JP3869768B2 - 変圧器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板を複数枚、厚さ方向に積層・固定して用いる変圧器に関する。具体的には、変圧用コイルを巻き付ける積層体に電磁鋼板を用いた変圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変圧器は、鋼板を複数枚、厚さ方向に積層・固定し、その周囲にコイルを巻き付けた構造となっている。従来の変圧器は、鉄損を低減するために無方向性電磁鋼板（ＮＯ）または方向性電磁鋼板（ＧＯ）を積層することにより作られていた。
無方向性電磁鋼板は、図５に示すように、鋼板表面のどの方向にも一様な比透磁率を有する鋼板であって、比較的鉄損の小さい材料として広く用いられているが、長時間連続運転する変圧器に用いる材料としては十分な磁気特性が得られていなかった。
【０００３】
一方、方向性電磁鋼板は、図６に示すように、特定の方向の磁気特性に優れた鋼板であって、この方向性電磁鋼板を用いた従来の変圧器の構造を図２に示す。変圧器を構成する鋼板を図２のように分割し、矢印で示した方向を磁化容易方向とする方向性電磁鋼板としていた。しかし、鋼板のＬ字型のコーナー部には２方向に磁束が流れるが、そのどちらか１方に方向性電磁鋼板の磁化容易方向を合わせる必要があり、このＬ字型のコーナー部における鉄損が大きいという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決し、鉄損が少なく、製造コストを低減できる変圧器を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、変圧器を構成する鋼板に二方向性電磁鋼板を用いることにより、鉄損が少ない変圧器を提供するものであり、その要旨は特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
鋼板を複数枚、厚さ方向に積層・固定して用いる変圧器であって、該鋼板の直線部が方向性電磁鋼板からなり、該鋼板のＬ字型のコーナー部が二方向性電磁鋼板からなることを特徴とする変圧器。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における変圧器の実施形態を示す図である。図１に示すように、この実施形態では、変圧器を構成する鋼板の直線部が方向性電磁鋼板からなり、鋼板のＬ字型のコーナー部が二方向性電磁鋼板からなっている。図１において、交差している矢印が二方向性電磁鋼板の磁化容易方向を示し、交差していない矢印が方向性電磁鋼板の磁化容易方向を示す。
【０００７】
鋼板のＬ字型のコーナー部には２方向の磁束が流れるが、このＬ字型のコーナー部に二方向性電磁鋼板を用いることにより、磁束の方向と電磁鋼板の磁化容易方向を一致させることができるので、鉄損を著しく低減することができる。
図３は、方向性電磁鋼板および二方向性電磁鋼板の磁化容易方向の説明図である。方向性電磁鋼板は圧延方向であるＲＤ（Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が磁化容易方向となる。
【０００８】
一方、二方向性電磁鋼板は、圧延方向を二方向とし、さらに必要な熱処理を施すことにより磁化容易方向を二方向とした鋼板であり、通常は、圧延方向に加えて、これと直角方向であるＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が磁化容易方向となる。
図４は、方向性電磁鋼板および二方向性電磁鋼板の磁気特性を示す図である。図４の横軸は磁界Ｈ、縦軸は磁束密度Ｂであり鋼板の磁気特性の指標となる比透磁率はμ＝Ｂ／Ｈとして表され、図４のグラフの傾きに相当する。方向性電磁鋼板はθ＝０（ＲＤ方向）の磁気特性がよく、二方向性電磁鋼板はθ＝０（ＲＤ方向）およびθ＝９０（ＴＤ方向）の磁気特性がよい。
【０００９】
図５は、無方向性電磁鋼板の比透磁率（μ）の特性を示す図である。無方向性電磁鋼板は、どの方向にも等しい磁気特性を有するが、方向性電磁鋼板および二方向性電磁鋼板に比べて比透磁率（μ）の値は低い。図６は、方向性電磁鋼板の比透磁率（μ）の特性を示す図である。方向性電磁鋼板は、圧延方向の比透磁率（μR）の値が大きく、その他の方向は無方向性電磁鋼板と同等である。図７ は、二方向性電磁鋼板の比透磁率（μ） の特性を示す図である。二方向性電磁鋼板は、圧延方向の比透磁率（μR）および圧延方向と直角方向の比透磁率（μT）の値が大きく、その他の方向は無方向性電磁鋼板と同等である。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、変圧器を構成する鋼板のＬ字型のコーナー部に二方向性電磁鋼板を用いることにより、磁束の方向と鋼板の磁化容易方向を一致させることができるので、鉄損を著しく低減でき三相交流を取り出し易くなるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における変圧器の実施形態を示す図である。
【図２】従来の変圧器の構造を示す図である。
【図３】方向性電磁鋼板および二方向性電磁鋼板の磁化容易方向の説明図である。
【図４】方向性電磁鋼板および二方向性電磁鋼板の磁気特性を示す図である。
【図５】無方向性電磁鋼板の比透磁率（μ）の特性を示す図である。
【図６】方向性電磁鋼板の比透磁率（μ）の特性を示す図である。
【図７】二方向性電磁鋼板の比透磁率（μ）の特性を示す図である。
【符号の説明】
１ ： 鋼板
２ ： 直線部
３ ： Ｌ字型のコーナー部
Claims (1)
- 鋼板を複数枚、厚さ方向に積層・固定して用いる変圧器であって、該鋼板の直線部が方向性電磁鋼板からなり、該鋼板のＬ字型のコーナー部が二方向性電磁鋼板からなることを特徴とする変圧器。
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