JP2007281204A - Dc reactor - Google Patents

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JP2007281204A JP2006105762A JP2006105762A JP2007281204A JP 2007281204 A JP2007281204 A JP 2007281204A JP 2006105762 A JP2006105762 A JP 2006105762A JP 2006105762 A JP2006105762 A JP 2006105762A JP 2007281204 A JP2007281204 A JP 2007281204A
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Toshiyuki Ishibashi
利之 石橋
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-size/light-weight DC reactor at low cost. <P>SOLUTION: In the DC reactor comprising core structure forming a closed magnetic circuit where a plurality of cores are provided opposed with each other via a predetermined magnetic gap 2, a coil 3 wound around this core structure, and a bias magnetic circuit 4 including a permanent magnet 41 provided to the core structure, depth length of a coil winding part of the core structure is shorter than the maximum depth length of the core structure, and a part of the entire part of a coil end 31 of the coil 3 is arranged at the internal side of the core structure. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、直流リアクトルに関し、特に商用電源に対する高調波電流の抑制を目的としてインバータ回路に設ける磁石バイアス方式の直流リアクトルに関する。   The present invention relates to a direct current reactor, and more particularly to a magnet bias type direct current reactor provided in an inverter circuit for the purpose of suppressing a harmonic current for a commercial power supply.

複数のコアが磁気的空隙を介して対向し閉磁気回路をなすコア構体と、そのコア構体に巻回したコイルを備えた構造の直流リアクトルは、電流の小さい領域ではインダクタンスが大きく、電流が大きい領域ではインダクタンスが小さいという特性を有する。この大電流域でのインダクタンスの低下は、コイルの作る磁束によりコアが磁気飽和することに起因している。
しかし、磁石バイアス方式の直流リアクトルの場合は、２個以上のコアを磁気的空隙を介して対向させ、そのコアにコイルを巻回した直流リアクトルに、永久磁石を配置しバイアス磁界を与えることにより、コイルの作る磁束と永久磁石の作る磁束が相殺され、コアが磁気飽和しにくくなり、より大電流域までインダクタンスを大きなままにでき、リアクトルの動作電流範囲を広げることができる。また、コアが磁気飽和しにくくなることからコアの断面積を小さくすることができるので、結果として直流リアクトルを小型・軽量化できる。 A DC reactor having a core structure in which a plurality of cores face each other via a magnetic gap to form a closed magnetic circuit and a coil wound around the core structure has a large inductance and a large current in a small current region. The region has a characteristic that inductance is small. The decrease in inductance in the large current region is caused by the magnetic saturation of the core due to the magnetic flux generated by the coil.
However, in the case of a magnet bias type DC reactor, two or more cores are opposed to each other through a magnetic air gap, and a permanent magnet is disposed on the DC reactor in which a coil is wound around the core to provide a bias magnetic field. The magnetic flux generated by the coil and the magnetic flux generated by the permanent magnet are offset, the core is less likely to be magnetically saturated, the inductance can remain large up to a larger current range, and the operating current range of the reactor can be expanded. In addition, since the core is less likely to be magnetically saturated, the cross-sectional area of the core can be reduced, and as a result, the DC reactor can be reduced in size and weight.

例えば、Ｔ型コアとＣ型コアを磁気的空隙を介して対向させ、磁気的空隙の側面もしくは近傍にバイアス用の永久磁石を配置した磁石バイアス方式の直流リアクトルがある（例えば、特許文献１および２参照）。
図７は、第１従来技術を示す直流リアクトルの正断面図である。また、図８は、第１従来技術を示す直流リアクトルの横断面図であり、図７を上から見たときの横断面図に描き換えた図である。
図７、８において、１はコア、１１は中央脚、１２は端脚、１３はＴ型コア、１４はＣ型コア、２は磁気的空隙、３はコイル、４はバイアス用磁気回路、４１は永久磁石、４２はヨークである。尚、Ｔ型コア１３とＣ型コア１４の組み合わせはＥ型コアとＩ型コアの組み合わせでも良い。
以下、図７、８を用いて第１従来技術における直流リアクトルの構成を説明する。
コア対向部に形成される磁気的空隙２の側面に永久磁石４１とヨーク４２からなるバイアス用磁気回路４を配置することにより、インダクタンスが小電流域では大きく大電流域では小さくなるのに加えて、高性能だが高価な永久磁石４１の使用量を大幅に低減させることができ、永久磁石４１が減磁せず、磁束がコア中で磁気飽和し難く、小型で廉価な直流リアクトルを得ることができる。 For example, there is a magnet-bias type DC reactor in which a T-type core and a C-type core are opposed to each other via a magnetic air gap, and a permanent magnet for biasing is disposed on the side surface or in the vicinity of the magnetic air gap (for example, Patent Document 1 and 2).
FIG. 7 is a front sectional view of a DC reactor showing the first prior art. FIG. 8 is a cross-sectional view of a DC reactor showing the first prior art, and is a diagram redrawing the cross-sectional view when FIG. 7 is viewed from above.
7 and 8, 1 is a core, 11 is a central leg, 12 is an end leg, 13 is a T-shaped core, 14 is a C-shaped core, 2 is a magnetic gap, 3 is a coil, 4 is a magnetic circuit for biasing, 41 Is a permanent magnet, and 42 is a yoke. The combination of the T-type core 13 and the C-type core 14 may be a combination of an E-type core and an I-type core.
Hereinafter, the configuration of the DC reactor in the first prior art will be described with reference to FIGS.
By disposing the bias magnetic circuit 4 including the permanent magnet 41 and the yoke 42 on the side surface of the magnetic gap 2 formed in the core facing portion, the inductance is large in the small current region and small in the large current region. The use amount of the high-performance but expensive permanent magnet 41 can be greatly reduced, the permanent magnet 41 is not demagnetized, and the magnetic flux is hardly magnetically saturated in the core, and a small and inexpensive DC reactor can be obtained. it can.

また、巻回後のコイルの外形寸法が巻回されていない部分の寸法を下回るようにコイルをＵ字コアのふたつの端脚に巻回したリアクトルがある（例えば、特許文献３参照）。
図９は、第２従来技術を示す直流リアクトルの正断面図である。また、図１０は、第２従来技術を示す直流リアクトルの横断面図であり、図９を上から見たときの横断面図に描き換えた図である。
図９、１０において、３はコイル、１７はＵ字コアである。
以下、図９、１０を用いて第２従来技術における直流リアクトルの構成を説明する。
Ｕ字コア１７は、コイル３の巻回後の寸法が巻回されていない部分の寸法を下回るようにするため、Ｕ字コア１７には段差が形成されている。つまり、コア１７に「鍔」を設けているのだが、この「鍔」を設けることによってコイル３とコア１７の接する部分を増やし、コイル３からの発熱をコア１７に逃がすことにより、小型化を図っている。
特開平０８−３１６０４９号公報（第３−５頁、第６図） 特開平０９−２８３３５３号公報（第３−４頁、第６図） 特開２００４−３２７５６９号公報（第２−５頁、第1図） In addition, there is a reactor in which a coil is wound around two end legs of a U-shaped core so that an outer dimension of the coil after winding is smaller than a dimension of a portion that is not wound (see, for example, Patent Document 3).
FIG. 9 is a front sectional view of a DC reactor showing the second prior art. FIG. 10 is a cross-sectional view of a DC reactor showing the second prior art, and is a diagram redrawing the cross-sectional view when FIG. 9 is viewed from above.
9 and 10, 3 is a coil, and 17 is a U-shaped core.
Hereinafter, the configuration of the DC reactor in the second prior art will be described with reference to FIGS.
The U-shaped core 17 is formed with a step so that the dimension after winding of the coil 3 is less than the dimension of the part that is not wound. In other words, the core 17 is provided with “鍔”, but by providing this “鍔”, the contact portion between the coil 3 and the core 17 is increased, and heat generation from the coil 3 is released to the core 17, thereby reducing the size. I am trying.
JP 08-316049 A (page 3-5, FIG. 6) JP 09-283353 (page 3-4, FIG. 6) JP 2004-327569 A (page 2-5, FIG. 1)

しかしながら、従来技術のＴ型コアとＣ型コアまたはＥ型コアとＩ型コアを組み合わせた磁石バイアス方式の直流リアクトルでは、これらのコアは電磁鋼板を所定の形状に打ち抜き積層して製造され、そのコア断面はどの部分でも同じであるため、これらのコアを磁気的空隙を介して対向させて閉磁気回路としたコア構体にコイルを巻回すると、コイルエンドが全てコア構体の外側に配置されることとなり、直流リアクトルの奥行き長さが長くなるという問題点があった。
また、コア構体のコイル巻回部の四隅が角張っているため、コイルの最小曲げ半径の限界より、コイルエンドがさらに長くなるという問題点があった。加えて、コア構体の四隅の角部によってコイルの絶縁が破壊される恐れがあるため、過剰な絶縁対策が必要となり、さらに直流リアクトルが大きくなってしまうという問題点があった。
さらに、従来の巻回後の寸法が巻回されていない部分の寸法を下回るようにコイルを巻回したリアクトルでは、「鍔」を設けることによりコイルからの発熱をコアに逃がす部分を増やそうとしているが、コイルがコアによって囲まれているリアクトルと比較するとコイルからコアへの放熱が少なく、小型化が十分にはなされないという問題点があった。 However, in a magnetic bias type DC reactor combining a T-type core and a C-type core or an E-type core and an I-type core according to the prior art, these cores are manufactured by punching and laminating electromagnetic steel sheets into a predetermined shape. Since the core cross-section is the same in all parts, when the coil is wound around the core structure that is a closed magnetic circuit with these cores facing each other through a magnetic gap, all coil ends are arranged outside the core structure. As a result, there is a problem that the depth length of the DC reactor becomes long.
Further, since the four corners of the coil winding portion of the core structure are square, there is a problem that the coil end becomes longer than the limit of the minimum bending radius of the coil. In addition, since the insulation of the coil may be broken by the four corners of the core structure, excessive insulation measures are required, and the DC reactor becomes large.
Furthermore, in the reactor in which the coil is wound so that the dimension after the conventional winding is less than the dimension of the part that is not wound, an attempt is made to increase the part that releases the heat generated from the coil to the core by providing `` 鍔 '' However, compared with a reactor in which the coil is surrounded by the core, there is a problem that heat radiation from the coil to the core is small, and the miniaturization cannot be sufficiently achieved.

本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり、小型・軽量で低コストな直流リアクトルを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a DC reactor that is small, lightweight, and low in cost.

上記問題を解決するため、請求項１記載の発明は、複数個のコアが所定の磁気的空隙を介して対向して閉磁気回路をなすコア構体と、前記コア構体のコイル巻回部に巻回されたコイルと、前記コア構体に設けられた永久磁石を含むバイアス用磁気回路と、からなり、前記バイアス用磁気回路を前記磁気的空隙の側面に２個の前記コアに密着して配置させ、前記コア構体内では前記コイルが作る磁束と逆向きの磁束が生じるように前記永久磁石が着磁されている直流リアクトルにおいて、前記コイル巻回部の奥行き長さが前記コア構体の最大奥行き長さよりも短く、前記コイルのコイルエンドの一部または全部を前記コア構体の内側に配置したことを特徴とするものである。   In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is directed to a core structure in which a plurality of cores face each other via a predetermined magnetic gap to form a closed magnetic circuit, and a coil winding portion of the core structure is wound around the core structure. A biasing magnetic circuit including a permanent magnet provided on the core structure, and the biasing magnetic circuit is disposed in close contact with the two cores on a side surface of the magnetic gap. In the DC reactor in which the permanent magnet is magnetized so that a magnetic flux in the direction opposite to the magnetic flux generated by the coil is generated in the core structure, the depth length of the coil winding portion is the maximum depth length of the core structure. The coil end of the coil is partly or entirely disposed inside the core structure.

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の直流リアクトルにおいて、前記複数個のコアは、積層電磁鋼板であり、前記コイル巻回部は、Ｔ型コアとＣ型コアを組み合わせたコア構体であり、前記コイルエンド部は、Ｉ型コアとＣ型コアを組み合わせたコア構体であることを特徴とするものである。   The DC reactor according to claim 1 is the DC reactor according to claim 1, wherein the plurality of cores are laminated electromagnetic steel sheets, and the coil winding portion is a core in which a T-type core and a C-type core are combined. The coil end portion is a core structure in which an I-type core and a C-type core are combined.

また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の直流リアクトルにおいて、前記複数個のコアは、積層電磁鋼板であり、前記コイル巻回部は、Ｅ型コアとＩ型コアを組み合わせたコア構体であり、前記コイルエンド部は、Ｉ型コアとＣ型コアを組み合わせたコア構体であることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the DC reactor according to the first aspect, the plurality of cores are laminated electromagnetic steel sheets, and the coil winding portion is a core obtained by combining an E-type core and an I-type core. The coil end portion is a core structure in which an I-type core and a C-type core are combined.

また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の直流リアクトルにおいて、前記コア構体は、前記コイル巻回部の四隅の角アールの値が、前記コイル巻回部の短辺の四分の一以上であることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the direct-current reactor according to the first aspect, the core structure has a corner radius value at four corners of the coil winding portion that is a quarter of the short side of the coil winding portion. It is one or more.

また、請求項５記載の発明は、請求項１記載の直流リアクトルにおいて、前記複数個のコアは、純鉄や鉄−珪素、ソフトフェライトなどの軟磁性材料の粉末を成型した圧粉磁心であることを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the DC reactor according to the first aspect, the plurality of cores are dust cores formed by molding a powder of a soft magnetic material such as pure iron, iron-silicon, or soft ferrite. It is characterized by this.

請求項１から３に記載の発明によると、コア構体のコイル巻回部の奥行き長さがコア構体の最大奥行き長さよりも短いので、コイル巻回部に巻回したコイルのコイルエンドの一部または全部がコア構体の内側に配置でき、その分直流リアクトルの奥行き長さを縮めることができるので、直流リアクトルの小型軽量化が実現できる。また、コイルからの発熱をコアに逃がす部分が増えるので、いっそうの小型化が実現できる。   According to the invention described in claims 1 to 3, since the depth length of the coil winding part of the core structure is shorter than the maximum depth length of the core structure, a part of the coil end of the coil wound around the coil winding part Alternatively, all can be arranged inside the core structure, and the depth length of the DC reactor can be reduced accordingly, so that the DC reactor can be reduced in size and weight. In addition, since the portion that releases heat from the coil to the core increases, further downsizing can be realized.

また、請求項４に記載の発明によると、コア構体のコイル巻回部の四隅の角アールの値をコイル巻回部の短辺の四分の一以上とすることにより、コイルの最小曲げ半径に制限されなくなるので、コイルエンドを最小の長さにでき、直流リアクトルの小型軽量化を実現できる。また、コアの鋭角な角がないためコイルの絶縁破壊の恐れは非常に低くなり、結果として過剰な絶縁対策は不要となり、直流リアクトルの小型軽量化を実現できる。   According to the invention described in claim 4, the minimum bending radius of the coil can be obtained by setting the values of the corner radiuses at the four corners of the coil winding portion of the core structure to be equal to or more than a quarter of the short side of the coil winding portion. Therefore, the coil end can be minimized and the DC reactor can be reduced in size and weight. In addition, since there is no sharp corner of the core, the risk of dielectric breakdown of the coil is very low. As a result, excessive measures for insulation are not required, and the DC reactor can be reduced in size and weight.

また、請求項５に記載の発明によると、軟磁性材料の粉末を成型した圧粉磁心は、磁心形状の設計自由度が高いので直流リアクトルの小型軽量化を実現できる。   According to the invention described in claim 5, since the powder magnetic core formed by molding the soft magnetic material powder has a high degree of freedom in designing the magnetic core shape, the DC reactor can be reduced in size and weight.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１実施例を示す直流リアクトルの横断面図であり、直流リアクトルの上から見たときの横断面図である。
図１において、１はコア、１１は中央脚、１２は端脚、３はコイルである。
また、図２は、本発明の第１実施例を示す直流リアクトルのコイル巻回部の正断面図であり、コイル巻回部の正断面は従来技術を示す図７と同じである。また、図３は、本発明の第１実施例を示す直流リアクトルのコイルエンド部の正断面図である。
図２、３において、１３はＴ型コア、１４はＣ型コア、１５はＩ型コア、２は磁気的空隙、３はコイル、４はバイアス用磁気回路、４１は永久磁石、４２はヨークである。
本発明が従来技術である図７〜１０と異なる点は、本発明は、Ｔ型コア１３とＣ型コア１４の組み合わせのコア構体をＩ型コア１５とＣ型コア１６を組み合わせたコア構体で挟み、前者のコア構体のコイル巻回部にコイル３を巻回し、後者のコア構体のコイルエンド部にコイルエンドを配置している点である。
すなわち、コイル巻回部では図２に示した構成とし、コイルエンド部では図３に示した構成をとることにより、図８に示す従来技術ではコア構体の外側に配置されていたコイルエンド部の全部または一部を、コア構体の内側に配置している点である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a DC reactor showing a first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view when viewed from above the DC reactor.
In FIG. 1, 1 is a core, 11 is a central leg, 12 is an end leg, and 3 is a coil.
FIG. 2 is a front sectional view of the coil winding portion of the DC reactor showing the first embodiment of the present invention, and the front section of the coil winding portion is the same as FIG. 7 showing the prior art. FIG. 3 is a front sectional view of the coil end portion of the DC reactor showing the first embodiment of the present invention.
2 and 3, 13 is a T-type core, 14 is a C-type core, 15 is an I-type core, 2 is a magnetic air gap, 3 is a coil, 4 is a magnetic circuit for biasing, 41 is a permanent magnet, and 42 is a yoke. is there.
The present invention is different from the prior art shown in FIGS. 7 to 10 in that the present invention is a core structure in which a T-type core 13 and a C-type core 14 are combined with an I-type core 15 and a C-type core 16. The coil 3 is wound around the coil winding part of the former core structure, and the coil end is arranged at the coil end part of the latter core structure.
That is, the coil winding portion has the configuration shown in FIG. 2, and the coil end portion has the configuration shown in FIG. 3, so that the coil end portion arranged outside the core structure in the prior art shown in FIG. All or part of the structure is disposed inside the core structure.

以下、図１、２、３を用いて、本実施例の直流リアクトルの構成についてさらに詳細に説明する。
所定のインダクタンスが得られるように、ギャップ長を決定し、磁気的空隙２を配置した。磁気的空隙２の側面に永久磁石４１とヨーク４２からなるバイアス用磁気回路４をコアに密着させて各々配置した。ここで永久磁石４１は板状のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石であり、ヨーク４２とともに磁気回路を形成する。また、永久磁石４１の板の長手方向および板厚方向のおのおのに片側２極となるように着磁し、中性線を磁気的空隙２の中心線と一致させた。また、コアの断面積については、中央脚の巻回部の奥行き長さが短くなるので、断面積が端脚の倍の値になるように、中央脚の幅を太くした。このことにより、インダクタンスの値を変えることなく、直流リアクトルの小型化を実現している。 Hereinafter, the configuration of the DC reactor of the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS.
The gap length was determined and the magnetic air gap 2 was arranged so that a predetermined inductance was obtained. Bias magnetic circuits 4 including permanent magnets 41 and yokes 42 are arranged on the side surfaces of the magnetic gap 2 in close contact with the core. Here, the permanent magnet 41 is a plate-like Nd—Fe—B sintered magnet and forms a magnetic circuit together with the yoke 42. Further, the permanent magnet 41 was magnetized so as to have two poles on each side in the longitudinal direction and the thickness direction of the plate, and the neutral line was made to coincide with the center line of the magnetic gap 2. In addition, with respect to the cross-sectional area of the core, the depth of the winding portion of the central leg is shortened, so the width of the central leg is increased so that the cross-sectional area is twice that of the end legs. As a result, the DC reactor can be reduced in size without changing the inductance value.

なお、図１では、コイルエンドの全部がコア構体の内側に配置した例を示しているが、本発明では熱的には余裕があり、コイルエンドの一部だけをコア構体の内側に配置しても良い。この点は、特許文献３の従来技術とは異なる。
また、永久磁石によるバイアス方式を採用することにより、コアが磁気飽和し難くなるため、コアの断面積を小さくすることができ、リアクトルを小型にできた。また、永久磁石を磁気的空隙の側面に配置することにより、コイルによる磁束が永久磁石内を通らないため、永久磁石の渦電流が大幅に低減でき、コイルに突発的な大電流が流れても、永久磁石が減磁することがないため、低保磁力でより高性能な永久磁石を選択でき、永久磁石量を低減することできた。このように、コイルの熱の放熱効果と磁石バイアス効果により、劇的な小型化を実現した。 Although FIG. 1 shows an example in which all of the coil ends are arranged inside the core structure, in the present invention, there is a thermal margin, and only a part of the coil ends is arranged inside the core structure. May be. This point is different from the prior art of Patent Document 3.
In addition, by adopting a bias system using a permanent magnet, the core is less likely to be magnetically saturated, so the cross-sectional area of the core can be reduced and the reactor can be made smaller. In addition, by arranging the permanent magnet on the side surface of the magnetic gap, the magnetic flux generated by the coil does not pass through the permanent magnet, so the eddy current of the permanent magnet can be greatly reduced and even if a sudden large current flows through the coil. Since the permanent magnet is not demagnetized, a higher performance permanent magnet with a low coercive force can be selected, and the amount of permanent magnets can be reduced. Thus, dramatic miniaturization was realized by the heat dissipation effect of the coil heat and the magnet bias effect.

図４は、本発明の第１実施例の直流リアクトルと、従来技術のＴ型コアとＣ型コアだけを組み合わせた直流リアクトルを比較した説明図であり、（ａ）は本発明の直流リアクトルの横断面図を、（ｂ）は従来技術の直流リアクトルの横断面図を示している。
図４において、３はコイル、１１は中央脚、１２は端脚である。
図４から明らかなように、本発明の直流リアクトルは、コイル巻回部のコアの中央脚１１の奥行き長さが短い分だけ幅を太くしているが、それでもコイルエンドをコア構体の内側に配置できた効果により、大幅な小型化・軽量化が実現できている。 FIG. 4 is an explanatory diagram comparing the direct current reactor of the first embodiment of the present invention with a direct current reactor combining only the T-type core and the C-type core of the prior art, and (a) is a diagram of the direct current reactor of the present invention. A cross-sectional view and (b) shows a cross-sectional view of a conventional DC reactor.
In FIG. 4, 3 is a coil, 11 is a central leg, and 12 is an end leg.
As is clear from FIG. 4, the DC reactor of the present invention is thickened by the short depth of the central leg 11 of the core of the coil winding portion, but the coil end is still inside the core structure. Due to the effect of the arrangement, a significant reduction in size and weight has been achieved.

図５は、本発明の第２実施例を示す直流リアクトルの正断面図である。図５において、１５はＩ型コア、１６はＥ型コアである。尚、図５において、図２と同じ説明符号のものは図２と同じ構成要素を示すものとし、その説明は省略する。
本実施例が第１実施例と異なる点は、第１実施例はコイル巻回部のコア構体をＴ型コア１３とＣ型コア１４で構成したのに対し、本実施例は、Ｉ型コア１５とＥ型コア１６で構成している点であるが、第１実施例と同様の結果が得られ、本発明がコアの構成に影響されることなく有効であることが確認できた。 FIG. 5 is a front sectional view of a DC reactor showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 5, 15 is an I-type core and 16 is an E-type core. In FIG. 5, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same components as those in FIG.
The present embodiment is different from the first embodiment in that the core structure of the coil winding portion is composed of the T-type core 13 and the C-type core 14 in the first embodiment. 15 and the E-type core 16, the same results as in the first example were obtained, and it was confirmed that the present invention was effective without being affected by the core configuration.

図６は、本発明の第３実施例を示す直流リアクトルの横断面図であり、直流リアクトルの上から見たときの横断面図である。尚、図６において、図１と同じ説明符号のものは図１と同じ構成要素を示すものとし、その説明は省略する。
本実施例が、第１実施例を示す図１と異なる点は、コア構体のコイル巻回部の中央脚１１の形状、すなわち、本実施例は、四隅に角アールを設けるようにしている点であり、具体的には、角アールの値がコイル巻回部の短辺の四分の一以上となるように設定している点である。ここで、角アールの値をコイル巻回部の短辺の四分の一以上としたが、十分な絶縁対策を施せば、それ以下の値であっても何ら問題ない。また、コアとしては、絶縁処理した純鉄製の粉末を圧縮成形した圧粉磁心を用いた。 FIG. 6 is a cross-sectional view of a DC reactor showing a third embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view when viewed from above the DC reactor. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components as those in FIG.
The difference between this embodiment and FIG. 1 showing the first embodiment is that the shape of the central leg 11 of the coil winding portion of the core structure, that is, the present embodiment is provided with corner radiuses at the four corners. Specifically, the angle R value is set to be equal to or more than a quarter of the short side of the coil winding portion. Here, the value of the corner radius is set to one quarter or more of the short side of the coil winding portion. However, if sufficient insulation measures are taken, there is no problem even if the value is less than that. Further, as the core, a powder magnetic core obtained by compression-molding an insulated pure iron powder was used.

以上の構成をとることにより、コイルをコアのコイル巻回部に沿って隙間なく巻回することができるため、直流リアクトルの奥行き長さをさらに短くすることができ、直流リアクトルの小型・軽量化を実現できる。   By adopting the above configuration, the coil can be wound along the coil winding part of the core without any gaps, so the depth length of the DC reactor can be further reduced, and the DC reactor can be made smaller and lighter. Can be realized.

なお、本発明の実施例１から３の説明では、コアの材質として積層電磁鋼板または純鉄粉の圧粉磁心を用いた例を示したが、本発明で用いるコアの材質としては純鉄、鉄−珪素、パーマロイ、アモルファスなどあらゆる軟磁性材料が使用可能であり、コアの材質に限定されない。また、中央脚を含むコアに圧粉磁心を、それ以外のコアに積層電磁鋼板を用いるなど異なるコア材質を組み合わせても良い。また、永久磁石としてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を用いたが、本発明で用いる永久磁石としては、希土類磁石、フェライト磁石、鋳造磁石、ボンド磁石などが使用可能であり、永久磁石の種類に限定されない。   In the description of Examples 1 to 3 of the present invention, an example in which a laminated magnetic steel sheet or a pure iron powder dust core was used as the material of the core was shown. However, as the material of the core used in the present invention, pure iron, Any soft magnetic material such as iron-silicon, permalloy, and amorphous can be used, and is not limited to the core material. Moreover, you may combine different core materials, such as using a powder magnetic core for the core containing a center leg, and using a laminated electromagnetic steel plate for the other core. Moreover, although the Nd-Fe-B type magnet was used as the permanent magnet, rare earth magnets, ferrite magnets, cast magnets, bonded magnets, etc. can be used as the permanent magnets used in the present invention, and are limited to the types of permanent magnets. Not.

本発明の第１実施例を示す直流リアクトルの横断面図1 is a cross-sectional view of a DC reactor showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施例を示す直流リアクトルのコイル巻回部の正断面図Front sectional view of a coil winding portion of a DC reactor showing a first embodiment of the present invention 本発明の第１実施例を示す直流リアクトルのコイルエンド部の正断面図Front sectional view of the coil end portion of the DC reactor showing the first embodiment of the present invention 本発明の第１実施例の直流リアクトルと、従来技術のＴ型コアとＣ型コアだけを組み合わせた直流リアクトルを比較した説明図Explanatory drawing which compared the direct current reactor of 1st Example of this invention, and the direct current reactor which combined only the T type core and C type core of the prior art. 本発明の第２実施例を示す直流リアクトルの正断面図Front sectional view of a DC reactor showing a second embodiment of the present invention 本発明の第３実施例を示す直流リアクトルの横断面図Cross-sectional view of a DC reactor showing a third embodiment of the present invention 第１従来技術を示す直流リアクトルの正断面図Front sectional view of a DC reactor showing the first prior art 第１従来技術を示す直流リアクトルの横断面図Cross-sectional view of a DC reactor showing the first prior art 第２従来技術を示す直流リアクトルの正断面図Front sectional view of DC reactor showing second prior art 第２従来技術を示す直流リアクトルの横断面図Cross-sectional view of DC reactor showing second prior art

符号の説明Explanation of symbols

１ コア
１１ 中央脚
１２ 端脚
１３ Ｔ型コア
１４ Ｃ型コア
１５ Ｉ型コア
１６ Ｅ型コア
１７ Ｕ字コア
２ 磁気的空隙
３ コイル
３１ コイルエンド
４ バイアス用磁気回路
４１ 永久磁石
４２ ヨーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Core 11 Center leg 12 End leg 13 T-type core 14 C-type core 15 I-type core 16 E-type core 17 U-shaped core 2 Magnetic air gap 3 Coil 31 Coil end 4 Magnetic circuit for bias 41 Permanent magnet 42 York

Claims (5)

複数個のコアが所定の磁気的空隙を介して対向して閉磁気回路をなすコア構体と、
前記コア構体のコイル巻回部に巻回されたコイルと、
前記コア構体に設けられた永久磁石を含むバイアス用磁気回路と、からなり、
前記バイアス用磁気回路を前記磁気的空隙の側面に２個の前記コアに密着して配置させ、前記コア構体内では前記コイルが作る磁束と逆向きの磁束が生じるように前記永久磁石が着磁されている直流リアクトルにおいて、
前記コイル巻回部の奥行き長さが前記コア構体の最大奥行き長さよりも短く、
前記コイルのコイルエンドの一部または全部を前記コア構体の内側に配置したことを特徴とする直流リアクトル。 A core structure in which a plurality of cores face each other through a predetermined magnetic gap to form a closed magnetic circuit;
A coil wound around a coil winding portion of the core structure;
A magnetic circuit for bias including a permanent magnet provided in the core structure,
The magnetic circuit for bias is arranged in close contact with the two cores on the side surface of the magnetic gap, and the permanent magnet is magnetized so that a magnetic flux in a direction opposite to the magnetic flux generated by the coil is generated in the core structure. In the direct current reactor,
A depth length of the coil winding portion is shorter than a maximum depth length of the core structure,
A direct current reactor in which a part or all of a coil end of the coil is disposed inside the core structure. 前記複数個のコアは、積層電磁鋼板であり、
前記コイル巻回部は、Ｔ型コアとＣ型コアを組み合わせたコア構体であり、
前記コイルエンド部は、Ｉ型コアとＣ型コアを組み合わせたコア構体であることを特徴とする請求項１記載の直流リアクトル。 The plurality of cores are laminated electrical steel sheets,
The coil winding part is a core structure combining a T-type core and a C-type core,
The DC reactor according to claim 1, wherein the coil end portion is a core structure in which an I-type core and a C-type core are combined. 前記複数個のコアは、積層電磁鋼板であり、
前記コイル巻回部は、Ｅ型コアとＩ型コアを組み合わせたコア構体であり、
前記コイルエンド部は、Ｉ型コアとＣ型コアを組み合わせたコア構体であることを特徴とする請求項１記載の直流リアクトル。 The plurality of cores are laminated electrical steel sheets,
The coil winding part is a core structure combining an E-type core and an I-type core,
The DC reactor according to claim 1, wherein the coil end portion is a core structure in which an I-type core and a C-type core are combined. 前記コア構体は、前記コイル巻回部の四隅の角アールの値が、前記コイル巻回部の短辺の四分の一以上であることを特徴とする請求項１記載の直流リアクトル。   2. The DC reactor according to claim 1, wherein the core structure has corner radius values at four corners of the coil winding portion that are equal to or more than a quarter of a short side of the coil winding portion. 前記複数個のコアは、純鉄や鉄−珪素、ソフトフェライトなどの軟磁性材料の粉末を成型した圧粉磁心であることを特徴とする請求項１記載の直流リアクトル。   2. The DC reactor according to claim 1, wherein the plurality of cores are powder magnetic cores formed by molding powder of a soft magnetic material such as pure iron, iron-silicon, or soft ferrite.
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