないように、変圧器容量に応じて積
層枚数を増して配置する。
【００２２】また、本実施例においてはボビン３の周囲
に配置する比透磁率の高い磁性体として電磁鋼板を用い
ているが、その他に非晶質磁性合金薄帯やフェライトな
ども使用可能である。
に配置する比透磁率の高い磁性体として電磁鋼板を用い
ているが、その他に非晶質磁性合金薄帯やフェライトな
ども使用可能である。
【００２３】さらに、本実施例においてはボビン３の材
質として鉄を使用しているが、例えばより強度の高いス
テンレス製にすると、ボビン３の厚みを鉄製の場合より
も薄くすることができ、全体形状の小型化を図ることが
できる。
質として鉄を使用しているが、例えばより強度の高いス
テンレス製にすると、ボビン３の厚みを鉄製の場合より
も薄くすることができ、全体形状の小型化を図ることが
できる。
【００２４】本発明の他の実施例を図４を用いて説明す
る。本実施例の特徴は、ボビン３の周囲に配置した電磁
鋼板４の高さ方向寸法をボビン３よりも大きくした点に
ある。その他の構成は図１および図２に示した実施例と
同様である。
る。本実施例の特徴は、ボビン３の周囲に配置した電磁
鋼板４の高さ方向寸法をボビン３よりも大きくした点に
ある。その他の構成は図１および図２に示した実施例と
同様である。
【００２５】本実施例においては、電磁鋼板４上下端部
部分がボビン３上下端部と離れており、そのため電磁鋼
板４から鉄心１へ、あるいは鉄心１から電磁鋼板４へ巻
線２からの漏れ磁束１１が流れ込む際に、その途中でボ
ビン３上下端部にも漏れ磁束１１流れ込むことを抑制で
きる。
部分がボビン３上下端部と離れており、そのため電磁鋼
板４から鉄心１へ、あるいは鉄心１から電磁鋼板４へ巻
線２からの漏れ磁束１１が流れ込む際に、その途中でボ
ビン３上下端部にも漏れ磁束１１流れ込むことを抑制で
きる。
【００２６】そのため、図１および図２に示した実施例
よりもさらに効果的にボビン３で発生する漂遊損を低減
することができる。
よりもさらに効果的にボビン３で発生する漂遊損を低減
することができる。
【００２７】本実施例における電磁鋼板４の高さ方向寸
法は、ボビン３よりも大きければその効果が得られる
が、電磁鋼板４の端部が鉄心１に接触する程度にまで大
きくすると、より大きな効果が得られる。
法は、ボビン３よりも大きければその効果が得られる
が、電磁鋼板４の端部が鉄心１に接触する程度にまで大
きくすると、より大きな効果が得られる。
【００２８】以上、幾つかの実施例を用いて本発明を説
明してきたが、これら複数の実施例の組み合わせもまた
可能である。また、各実施例では、矩形断面形状の巻鉄
心タイプのアモルファス鉄心変圧器を対象として説明し
たが、断面形状が矩形以外の円形や略円形、台形等のも
のにも適用可能である。
明してきたが、これら複数の実施例の組み合わせもまた
可能である。また、各実施例では、矩形断面形状の巻鉄
心タイプのアモルファス鉄心変圧器を対象として説明し
たが、断面形状が矩形以外の円形や略円形、台形等のも
のにも適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明した本発明のアモルファス鉄心
変圧器によれば、コストの大幅上昇や形状の大型化を伴
うことなく、ボビンで発生する漂遊損を低減して、アモ
ルファス鉄心変圧器全体の損失を低減することができ
る。それにより、アモルファス鉄心変圧器の省エネルギ
ー効果をさらに向上させ、さらに、小型化、軽量化を図
ることができる。
変圧器によれば、コストの大幅上昇や形状の大型化を伴
うことなく、ボビンで発生する漂遊損を低減して、アモ
ルファス鉄心変圧器全体の損失を低減することができ
る。それにより、アモルファス鉄心変圧器の省エネルギ
ー効果をさらに向上させ、さらに、小型化、軽量化を図
ることができる。
【図１】本発明の一実施例におけるアモルファス鉄心変
圧器の鉄心周囲の一部分を示す模式図である。
圧器の鉄心周囲の一部分を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例における鉄心付近の漏れ磁束
の流れを示す模式図である。
の流れを示す模式図である。
【図３】従来の、アモルファス鉄心変圧器の構造を示す
模式図である。
模式図である。
【図４】本発明の他の実施例におけるアモルファス鉄心
変圧器の鉄心付近の漏れ磁束の流れを示す模式図であ
る。
変圧器の鉄心付近の漏れ磁束の流れを示す模式図であ
る。
１…アモルファス鉄心、２…巻線、３…ボビン、４…電
磁鋼板、１１…漏れ磁束。
磁鋼板、１１…漏れ磁束。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天兒 洋一 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１ 株式会社日立製作所産業機器グループ内 (72)発明者 西水 亮 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１ 株式会社日立製作所産業機器グループ内 (72)発明者 桑原 正尚 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１ 株式会社日立製作所産業機器グループ内 Ｆターム(参考） 5E044 BA06 DA06 5E058 BB05
Claims (3)
- 【請求項１】 磁路形成用鉄心として非晶質磁性合金薄
帯を用いたアモルファス鉄心変圧器において、該鉄心と
巻線の間に少なくとも一部が比透磁率の高い磁性体で構
成されたボビンを配置したことを特徴とするアモルファ
ス鉄心変圧器。 - 【請求項２】 アモルファス鉄心と巻線の間に配置した
ボビンの少なくとも一部を構成する比透磁率の高い磁性
体が、電磁鋼板あるいは非晶質磁性合金薄帯あるいはフ
ェライトであることを特徴とする請求項１記載のアモル
ファス鉄心変圧器。 - 【請求項３】 該ボビンの巻線に近い側を比透磁率の高
い磁性体としたことを特徴とする請求項１、または２記
載のアモルファス鉄心変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000164741A JP2001345219A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | アモルファス鉄心変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000164741A JP2001345219A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | アモルファス鉄心変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001345219A true JP2001345219A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=18668323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000164741A Pending JP2001345219A (ja) | 2000-05-30 | 2000-05-30 | アモルファス鉄心変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001345219A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014017920A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Sharp Corp | 電池パック |
| WO2019078641A1 (ko) * | 2017-10-19 | 2019-04-25 | 박훈양 | 표유 부하손 저감을 위한 변압기 타이 플레이트 및 그 제조 방법 |
-
2000
- 2000-05-30 JP JP2000164741A patent/JP2001345219A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014017920A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Sharp Corp | 電池パック |
| WO2019078641A1 (ko) * | 2017-10-19 | 2019-04-25 | 박훈양 | 표유 부하손 저감을 위한 변압기 타이 플레이트 및 그 제조 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050419 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050617 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050712 |