JP4353751B2 - Three-phase five-leg wound core transformer - Google Patents

Description

本発明は、アモルファス鉄心変圧器及び三相五脚巻鉄心変圧器であり、特にその変圧器の巻鉄心の磁性材料とその構造に関する。   The present invention relates to an amorphous iron core transformer and a three-phase five-legged iron core transformer, and more particularly to a magnetic material and a structure of a wound iron core of the transformer.

巻鉄心変圧器は、磁性材料として非晶質薄帯又は珪素鋼帯のどちらかで構成される。磁性材料が非晶質薄帯の場合、非晶質薄帯の鉄心成形に起因する応力を除去するための磁場中焼鈍を行なうことで非晶質薄帯が脆化するため、短絡時のコイルの電磁機械力に対して弱い状態にある。よって、特許文献１で提案されているように、図２に示すような補強材４ａ、４ｂによりコイル３ａ、３ｂを押さえて補強する構造となっている。なお、２は巻鉄心であり、締金具５ａ、５ｂであり、６は電磁機械力の向きである。
特開平１０−３４０８１５号公報 The wound core transformer is made of either an amorphous ribbon or a silicon steel strip as a magnetic material. When the magnetic material is an amorphous ribbon, the amorphous ribbon becomes brittle by annealing in a magnetic field to remove the stress caused by the core forming of the amorphous ribbon. It is weak against the electromagnetic mechanical force. Therefore, as proposed in Patent Literature 1, the coils 3a and 3b are pressed and reinforced by the reinforcing members 4a and 4b as shown in FIG. Note that 2 is a wound iron core, fasteners 5a and 5b, and 6 is the direction of electromagnetic mechanical force.
JP-A-10-340815

このように、非晶質薄帯のみでは補強材４ａ、４ｂが必要となることから構造が大形化してしまう。そのため組立構造も複雑となり、組立作業の工数や材料費が多くかかる。また磁性材料が珪素鋼帯のみでは無負荷損を低減することができない。   As described above, since the reinforcing members 4a and 4b are necessary only for the amorphous ribbon, the structure becomes large. For this reason, the assembly structure is complicated, and the man-hours and material costs for the assembly work are increased. Moreover, no load loss cannot be reduced if the magnetic material is only a silicon steel strip.

本発明は、従来技術の問題を解決するものであり、コイルを押さえる補強材を不要とし、構造をコンパクトにすることで、組立作業の工数や材料費を低減し、また磁性材料が珪素鋼帯のみの場合よりも無負荷損を低減するアモルファス巻鉄心及び三相五脚巻鉄心変圧器を提供することを目的とする。   The present invention solves the problems of the prior art, eliminates the need for a reinforcing material for holding the coil, makes the structure compact, reduces the man-hours and material costs for assembly work, and the magnetic material is a silicon steel strip. It is an object of the present invention to provide an amorphous wound core and a three-phase five-leg wound core transformer that can reduce no-load loss more than the case of only the case.

上記課題点を解決するために、本発明は基本的に三相五脚巻鉄心変圧器において、巻鉄心の磁性材料に非晶質薄帯と珪素鋼帯を同時に用いた構造とする。具体的には、三相五脚巻鉄心変圧器において、外側の一つのコイル３ａとのみ鎖交する巻鉄心１を珪素鋼帯とし、二つのコイル３ａ、３ｂと鎖交する中央の巻鉄心２を非晶質薄帯となる構造とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention basically has a structure in which an amorphous thin ribbon and a silicon steel strip are simultaneously used as a magnetic material of a wound core in a three-phase five-leg wound core transformer. Specifically, in a three-phase five-leg wound core transformer, the wound core 1 linked only to the outer one coil 3a is a silicon steel strip, and the central wound core 2 linked to the two coils 3a, 3b. Is a structure that forms an amorphous ribbon.

すなわち、本発明は、並んで配置される複数のコイルと、前記コイルと鎖交する複数の磁性材料の巻鉄心とを備える三相五脚巻鉄心変圧器において、それぞれ隣接するコイルにはこれら双方のコイルと鎖交するようにアモルファス巻鉄心が配置され、前記複数のコイルのうち最も外側に配置されるコイルにはそれぞれのコイルの外側方向部分と鎖交するように珪素鋼帯のみからなる巻鉄心が配置される三相五脚巻鉄心変圧器である。 That is, the present invention relates to a three-phase five-leg wound core transformer including a plurality of coils arranged side by side and a plurality of magnetic material wound cores interlinked with the coils. An amorphous wound iron core is disposed so as to interlink with the other coil, and the coil disposed on the outermost side among the plurality of coils is wound only of a silicon steel strip so as to interlink with the outer portion of each coil. It is a three-phase five-leg wound core transformer in which an iron core is placed .

本発明によれば、コイルを押さえる補強材を不要とし構造をコンパクトにすることで、組立作業の工数や材料費を低減し、また磁性材料が珪素鋼帯のみの場合よりも無負荷損を低減した三相五脚巻鉄心変圧器を得ることができる。   According to the present invention, the reinforcing material for holding the coil is not required and the structure is made compact so that the number of man-hours and material costs for the assembly work are reduced, and the no-load loss is reduced as compared with the case where the magnetic material is a silicon steel band alone A three-phase five-legged iron core transformer can be obtained.

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
以下、本発明のアモルファス鉄心及び三相五脚巻鉄心変圧器の実施例について図面を用いて説明する。図１（ａ）（ｂ）は、実施例の三相五脚巻鉄心変圧器において巻鉄心の磁性材料に非晶質薄帯と珪素鋼帯を同時に用いた構造の平面図及び正面図である。図２（ａ）〜（ｃ）は三相五脚巻鉄心変圧器において巻鉄心の磁性材料に非晶質薄帯のみを用いた従来のアモルファス鉄心変圧器における構造例の平面図、正面図及び斜視図である。図３は、短絡時のコイルの電磁機械力の向きの説明図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described.
Hereinafter, embodiments of the amorphous iron core and the three-phase five-leg wound core transformer of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are a plan view and a front view of a structure in which an amorphous thin ribbon and a silicon steel strip are simultaneously used as the magnetic material of the wound core in the three-phase five-leg wound core transformer of the embodiment. . 2A to 2C are a plan view, a front view, and a front view of a structural example of a conventional amorphous iron core transformer using only an amorphous ribbon as a magnetic material of a wound iron core in a three-phase five-legged iron core transformer. It is a perspective view. FIG. 3 is an explanatory diagram of the direction of the electromagnetic mechanical force of the coil at the time of a short circuit.

実施例１について、説明する。本実施例の三相五脚巻鉄心変圧器は、図１に示すように、コイル３ａ〜３ｃと、珪素鋼板からなる巻鉄心１と、非晶質鋼板からなるアモルファス鉄心２とを有する。アモルファス巻鉄心２は、巻回半径方向に隣接して配置され、そして、巻回半径方向の最外部に珪素鋼帯を巻回した巻鉄心１を有する。   Example 1 will be described. As shown in FIG. 1, the three-phase five-leg wound core transformer of the present embodiment includes coils 3a to 3c, a wound core 1 made of a silicon steel plate, and an amorphous core 2 made of an amorphous steel plate. The amorphous wound core 2 has a wound core 1 which is disposed adjacent to the winding radius direction and wound with a silicon steel strip on the outermost part in the winding radius direction.

本実施例の三相五脚巻鉄心変圧器において、非晶質薄帯からなる巻鉄心２は、鉄心成形に起因する応力を除去するための磁場中焼鈍を行なうことで脆化が進み、短絡時のコイルの電磁機械力に対して弱い状態となっている。この場合のコイルの電磁機械力とは、短絡時に同方向の電流を流す導体は相引合い、反対方向の電流を流す導体は相反発するという法則に従い作用する力であり、図３に示すように両巻線間のギャップを広げようとする半径方向力である。そのため従来のアモルファス鉄心変圧器においては、非晶質薄帯からなる巻鉄心を用いているためこの電磁機械力に対して弱い状態であり、鉄心自体が損傷する可能性があった。そのため、図２に示すように、補強材４ａ、４ｂによりコイル３ａを押えることで短絡時のコイルの電磁機械力に対応しており、複雑な構造となっていた。また、この補強材４ａ、４ｂによってアモルファス鉄心変圧器の横幅が大きくなりコンパクト化を阻害していた。そこで図１に示すように、本実施例における三相五脚巻鉄心構造は、一つのコイル３ａとのみ鎖交する外側の巻鉄心１を珪素鋼帯とし、二つのコイル３ａ、３ｂと鎖交する中央の巻鉄心２を非晶質薄帯となるようにコイルへ挿入し形成する。これにより、外側のコイル３ａは剛体である珪素鋼帯の巻鉄心１により押さえられるために、図２に示すようなコイルで発生する短絡時の電磁機械力に対抗する補強材４ａ、４ｂを設けなくても電磁機械力に対抗できる。尚、中央の非晶質薄帯の巻鉄心２においては、従来構造と同じであり電磁機械力は問題ない。よって、補強材４ａ、４ｂの必要がなくなることから構造が簡易であり且つコンパクトになる。   In the three-phase five-leg wound core transformer of the present embodiment, the wound core 2 made of an amorphous ribbon is increasingly embrittled by annealing in a magnetic field for removing stress caused by the core forming, and short-circuiting occurs. It is weak against the electromagnetic mechanical force of the coil at the time. In this case, the electromagnetic mechanical force of the coil is a force acting according to the law that conductors that pass current in the same direction at the time of a short circuit are attracted and conductors that flow current in the opposite direction repel each other, as shown in FIG. A radial force that attempts to widen the gap between the windings. For this reason, the conventional amorphous iron core transformer uses a wound iron core made of an amorphous ribbon and is weak against this electromagnetic mechanical force, and the iron core itself may be damaged. Therefore, as shown in FIG. 2, the coil 3a is pressed by the reinforcing members 4a and 4b to cope with the electromagnetic mechanical force of the coil at the time of a short circuit, resulting in a complicated structure. Further, the reinforcements 4a and 4b increase the lateral width of the amorphous iron core transformer, thereby inhibiting compactness. Therefore, as shown in FIG. 1, the three-phase five-leg wound core structure in this embodiment has a silicon steel strip as the outer wound core 1 that is linked only to one coil 3a, and is linked to two coils 3a and 3b. The central wound core 2 is inserted into a coil so as to form an amorphous ribbon. Thus, since the outer coil 3a is held down by the wound core 1 of the silicon steel strip, which is a rigid body, reinforcing members 4a and 4b are provided to resist the electromagnetic mechanical force at the time of a short circuit generated by the coil as shown in FIG. Even without it, it can counter the electromagnetic mechanical force. The central amorphous ribbon core 2 has the same structure as the conventional structure, and there is no problem with the electromagnetic mechanical force. Therefore, since the reinforcement members 4a and 4b are not necessary, the structure is simple and compact.

また、本実施例においては、磁性材料に非晶質薄帯と珪素鋼帯を同時に用いる構造であることから、非晶質薄帯の最大の利点である低鉄損特性の効果により珪素鋼帯のみの場合よりも無負荷損を低減することができる。   Further, in this example, since the amorphous ribbon and the silicon steel strip are used at the same time as the magnetic material, the silicon steel strip is obtained by the effect of the low iron loss characteristic which is the greatest advantage of the amorphous ribbon. The no-load loss can be reduced as compared with the case of only the case.

実施例のアモルファス鉄心変圧器における三相五脚巻鉄心構造の平面図及び正面図。The top view and front view of the three-phase five-leg wound core structure in the amorphous iron core transformer of an Example. 従来例のアモルファス鉄心変圧器における三相五脚巻鉄心構造の平面図、正面図及び斜視図。The top view, front view, and perspective view of the three-phase five-leg wound core structure in the amorphous iron core transformer of a prior art example. 短絡時のコイルの電磁機械力の向きの説明図。Explanatory drawing of direction of the electromagnetic mechanical force of the coil at the time of a short circuit.

符号の説明Explanation of symbols

１ 巻鉄心（珪素鋼帯）
２ 巻鉄心（非晶質薄帯）
３ａ コイル（外側）
３ｂ コイル（中央）
４ａ 補強材１
４ｂ 補強材２
５ａ 締金具（上）
５ｂ 締金具（下）
６ 電磁機械力の向き 1 Rolled iron core (silicon steel strip)
2 Rolled iron core (amorphous ribbon)
3a Coil (outside)
3b Coil (center)
4a Reinforcement 1
4b Reinforcement material 2
5a Fastener (top)
5b Fastener (bottom)
6 Direction of electromagnetic mechanical force

Claims (1)

並んで配置される複数のコイルと、前記コイルと鎖交する複数の磁性材料の巻鉄心とを備える三相五脚巻鉄心変圧器において、
それぞれ隣接するコイルにはこれら双方のコイルと鎖交するようにアモルファス巻鉄心が配置され、
前記複数のコイルのうち最も外側に配置されるコイルにはそれぞれのコイルの外側方向部分と鎖交するように珪素鋼帯のみからなる巻鉄心が配置されることを特徴とする三相五脚巻鉄心変圧器。 In a three-phase five-leg wound core transformer comprising a plurality of coils arranged side by side and a plurality of magnetic material wound cores interlinked with the coils ,
Each adjacent coil has an amorphous wound core arranged so as to interlink with both of these coils,
A three-phase five-leg winding, wherein the outermost coil of the plurality of coils is provided with a wound iron core made of only a silicon steel band so as to be linked to the outer direction portion of each coil . Iron core transformer.

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