JP2018117062A - Iron core for stationary induction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は静止誘導電器用鉄心に係り、特に、変圧器或いはリアクトル等の静止誘導電器の鉄心にアモルファス磁性薄帯を用いたものに好適な静止誘導電器用鉄心に関するものである。 The present invention relates to an iron core for a static induction electric appliance, and more particularly to an iron core for a static induction electric appliance suitable for an amorphous iron ribbon used for an iron core of a static induction electric appliance such as a transformer or a reactor.
静止誘導機器には、磁場の作用を利用してインピーダンスを調整するリアクトルや磁気的結合により電圧を変更する変圧器がある。 Static induction devices include a reactor that adjusts impedance using the action of a magnetic field and a transformer that changes voltage by magnetic coupling.
この静止誘導機器の内部には鉄心と巻線があり、励磁巻線に印加する電圧に応じた磁束が鉄心に発生し、励磁巻線以外の巻線に電圧が発生する。この発生電圧は、励磁巻線と、励磁巻線以外の巻線の巻数比に対応する。 The static induction device includes an iron core and a winding, and a magnetic flux corresponding to a voltage applied to the excitation winding is generated in the iron core, and a voltage is generated in a winding other than the excitation winding. This generated voltage corresponds to the turns ratio of the exciting winding and the windings other than the exciting winding.
鉄心材としては、磁場を通し易い磁性材料が利用され、特に、電磁鋼板や磁性薄帯が利用される。一般的に、これらの材料を積層することで鉄心を形成し、この積層構造により、鉄心に発生する損失が低減する効果がある。 As the iron core material, a magnetic material that allows easy passage of a magnetic field is used, and in particular, an electromagnetic steel plate or a magnetic ribbon is used. In general, an iron core is formed by laminating these materials, and this laminated structure has an effect of reducing loss generated in the iron core.
鉄心の構造には、巻鉄心と積鉄心がある。巻鉄心は、例えば、柱上変圧器などの容量が小さな変圧器に利用されることが多いもので、予め電磁鋼板や磁性薄帯を所定の厚みまで巻回した形状をしており、一部が開口し、その開口部から巻線を挿入し、巻線を挿入した後に開口部を繋ぎ合わせて構成するものである。一方、積鉄心は、電磁鋼板や磁性薄帯を積層した鉄心を組合せて構成するものである。 The structure of the iron core includes a wound iron core and a stacked iron core. The wound iron core is often used for transformers with small capacities such as pole transformers, and has a shape in which a magnetic steel sheet or magnetic ribbon is wound to a predetermined thickness in advance. Is opened, a winding is inserted through the opening, and the opening is joined after inserting the winding. On the other hand, the iron core is configured by combining magnetic steel sheets and iron cores laminated with magnetic ribbons.
巻鉄心は、積層作業が不要で鉄心工程が積鉄心より少なく、積鉄心は、巻線を取り付け後に、鉄心材の磁性材を、鉄心の開口部に差込んで鉄心を完成させることから作業工数が増加する傾向がある。 The winding core does not require laminating work, and the iron core process is less than that of the core, and the core has a man-hour since it completes the core by inserting the magnetic material of the core into the opening of the core after installing the winding. Tend to increase.
鉄心の周囲に低圧巻線、その低圧巻線の周りに高圧巻線を配置する内鉄型の変圧器では、鉄心の上部及び下部の水平方向に配置される部位を上部ヨーク及び下部ヨークと呼び、巻線を巻線の軸方向に垂直に配置する部位を脚と呼ぶ。鉄心は、構造体として形状を保持するために、上部ヨーク及び下部ヨークを締め付ける金属製の締付け用金具や、双方の締付け用金具に連結するスタットボルト、その他、鉄心の下部を締付ける金具などがある。締め付け用金具は、巻線の軸方向の上下に設置される部材である。これらの部材により、鉄心形状を保持している。 In an inner iron type transformer in which a low-voltage winding is arranged around the iron core and a high-voltage winding is arranged around the low-voltage winding, the portions arranged horizontally in the upper and lower portions of the iron core are called the upper yoke and the lower yoke. The part where the winding is arranged perpendicular to the axial direction of the winding is called a leg. In order to maintain the shape of the iron core, there are metal fastening brackets that fasten the upper and lower yokes, stat bolts that connect to both of the fastening brackets, and other fasteners that tighten the lower part of the iron core. . The fastening metal fittings are members installed above and below the winding in the axial direction. These members hold the iron core shape.
上述した積鉄心は、主に電磁鋼板が利用される。電磁鋼板は、鉄を主原料とした厚みが約0.2mmから0.5mmと比較的厚い鋼板で、この鋼板を積層することで、変圧器の強度部材として作用する面もある。 The steel sheet described above mainly uses electromagnetic steel sheets. The electromagnetic steel sheet is a relatively thick steel sheet having a thickness of about 0.2 mm to 0.5 mm using iron as a main raw material, and has a surface that acts as a strength member of a transformer by laminating the steel sheets.
しかしながら、鉄心材で発生する損失を比較すると、例えば、電磁鋼板として用いられる珪素鋼板とアモルファス磁性薄帯では、損失がアモルファス磁性薄帯の方が約1/3と小さい。このことから、一般的に利用されているアモルファス磁性薄帯を、柱上変圧器などの容量が小さな変圧器のみでなく、通常は、珪素鋼板の積鉄心を利用する容量の大きな鉄心にも利用することが望まれる。 However, when the loss generated in the iron core material is compared, for example, a silicon steel sheet used as an electromagnetic steel sheet and an amorphous magnetic ribbon have a smaller loss of about 1/3 in the amorphous magnetic ribbon. For this reason, the amorphous magnetic ribbon that is generally used is used not only for transformers with small capacities such as pole transformers, but also for cores with large capacities that normally use silicon steel cores. It is desirable to do.
変圧器用積鉄心をアモルファス磁性薄帯で形成したものが、特許文献1に記載されている。この特許文献1には、アモルファス磁性薄帯を積層した積鉄心の形状の保持や製作が容易で、無負荷損等の磁気特性に悪影響を与えない変圧器用積鉄心を得るために、アモルファス磁性薄帯で形成された鉄心主脚や下部及び上部継鉄(上部ヨーク)は、それぞれ所定の同一位置に位置決め穴を設けて熱硬化性樹脂で一体化した単位積層磁性体を複数組合わせて形成すると共に、位置決め穴には貫通支持体を配置した積層鉄心要素で構成され、接合した各鉄心主脚と下部継鉄(下部ヨーク)との外面形状に合わせて一体化した櫛状鉄心支持部材を、鉄心主脚と下部継鉄の両面に配置し、上部継鉄の両面に板状鉄心支持部材を配置し、櫛状鉄心支持部材と板状鉄心支持部材間は連結部材により結合し、下部継鉄の両面に配置した櫛状鉄心支持部材間、及び上部継鉄の両面に配置した板状鉄心支持部材間は、それぞれ形状保持部材により連結したことが記載されている。 Patent Document 1 describes an iron core for a transformer formed of an amorphous magnetic ribbon. This Patent Document 1 discloses that an amorphous magnetic thin film is obtained in order to obtain a laminated iron core for a transformer that can easily maintain and manufacture the shape of a laminated iron core laminated with amorphous magnetic ribbons and that does not adversely affect magnetic characteristics such as no-load loss. The core main leg, the lower part, and the upper yoke (upper yoke) formed by the belt are formed by combining a plurality of unit laminated magnetic bodies each provided with a positioning hole at a predetermined same position and integrated with a thermosetting resin. In addition, a comb-shaped core support member composed of a laminated core element in which a through-hole support is disposed in the positioning hole, and integrated according to the outer surface shape of each core main leg joined and the lower yoke (lower yoke), Arranged on both sides of the core main leg and the lower yoke, plate-like core support members are arranged on both sides of the upper yoke, and the comb-like core support member and the plate-like core support member are connected by a connecting member. Comb-shaped core support members arranged on both sides , And between the upper yoke of the double-sided to the arranged plate core support member, it is described that linked by a respective shape-maintaining component.
しかしながら、特許文献1に記載された構造では、アモルファス磁性薄帯で形成された鉄心脚部が、その高さ方向の中心より上方と下方の2箇所で貫通支持体により固定されており、固定部分の鉄心主脚の下部に圧縮応力がかかる。通常、アモルファス磁性薄帯は、面内に圧縮応力がかかると損失が増加する特性があることから、鉄心の損失が悪化する課題がある。 However, in the structure described in Patent Document 1, the iron core leg portion formed of the amorphous magnetic ribbon is fixed by the penetrating support at two locations above and below the center in the height direction, and the fixed portion Compressive stress is applied to the lower part of the iron core main leg. Usually, an amorphous magnetic ribbon has a problem that the loss of the iron core is deteriorated because the loss increases when a compressive stress is applied in the plane.
また、鉄心は形状を維持するために、鉄心の両面から当金を介して、スタットボルトで締め上げる構造となる。アモルファス磁性薄帯は、素材の表面を絶縁処理されていないことから、アモルファス磁性薄帯を積層方向に締め付けると、アモルファス磁性薄帯の接触面積が大きくなり、電気抵抗が小さく電流が流れ易くなり鉄心内の磁束による誘導電流が発生して損失が増加するという課題がある。 Further, in order to maintain the shape of the iron core, the iron core is structured to be tightened with a stat bolt from both sides of the iron core through the metal. Since the surface of the amorphous magnetic ribbon is not insulated, tightening the amorphous magnetic ribbon in the stacking direction increases the contact area of the amorphous magnetic ribbon, reduces the electrical resistance, and facilitates current flow. There is a problem that an induced current is generated due to the magnetic flux in the inside and the loss increases.
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、鉄心としてアモルファス磁性薄帯を利用したものであっても、鉄心の損失が増加することのない静止誘導電器用鉄心を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to provide a static induction electric iron core that does not increase the loss of the iron core even if an amorphous magnetic ribbon is used as the iron core. It is to provide.
本発明の静止誘導電器用鉄心は、上記目的を達成するために、アモルファス磁性薄帯が複数枚積層されて形成された鉄心脚部と上部ヨーク及び下部ヨークから成る鉄心の前記鉄心脚部に巻線が巻回されて成り、前記鉄心は、前記巻線の上方に設置される上部ヨーク当金と、前記巻線の中央に設置される鉄心脚部当金と、前記巻線の下方に設置される下部ヨーク当金とを介して固定具で固定されている静止誘導電器用鉄心であって、少なくとも前記鉄心脚部は、前記鉄心脚部の高さ方向の中心より上方が、前記鉄心脚部当金を介して前記固定具で固定されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an iron core for a static induction electric machine according to the present invention is wound around the core leg of an iron core composed of a core leg formed by laminating a plurality of amorphous magnetic ribbons and an upper yoke and a lower yoke. The core is formed by winding a wire, and the iron core is installed above the winding, the upper yoke metal is installed at the center of the coil, and the iron core leg metal is installed below the coil. A stationary induction electric iron core fixed by a fixture via a lower yoke metal, wherein at least the iron core leg is above the center of the iron core leg in the height direction. It is characterized by being fixed with the said fixing tool through a bonus money.
本発明によれば、鉄心としてアモルファス磁性薄帯を利用したものであっても、鉄心の損失が増加することのない静止誘導電器用鉄心を得ることができる。 According to the present invention, even if an amorphous magnetic ribbon is used as the iron core, it is possible to obtain a static induction electric iron core that does not increase the loss of the iron core.
以下、図示した実施例に基づいて本発明の静止誘導電器用鉄心を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。 Hereinafter, the iron core for a static induction electric machine of the present invention will be described based on the illustrated embodiment. In addition, in each Example, the same code | symbol is used for the same component.
本発明の静止誘導電器用鉄心の実施例1を説明する前に、本発明の対象である静止誘導電器の一例として変圧器を例にとり、その全体構成について図1を用いて説明する。 Before explaining the first embodiment of the iron core for a static induction electric appliance of the present invention, a transformer will be taken as an example of the static induction electric appliance that is the subject of the present invention, and the overall configuration will be described with reference to FIG.
図1に示す如く、変圧器1は、後述するアモルファス磁性薄帯が複数枚積層されて形成された鉄心脚部2Aと上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cから成る鉄心2と、鉄心脚部2Aに巻回された巻線3とを備え、鉄心2は、巻線3の上方に設置される断面コ字状の上部ヨーク当金4と、巻線3の中央に設置される鉄心脚部当金5(図2参照)と、巻線3の下方に設置される断面コ字状の下部ヨーク当金6で、アモルファス磁性薄帯の積層方向(図2の矢印Z方向)の両側から締め付けて固定されている。
As shown in FIG. 1, the transformer 1 includes an
そして、本実施例の静止誘導電器用鉄心である変圧器1の鉄心2は、図2に示すように、鉄心脚部2Aは、高さ方向(矢印Y方向)に複数に分割(本実施例では3分割)され、分割された鉄心脚部2A1、2A2、2A3毎に高さ方向の中心(O1、O2、O3)より上方が、鉄心脚部当金5を介して固定具(例えば、スタットボルト)7Aで固定されている。即ち、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3の高さ方向の中心(O1、O2、O3)より上方が、鉄心脚部当金5を介して固定具7Aで固定されている各鉄心脚部2A1、2A2、2A3は、鉄心脚部2A1、2A2、2A3の高さ方向の中心より下方が非固定の吊り構造になっている。
And, as shown in FIG. 2, the
また、本実施例の変圧器1の鉄心2は、図2に示すように、上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cは、上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cの高さ方向(矢印Y方向)の中心(O4及びO5)より上方が、上部ヨーク当金4及び下部ヨーク当金6を介して固定具(例えば、スタットボルト)7B及び7Cで固定されている。即ち、上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cの高さ方向の中心(O4及びO5)より上方が、上部ヨーク当金4及び下部ヨーク当金6を介して固定具7B及び7Cで固定されている上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cは、上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cの高さ方向の中心(O4及びO5)より下方が非固定の吊り構造になっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
更に、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3と上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cのそれぞれには、図3に示すように、アモルファス磁性薄帯の積層方向(矢印Z方向)に貫通する貫通穴8、9、10が設けられていると共に、鉄心脚部当金5と上部ヨーク当金4及び下部ヨーク当金6には、図2に示すように、貫通穴8、9、10と対向する位置に穴5A、4A、6Aが設けられており、穴5A、4A、6Aと貫通穴8、9、10に固定具7A、7B、7Cを挿入することで、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3と上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cが、鉄心脚部当金5と上部ヨーク当金4及び下部ヨーク当金6を介して固定されている。
Further, in each of the iron core leg portions 2A1, 2A2, 2A3 and the
このような本実施例の構成とすることにより、次のような効果がある。 By adopting such a configuration of the present embodiment, there are the following effects.
アモルファス磁性薄帯は、面内に圧縮応力が加わると損失が増加する傾向があるが、逆に、引張り応力が加わると損失は増加しない。この圧縮応力の発生を回避するために、本実施例では、鉄心2を吊る構造を用いている。
Amorphous magnetic ribbons tend to increase loss when compressive stress is applied in-plane, but conversely, loss does not increase when tensile stress is applied. In order to avoid the generation of this compressive stress, in this embodiment, a structure in which the
即ち、本実施例は、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3と上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cの高さ方向(矢印Y方向)の中心(O1、O2、O3、O4、O5)より上方が固定具7A、7B、7Cで固定され、下方がフリー(非固定)の状態になっている吊り構造であるため、固定具7A、7B、7Cで固定されている各鉄心脚部2A1、2A2、2A3と上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cには、圧縮応力でなく引張り応力が発生させることが可能となる。
That is, in this embodiment, the upper part is fixed above the center (O1, O2, O3, O4, O5) in the height direction (arrow Y direction) of each core leg 2A1, 2A2, 2A3,
また、上部ヨーク2Bと固定具7A及び7Bの寸法関係は下記の(1)式、鉄心脚部2A2と鉄心脚部2A2の固定具7A及び鉄心脚部2A3の固定具7Aの寸法関係は下記の(2)式に従う。
The dimensional relationship between the
このようにすることで、上部ヨーク2Bの寸法(L2)より固定具7Aと7B間の寸法(L1)が大きいので、隣接する上部ヨーク2Bと鉄心脚部2A1の接触がない構造となる。また、鉄心脚部2A2の寸法(L4)より鉄心脚部2A2の固定具7Aと鉄心脚部2A3の固定具7A間の寸法(L3)が大きいので、鉄心脚部2A2と隣り合う鉄心脚部2A1及び2A3との接触はない状態を実現できる。
By doing so, since the dimension (L1) between the
L1>L2・・・(1)
L3>L4・・・(2)
従って、上部ヨーク2Bは、上部ヨーク当金4と固定具7Bで吊られた構造となることから、上部ヨーク2Bのアモルファス磁性薄帯内には圧縮応力は発生しない。
L1> L2 (1)
L3> L4 (2)
Accordingly, the
また、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3は、鉄心脚部当金5と固定具7Aで吊られた構造となることから、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3のアモルファス磁性薄帯内には圧縮応力は発生しない。
In addition, each core leg 2A1, 2A2, 2A3 has a structure suspended by the
つまり、複数のアモルファス磁性薄帯で構成した鉄心2においては、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A、下部ヨーク2Cに圧縮応力が発生しない状態を実現できることから、鉄心2の損失増加を抑制できる。
That is, in the
また、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A及び下部ヨーク2Cの両面に配置する上部ヨーク当金4、鉄心脚部当金5及び下部ヨーク当金6の間隔を、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A及び下部ヨーク2Cの寸法より大きく設定することで、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A及び下部ヨーク2Cの積層方向の電気抵抗の低下を抑制できることから、鉄心2内の磁束による誘導電流の発生を抑制でき、これにより、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A及び下部ヨーク2Cで発生する鉄損を低減する効果がある。
Further, the
このように、本実施例によれば、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A及び下部ヨーク2Cのアモルファス磁性薄帯の面内に圧縮応力が発生しないようにすることができ、また、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A及び下部ヨーク2Cの両面に配置する上部ヨーク当金4、鉄心脚部当金5及び下部ヨーク当金6の間隔を、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A及び下部ヨーク2Cの寸法より大きく設定することで、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A及び下部ヨーク2Cの積層方向の電気抵抗の低下を抑制できることから、鉄心2内の磁束による誘導電流の発生を抑制できる。これにより、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A及び下部ヨーク2Cで発生する鉄損を低減できる効果がある。
Thus, according to the present embodiment, it is possible to prevent compressive stress from being generated in the surfaces of the amorphous magnetic ribbons of the
なお、上述した実施例では、上部ヨーク2B、鉄心脚部2A及び下部ヨーク2Cの全てが、高さ方向(矢印Y方向)の中心より上方が、上部ヨーク当金4、鉄心脚部当金5、下部ヨーク当金6を介して固定具7A、7B、7Cで固定されている例について説明したが、少なくとも鉄心脚部2Aが、高さ方向(矢印Y方向)の中心より上方が鉄心脚部当金5を介して固定具7Aで固定されていれば、上述した効果が達成される。
In the above-described embodiment, the
また、固定具7A、7B、7Cを挿入する貫通穴8、9、10及び穴5A、4A、6Aを複数個設けた例について説明したが、この貫通穴8、9、10及び穴5A、4A、6Aは、少なくとも1つ形成されていれば良い。
Further, the example in which the through
図4に、本発明の静止誘導電器用鉄心の実施例2を示す。該図は、図3に示した変圧器1の鉄心2の3つに分割された鉄心脚部2A1、2A2、2A3のうちの1つの鉄心脚部2A1を示す。
FIG. 4 shows a second embodiment of the iron core for a static induction electric machine according to the present invention. The figure shows one core leg 2A1 of the core legs 2A1, 2A2, 2A3 divided into three
該図に示す本実施例では、鉄心脚部2A1は、貫通穴8とアモルファス磁性薄帯13の積層面に、例えば、組立作業中に鉄心脚部当金5が当たることで飛散するアモルファス磁性薄帯13の破片の飛散を防止するカバー11を設けている。
In this embodiment shown in the figure, the iron core leg 2A1 is scattered on the laminated surface of the through-
このカバー11は、エポキシ樹脂或いは紙を張付けるものであり、また、カバー11は、アモルファス磁性薄帯13の帯面12の端部に掛るように設けると良い。
The
このような本実施例の構成であっても、実施例1と同様な効果が得られることは勿論、アモルファス磁性薄帯による鉄心脚部2A等の製造時や運搬時、或いは静止誘導電器の運転時に破片の飛散がない状態を実現できる。
Even with the configuration of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Of course, the
図5に、本発明の静止誘導電器用鉄心の実施例3を示す。該図は、図2を側方(矢印X方向)から見た図である。 FIG. 5 shows a third embodiment of the iron core for a static induction electric machine according to the present invention. This figure is the figure which looked at FIG. 2 from the side (arrow X direction).
図5に示すように、本実施例の変圧器1の鉄心2は、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3、上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cと鉄心脚部当金5、上部ヨーク当金4及び下部ヨーク当金6の間には、絶縁物20が介在されている。この絶縁物20は、一体物であっても、分割されていても良く、プレスボード或いは樹脂系の絶縁物を推奨する。
As shown in FIG. 5, the
このような本実施例の構成であっても、実施例1と同様な効果が得られることは勿論、アモルファス磁性薄帯で構成される各鉄心脚部2A1、2A2、2A3、上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cと鉄心脚部当金5、上部ヨーク当金4及び下部ヨーク当金6との電気的な結合を絶縁物20で絶縁できることから、磁場による誘起電流の発生を抑制できる。
Even with the configuration of this embodiment, the same effects as those of Embodiment 1 can be obtained, and the iron core legs 2A1, 2A2, 2A3, the
なお、鉄心脚部当金5、上部ヨーク当金4及び下部ヨーク当金6を、絶縁物で形成することでも同様な効果を得ることができる。
The same effect can be obtained by forming the iron
図6及び図7に、本発明の静止誘導電器用鉄心の実施例4を示す。 6 and 7 show a fourth embodiment of the iron core for a static induction electric machine according to the present invention.
該図に示すように、本実施例の変圧器1の鉄心2は、上部ヨーク2Bと下部ヨーク2Cを高さ方向(矢印Y方向)に複数個(本実施例では、上部ヨーク2B1及び2B2と下部ヨーク2C1及び2C2の各2個)配置されていると共に、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3を横方向(矢印X方向)に複数個(本実施例では、鉄心脚部2A1、2A2、2A3と2A1´、2A2´、2A3´の各2個)配置して構成されている。
As shown in the figure, the
即ち、本実施例の変圧器1の鉄心2は、高さ方向(矢印Y方向)に分割された鉄心脚部2A1、2A2、2A3と横方向(矢印X方向)に分割された鉄心脚部2A1、2A2、2A3と鉄心脚部2A1´、2A2´、2A3´の高さ方向の中心より上方が、鉄心脚部当金5´を介して固定具(例えば、スタットボルト)7A、7A´で固定され、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3と各鉄心脚部2A1´、2A2´、2A3´は、鉄心脚部2A1、2A2、2A3及び鉄心脚部2A1´、2A2´、2A3´の高さ方向の中心より下方が非固定の吊り構造になっている。
That is, the
また、本実施例の変圧器1の鉄心2は、高さ方向(矢印Y方向)に配置された上部ヨーク2B1及び2B2と下部ヨーク2C1及び2C2は、上部ヨーク2B1及び2B2と下部ヨーク2C1及び2C2の高さ方向(矢印Y方向)の中心より上方が、上部ヨーク当金4´及び下部ヨーク当金6´を介して固定具(例えば、スタットボルト)7B、7B´及び7C、7C´で固定され、上部ヨーク2B1及び2B2と下部ヨーク2C1及び2C2は、上部ヨーク2B1及び2B2と下部ヨーク2C1及び2C2の高さ方向の中心より下方が非固定の吊り構造になっている。
Further, the
更に、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3と各鉄心脚部2A1´、2A2´、2A3´及び上部ヨーク2B1、2B2と下部ヨーク2C1、2C2のそれぞれには、図7に示すように、アモルファス磁性薄帯の積層方向(矢印Z方向)に貫通する複数の貫通穴8、8´、9、9´、10、10´が設けられていると共に、鉄心脚部当金5´と上部ヨーク当金4´及び下部ヨーク当金6´には、図8に示すように、貫通穴8、8´、9、9´、10、10´と対向する位置に穴5A、5A´、4A、4A´、6A、6A´が設けられており、穴5A、5A´、4A、4A´、6A、6A´と貫通穴8、8´、9、9´、10、10´に固定具7A、7A´、7B、7B´、7C、7C´を挿入することで、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3と各鉄心脚部2A1´、2A2´、2A3´及び上部ヨーク2B1、2B2と下部ヨーク2C1、2C2が、鉄心脚部当金5´と上部ヨーク当金4´及び下部ヨーク当金6´を介して固定されている。
Further, as shown in FIG. 7, each of the iron core legs 2A1, 2A2, 2A3 and the iron core legs 2A1 ′, 2A2 ′, 2A3 ′ and the upper yokes 2B1, 2B2, and the lower yokes 2C1, 2C2 A plurality of through
また、上部ヨーク2B1及び2B2と固定具7B及び7B´の寸法関係は下記の(3)式、鉄心脚部2A2及び2A2´と鉄心脚部2A2及び2A2´の固定具7A、7A´及び鉄心脚部2A3、2A3´の固定具7A、7A´の寸法関係は下記の(4)式に従う。
Further, the dimensional relationship between the upper yokes 2B1 and 2B2 and the
このようにすることで、上部ヨーク2B1の寸法(L6)より固定具7Bと7B´間の寸法(L5)が大きいので、隣接する上部ヨーク2B2と鉄心脚部2A1の接触はない構造となる。また、鉄心脚部2A2及び2A2´の寸法(L8)より鉄心脚部2A2及び2A2´の固定具7A及び7A´と鉄心脚部2A3及び2A3´の固定具7C及び7C´間の寸法(L7)が大きいので、鉄心脚部2A2及び2A2´と隣り合う鉄心脚部2A1と2A1´及び2A3と2A3´との接触はない状態を実現できる。
By doing so, since the dimension (L5) between the
L5>L6・・・(3)
L7>L8・・・(4)
従って、上部ヨーク2B1及び2B2は、上部ヨーク当金4´と固定具7B及び7B´で吊られた構造となることから、上部ヨーク2B1及び2B2のアモルファス磁性薄帯内には圧縮応力は発生しない。
L5> L6 (3)
L7> L8 (4)
Accordingly, since the upper yokes 2B1 and 2B2 are suspended by the upper yoke holder 4 'and the
また、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3及び2A1´、2A2´、2A3´は、鉄心脚部当金5´と固定具7A及び7A´で吊られた構造となることから、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3及び2A1´、2A2´、2A3´のアモルファス磁性薄帯内には圧縮応力は発生しない。
Each core leg 2A1, 2A2, 2A3 and 2A1 ', 2A2', 2A3 'has a structure suspended by a
つまり、複数のアモルファス磁性薄帯で構成した変圧器1の鉄心2においては、上部ヨーク2B1及び2B2、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3及び2A1´、2A2´、2A3、下部ヨーク2C1及び2C2に圧縮応力が発生しない状態を実現できることから、鉄心2の損失増加を抑制できる。
That is, in the
図8に、本発明の静止誘導電器用鉄心の実施例5を示す。該図に示す例は、アモルファス磁性薄帯の積層方向にアモルファス磁性薄帯で構成される鉄心を増やして、鉄心断面積を増やすものである。 FIG. 8 shows a fifth embodiment of the iron core for a static induction electric machine according to the present invention. In the example shown in the figure, the number of iron cores composed of amorphous magnetic ribbons is increased in the lamination direction of the amorphous magnetic ribbons to increase the core cross-sectional area.
図8に示す本実施例の変圧器1の鉄心2は、図6に示した鉄心2の構成において、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3及び2A1´、2A2´、2A3と上部ヨーク2B1、2B2及び下部ヨーク2C1、2C2のそれぞれが、アモルファス磁性薄帯の積層方向(矢印Z方向)に複数列(本実施例では、2列)配置されている。
The
そして、本実施例の鉄心2は、上部ヨーク2B1及び2B2の積層方向の両側から上部ヨーク当金4´、各鉄心脚部2A1、2A2、2A3及び2A1´、2A2´、2A3の積層方向の両側から鉄心脚部当金5´、下部ヨーク2C1、2C2の積層方向の両側から下部ヨーク当金6´で締め付けられて、固定具7A、7A´、7B、7B´、7C、7C´で図6と同様に固定されている。
And the
このような本実施例の構成であっても実施例4と同様な効果が得られることは勿論、鉄心断面積を増やすことができるので、より鉄心2の損失増加の抑制効果が期待できる。
Even with the configuration of this embodiment, the same effect as that of
図9に、本発明の静止誘導電器用鉄心の実施例6を示す。該図に示す例は、アモルファス磁性薄帯の積層方向にアモルファス磁性薄帯で構成される鉄心を増やして、鉄心断面積を増やす他の例であり、図5に示した実施例3の変形例である。 FIG. 9 shows a sixth embodiment of the iron core for a static induction electric machine according to the present invention. The example shown in the figure is another example of increasing the iron core cross-sectional area by increasing the number of iron cores composed of amorphous magnetic ribbons in the stacking direction of the amorphous magnetic ribbons, and is a modification of the third embodiment shown in FIG. It is.
即ち、図9に示す本実施例の変圧器1の鉄心2は、高さ方向(矢印Y方向)に3分割された鉄心脚部2A1、2A2、2A3と上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cのそれぞれを、アモルファス磁性薄帯の積層方向(矢印X方向)に複数列(本実施例では2列)配置すると共に、鉄心脚部2A1、2A2、2A3、上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cと鉄心脚部当金5、上部ヨーク当金4及び下部ヨーク当金6の間に絶縁物20Aが介在され、しかも、アモルファス磁性薄帯の積層方向(矢印X方向)に2列配置されている鉄心脚部2A1、2A2、2A3、上部ヨーク2B及び下部ヨーク2Cの間に鋼材21を介して絶縁物20Bが介在されている。この鋼材21としては、ベークライト或いは絶縁木が推奨される。
That is, the
そして、本実施例の変圧器1の鉄心2は、高さ方向(矢印Y方向)に3分割され、アモルファス磁性薄帯の積層方向(矢印X方向)に2列に配置された鉄心脚部2A1、2A2、2A3の高さ方向の中心より上方が、鉄心脚部当金5を介して固定具(例えば、スタットボルト)7Aで固定され、2列の各鉄心脚部2A1、2A2、2A3は、鉄心脚部2A1、2A2、2A3の高さ方向の中心より下方が非固定の吊り構造になっている。
And the
また、アモルファス磁性薄帯の積層方向(矢印X方向)に2列に配置された上部ヨーク2Bと下部ヨーク2Cは、上部ヨーク2Bと下部ヨーク2Cの高さ方向(矢印Y方向)の中心より上方が、上部ヨーク当金4及び下部ヨーク当金6を介して固定具(例えば、スタットボルト)7B及び7Cで固定され、上部ヨーク2Bと下部ヨーク2Cは、上部ヨーク2Bと下部ヨーク2Cの高さ方向の中心より下方が非固定の吊り構造になっている。
In addition, the
このような本実施例の構成であっても、実施例3と同様な効果が得られることは勿論、鉄心断面積を増やすことができるので、より鉄心2の損失増加の抑制効果が期待できる。
Even in the configuration of this embodiment, the same effect as that of
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
1…変圧器、2…鉄心、2A、2A1、2A2、2A3、2A1´、2A2´、2A3´…鉄心脚部、2B、2B1、2B2…上部ヨーク、2C、2C1、2C2…下部ヨーク、3…巻線、4、4´…上部ヨーク当金、4A、4A´…上部ヨーク当金の穴、5、5´…鉄心脚部当金、5A、5A´…鉄心脚部当金の穴、6、6´…下部ヨーク当金、6A、6A´…下部ヨーク当金の穴、7A、7B、7C、7A´、7B´、7C´…固定具、8、8´…鉄心脚部の貫通穴、9、9´…上部ヨークの貫通穴、10、10´…下部ヨークの貫通穴、11…カバー、12…アモルファス磁性薄帯の帯面、13…アモルファス磁性薄帯、20、20A、20B…絶縁物、21…鋼材。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transformer, 2 ... Iron core, 2A, 2A1, 2A2, 2A3, 2A1 ', 2A2', 2A3 '... Iron core leg part, 2B, 2B1, 2B2 ... Upper yoke, 2C, 2C1, 2C2 ... Lower yoke, 3 ... Winding 4, 4 '...
Claims (13)
少なくとも前記鉄心脚部は、前記鉄心脚部の高さ方向の中心より上方が、前記鉄心脚部当金を介して前記固定具で固定されていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 A winding is wound around the core leg portion of an iron core consisting of an iron core leg portion formed by laminating a plurality of amorphous magnetic ribbons and an upper yoke and a lower yoke, and the iron core is located above the winding wire. Stationary fixed with a fixture via an upper yoke brace to be installed, an iron core leg brace installed in the center of the winding, and a lower yoke brace installed below the winding An induction iron core,
At least the iron core leg is fixed above the center in the height direction of the iron core leg by the fixing tool via the iron core leg abutting iron core.
前記鉄心脚部の高さ方向の中心より上方が、前記鉄心脚部当金を介して前記固定具で固定されている前記鉄心脚部は、前記鉄心脚部の高さ方向の中心より下方が非固定の吊り構造になっていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 In the iron core for static induction appliances according to claim 1,
The upper part of the core leg is fixed above the center of the core leg in the height direction, and the lower part of the core leg fixed by the fixture via the core leg holder is below the center of the core leg in the height direction. An iron core for static induction electrical appliances, characterized by a non-fixed suspension structure.
前記鉄心脚部は、高さ方向に複数に分割され、分割された鉄心脚部毎に高さ方向の中心より上方が、前記鉄心脚部当金を介して前記固定具で固定されていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心 In the iron core for static induction appliances according to claim 1 or 2,
The core leg is divided into a plurality in the height direction, and the upper part from the center in the height direction of each divided core leg is fixed by the fixture via the core leg abutment. Iron core for static induction appliances
前記上部ヨーク及び下部ヨークは、前記上部ヨーク及び下部ヨークの高さ方向の中心より上方が、前記上部ヨーク当金及び下部ヨーク当金を介して固定具で固定されていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 In the iron core for static induction appliances according to claim 3,
The upper yoke and the lower yoke are fixed by a fixture above the center in the height direction of the upper yoke and the lower yoke via the upper yoke metal and the lower yoke metal. Inductor iron core.
前記上部ヨーク及び下部ヨークの高さ方向の中心より上方が、前記上部ヨーク当金及び下部ヨーク当金を介して前記固定具で固定されている前記上部ヨーク及び下部ヨークは、前記上部ヨーク及び下部ヨークの高さ方向の中心より下方が非固定の吊り構造になっていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 In the iron core for static induction appliances according to claim 4,
The upper yoke and the lower yoke are fixed to the upper yoke and the lower yoke by the fixing tool via the upper yoke stopper and the lower yoke stopper above the center in the height direction of the upper yoke and the lower yoke. An iron core for a static induction electric appliance, characterized in that a suspension structure is provided below the center in the height direction of the yoke.
前記鉄心脚部と前記上部ヨーク及び下部ヨークには、前記アモルファス磁性薄帯の積層方向に貫通する貫通穴が設けられていると共に、前記鉄心脚部当金と前記上部ヨーク当金及び下部ヨーク当金には、前記貫通穴と対向する位置に穴が設けられ、かつ、前記穴と前記貫通穴に前記固定具を挿入することで、前記鉄心脚部と前記上部ヨーク及び下部ヨークが、前記鉄心脚部当金と前記上部ヨーク当金及び下部ヨーク当金を介して固定されていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 In the iron core for static induction appliances according to claim 5,
The core leg, the upper yoke, and the lower yoke are provided with through holes penetrating in the laminating direction of the amorphous magnetic ribbon, and the core leg abutment, the upper yoke abutment, and the lower yoke abutment. The gold is provided with a hole at a position opposite to the through hole, and the iron leg is connected to the upper yoke and the lower yoke by inserting the fixture into the hole and the through hole. An iron core for a static induction electric machine, wherein the core is fixed via a leg holder and the upper yoke holder and the lower yoke holder.
分割された前記鉄心脚部毎の前記アモルファス磁性薄帯の積層面にカバーが設けられていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 In the iron core for static induction appliances according to claim 3,
A core for a static induction electric appliance, wherein a cover is provided on a laminated surface of the amorphous magnetic ribbons for each of the divided iron core legs.
前記鉄心脚部、前記上部ヨーク及び下部ヨークと前記鉄心脚部当金、前記上部ヨーク当金及び下部ヨーク当金の間には、絶縁物が介在されていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 In the iron core for static induction appliances according to claim 6,
An insulator is interposed between the iron core leg, the upper and lower yokes and the iron core leg metal, the upper yoke metal and the lower yoke metal. Iron core.
前記鉄心脚部当金、前記上部ヨーク当金及び下部ヨーク当金は、絶縁物で構成されていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 In the iron core for static induction appliances according to claim 6,
The iron core for a static induction machine, wherein the iron core leg holder, the upper yoke holder and the lower yoke holder are made of an insulator.
前記上部ヨーク及び下部ヨークは高さ方向に複数個配置されていると共に、前記鉄心脚部は横方向に複数個配置されていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 In the iron core for static induction appliances according to claim 6,
A plurality of upper yokes and lower yokes are arranged in the height direction, and a plurality of iron core legs are arranged in the lateral direction.
前記鉄心脚部と前記上部ヨーク及び下部ヨークは、それぞれが前記アモルファス磁性薄帯の積層方向に複数列配置されていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 In the iron core for static induction appliances according to claim 10,
The iron core for static induction electrical equipment, wherein each of the iron core legs, the upper yoke, and the lower yoke is arranged in a plurality of rows in the lamination direction of the amorphous magnetic ribbon.
前記鉄心脚部と前記上部ヨーク及び下部ヨークは、それぞれが前記アモルファス磁性薄帯の積層方向に複数列配置されていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 In the iron core for static induction appliances according to claim 6,
The iron core for static induction electrical equipment, wherein each of the iron core legs, the upper yoke, and the lower yoke is arranged in a plurality of rows in the lamination direction of the amorphous magnetic ribbon.
前記鉄心脚部、前記上部ヨーク及び下部ヨークと前記鉄心脚部当金、前記上部ヨーク当金及び下部ヨーク当金の間に絶縁物が介在されていると共に、前記アモルファス磁性薄帯の積層方向に複数個配置されている前記鉄心脚部、前記上部ヨーク及び下部ヨークの間に鋼材を介して絶縁物が介在されていることを特徴とする静止誘導電器用鉄心。 The iron core for a static induction electric appliance according to claim 12,
An insulator is interposed between the iron core leg, the upper yoke and the lower yoke and the iron core leg metal, the upper yoke metal and the lower yoke metal, and in the stacking direction of the amorphous magnetic ribbons. An iron core for static induction electrical equipment, wherein a plurality of the core leg portions, the upper yoke, and the lower yoke are interposed with an insulator through a steel material.
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JP2020027823A (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-20 | ニチコン株式会社 | Reactor device |
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- 2017-01-19 JP JP2017007355A patent/JP2018117062A/en active Pending
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