JP2729848B2 - Ａｃリアクター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は主として産業用ロボット等の、電子機器回
路に使用されるACリアクターに関する。

（従来の技術） 従来、商用周波数の電源部に使用されるリアクター
は、その特性よりケイ素鋼板を鉄心材料に用いたものが
多い。この様なリアクターは様々な分野の電源回路に取
り付けられ突入電流を抑える等の働きをする。ケイ素鋼
板には方向性と無方向性のものが有り、一般的には方向
性の方が透磁率が高く、インダクタンスの値を大きくと
れる特徴を持っている。

しかして、ケイ素鋼板を用いた鉄心は帯状の板を巻軸
に巻きつけて固めた巻鉄心と呼ばれるものと、0.35mm〜
0.5mmほどの厚さの板をプレスでシート状に打抜いたシ
ートコアーと呼ばれるものの二つに大別されるが、作業
性とコストの面から後者のシートコアーを使ったものが
主流になっている。

このケイ素鋼板にて成る鉄心は、商用周波数において
は安定したインダクタンス特性を示すが、高い周波数帯
域での使用は抵抗率の低いフェライトの方が適している
と言える。すなわち、フェライトは何種類かの化合物が
複合された多結晶の焼結体で、うず電流が生じにくく他
の金属磁性材料に比べ高周波数まで使える特徴を持つた
めである。この特徴を生かし高周波ノイズや大電力モー
ター等から発生するサージパルス（これらの帰還電流が
アースを流れるものをコモンモードノイズという）の除
去に大きな効果を上げている。

これはコモンモードノイズと言われるもので、閉磁路
のフェライトコアーに銅線を同相巻してあり、これによ
ってそれぞれのコイルに流れるディファレンシャルモー
ド電流（商用周波数のライン電流）磁束は互に打消され
鉄心の飽和を防ぐ構造になっている。

実際には二つのコイル（三相なら三つのコイル）が完
全にバランスをとって巻線されているわけでは無いの
で、全ての磁束を打消すことは難しいが、鉄心が飽和し
ないレベルのアンバランス電流ならばコモンモード電流
に対しては大きなインダクタンスを得ることが出来る。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、従前におけるリアクターは、コモンモード
コイルとしての機能を有するものは特になく、また、コ
モンモードノイズ除去にコモンモードコイルの使用が非
常に有効である反面、従前のコモンモードコイルは大電
流の装置に使われる場合は巻線径が太くなりコイル自体
もかなり大型になるため、スペースの制限された場所で
の使用はやっかいである、といった課題があった。

本発明はこのようなことに鑑み提案されたもので、そ
の目的とするところは、リアクター、コモンモードコイ
ル両者の機能を兼ね備え、かつディファレンシャルモー
ド電流の変動に対して安定したインダクタンス特性を持
つとともに、コモンモード電流に対しても大きなインダ
クタンスを持ち、コモンモードコイルと同じレベルのノ
イズ除去性能を有し、このような性能を持たせたにも拘
わらず軽量でコンパクトとしたACリアクターを提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は、ディファレンシャルモード用と
してEI形のシートコアー１を用い、このEI形のシートコ
アー１を三つ組合わせ横方向に接合させ、かつこれらの
シートコアー１の側方にギャップを介しコモンモード用
の長足のEE形のフェライトコアー５を向かい合わせ突き
合わせて設け、それらの中央脚のみに共用のコイル７を
巻回してなる構成とすることにより、上記目的を達成し
ている。

（作用） 本発明では上述のように構成して同じコイル内に二つ
の磁路を形成し、ディファレンシャルモード電流の変動
に対してはケイ素鋼板にて成るシートコアーによって安
定したインダクタンス特性を得るようにし、また、コモ
ンモード電流に対してはフェライトコアーによって大き
なインダクタンスを得、通常のリアクターにノイズ除去
機能を持たせ、リアクターとコモンモードコイル両者を
単一の部品にて兼ね備えるようにしている。

また、巻回されるコイルを共用することによって軽量
化、コンパクト化を図っている。

（実施例） 第１図ないし第４図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施
例を示すもので、この実施例では三相用のACリアクター
を例として説明する。

先ず、第１図は本発明に用いられるケイ素鋼板にて成
るシートコアー（１）を示し、ディファレンシャルモー
ド電流に対しては安定したインダクタンスが得られるこ
とから、このシートコアー（１）が用いられる。

このシートコアー（１）はＥ形コアー（２）とＩ形コ
アー（３）とをブロックにし、接合面に絶縁紙の如きギ
ャップ材（４）を入れてインダクタンスの値を調整する
ようにしている。

しかして、三相用の場合には、第２図に示すように、
上述のシートコアー（１）を三つ組合わせ横方向に接合
させるが、コンパクト化するために各Ｅ形コアー（２）
の脚部の長さを短くしたものが用いられる。なお、後述
の第４図に示すように、中央脚にそれぞれコイル（７）
が巻装されるが、コモンモードコイルと異なり、ディフ
ァレンシャルモード電流に対しては各コイル（７）が独
立したインダクタンスを持たねばならないため、調整は
各コイル（７）毎に行われる。

第３図はコモンモードコイルとしての機能を持たせる
ため、三つ組合わせられたシートコアー（１）に、長足
のＥ形フェライトコアー（5a）を２つ突き合わせて成
り、閉磁路を構成するフェライトコアー（５）を組合わ
せる状態を示す。

この場合、組合わせられ、一体化された三つのシート
コアー（１）と、その側方に設けられるフェライトコア
ー（５）との各部の寸法Ａ、Ｂ、Ｖ、Ｕ、Ｗ、Ｘは同じ
に設定される。

また、フェライトコアー（５）とシートコアー（１）
との間には絶縁紙（６）を挟み、ギャップが形成され
る。このギャップは磁束の回り込みを防止するためのも
ので、シートコアー（１）のＥ・Ｉ形コアー（２）、
（３）間に形成したギャップより厚くされる。

なお、Ｅ形フェライトコアー（5a）の向かい合わせて
突き合わせ部分にはギャップが生じないようにする。こ
れはギャップができることによってアンバランス電流が
大きくなり、フェライトコアー（５）が飽和する危険が
あるためで、飽和したコアーは透磁率が急激に低下し、
それに伴いインダクタンスも低下してしまうためであ
り、これを防ぐためには一対のＥ形フェライトコアー
（5a）相互の突き合わせを密着させることが必要であ
る。

第４図（ａ）、（ｂ）は各中央脚に共用のコイル
（７）を同相巻きし、コモンモードコイルの機能をも有
するACリアクターを構成した状態を示す。この場合、シ
ートコアー（１）に組込まれたフェライトコアー（５）
は磁路に対し三つのコイル（７）が同相巻されているの
で、ディファレンシャルモード電流による磁束は互いに
キャンセルし合い、コモンモード電流（ノイズ電流）に
対してだけ作用し、コモンモードコイルとして機能する
ようになっている。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ケイ素鋼板にて成るシ
ートコアーにギャップを介しフェライトコアーを設けた
ため、リアクターとしての機能とコモンモードコイルと
しての機能の両方を兼ね備え、ディファレンシャルモー
ド電流に対してはシートコアーによって安定したインダ
クタンス特性を得るようにし、コモンモード電流に対し
てはフェライトコアーによる大きなインダクタンスによ
ってコモンモードノイズを除去し得る効果がある。

また、リアクター部とコモンモードコイル部のコイル
を共用して一体化することにより、軽量でコンパクトと
したACリアクターを実現し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられる単位シートコアーの分解斜
視図、第２図は三相とした場合のシートコアーの斜視
図、第３図は本発明のシートコアーとフェライトコアー
にて成るコアー部分の分解斜視図、第４図（ａ）は本発
明のACリアクターの斜視図、（ｂ）は正面図である。 １……シートコアー ２……Ｅ形コアー ３……Ｉ形コアー ４……ギャップ材 5a……Ｅ形フェライトコアー ５……フェライトコアー ６……絶縁紙 ７……コイル

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディファレンシャルモード用としてEI形の
   シートコアー（１）を用い、このEI形のシートコアー
   （１）を三つ組合わせ横方向に接合させ、かつこれらの
   シートコアー（１）の側方にギャップを介しコモンモー
   ド用の長足のEE形のフェライトコアー（５）を向かい合
   わせ突き合わせて設け、それらの中央脚のみに共用のコ
   イル（７）を巻回してなることを特徴とするACリアクタ
   ー。