JP5769179B2 - Magnetic property tester - Google Patents
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Description
本発明は、積層した電磁鋼板からなる試料の磁気特性を試験するための磁気特性試験器に関するものである。 The present invention relates to a magnetic property tester for testing magnetic properties of a sample made of laminated electromagnetic steel sheets.
従来より、発電機や変圧器やモーターなどの電磁機器の鉄心として電磁鋼板が利用されている。単板からなる電磁鋼板であれば、日本工業規格に規格されている「電磁鋼板単板磁気特性試験方法」(非特許文献1参照。)を用いて鉄損特性や交流磁化特性や皮相電力特性などを測定することによって磁気特性を評価することができる。 Conventionally, electromagnetic steel sheets have been used as iron cores for electromagnetic devices such as generators, transformers and motors. In the case of an electromagnetic steel plate made of a single plate, iron loss characteristics, AC magnetization characteristics, and apparent power characteristics using the “magnetic sheet single-sheet magnetic property test method” (see Non-Patent Document 1) standardized by Japanese Industrial Standards. The magnetic characteristics can be evaluated by measuring the above.
この日本工業規格で定められた「電磁鋼板単板磁気特性試験方法」では、単板状の電磁鋼板を試料として用い、試料を励磁コイルとBコイルの巻線の中に置くとともに、試料にヨークを接触させて閉磁気回路を構成する(図3参照。)。この電磁鋼板単板磁気特性試験方法では、試料の側面にヨークの端部の平坦面を接触させることで、試料に加わる磁界の分布や試料の内部の磁束の分布を略均一にしている。 In the “Magnetic Steel Sheet Single Sheet Magnetic Characteristic Testing Method” defined in this Japanese Industrial Standard, a single sheet-shaped electromagnetic steel sheet is used as a sample, the sample is placed in the windings of an exciting coil and a B coil, and the yoke is placed on the sample. To make a closed magnetic circuit (see FIG. 3). In this magnetic steel sheet single plate magnetic property test method, the distribution of the magnetic field applied to the sample and the distribution of magnetic flux inside the sample are made substantially uniform by bringing the flat surface of the end of the yoke into contact with the side surface of the sample.
そして、電磁鋼板単板磁気特性試験方法では、Bコイルを用いて試料の磁束密度を測定する。また、試料の磁界強度は、Hコイル法や励磁電流法で測定されるが、Hコイル法では、試料の下方又は上方のいずれか一方に所定距離だけ離してHコイルを配置し、Hコイルで計測される磁界強度とHコイルと試料との間の距離とを用いて試料の磁界強度を算出する。 In the electromagnetic steel sheet single plate magnetic property test method, the magnetic flux density of the sample is measured using a B coil. The magnetic field strength of the sample is measured by the H coil method or the excitation current method. In the H coil method, the H coil is arranged at a predetermined distance away from either the lower side or the upper side of the sample. The magnetic field strength of the sample is calculated using the measured magnetic field strength and the distance between the H coil and the sample.
発電機や変圧器やモーターなどの電磁機器で用いられている鉄心は、渦電流の発生を抑制して渦電流損を低減するために、複数の電磁鋼板を積層させたものが利用されている。 Iron cores used in electromagnetic devices such as generators, transformers, and motors are made by laminating multiple electromagnetic steel sheets to suppress eddy currents and reduce eddy current loss. .
ところが、上記した電磁鋼板単板磁気特性試験方法は、単板の電磁鋼板を試料として用いる試験方法であるために、積層した電磁鋼板からなる試料について磁気特性を測定すると、積層した試料内部の磁気特性を良好に測定することができず、試料の磁気特性を精度良く正確に測定することが困難であった。 However, since the above-mentioned magnetic steel sheet single sheet magnetic property test method is a test method using a single sheet of magnetic steel sheet as a sample, when the magnetic properties of a sample made of laminated electromagnetic steel sheets are measured, The characteristics could not be measured well, and it was difficult to accurately and accurately measure the magnetic characteristics of the sample.
また、上記した電磁鋼板単板磁気特性試験方法では、試料の側面にヨークの端部の平坦面を接触させることで閉磁気回路を構成するようにしているために、積層した電磁鋼板からなる試料を用いた場合には、積層した各電磁鋼板とヨークとを良好に接触させることができず、試料に加わる磁界の分布や試料の内部の磁束の分布を均一にすることが困難であり、これによっても、試料の磁気特性を精度良く正確に測定することが困難であった。 In the magnetic steel sheet single-sheet magnetic property testing method described above, a closed magnetic circuit is configured by bringing the flat surface of the end of the yoke into contact with the side surface of the sample. When this is used, it is difficult to make good contact between the laminated electromagnetic steel sheets and the yoke, and it is difficult to make the distribution of the magnetic field applied to the sample and the distribution of the magnetic flux inside the sample uniform. Therefore, it is difficult to accurately and accurately measure the magnetic characteristics of the sample.
そこで、請求項1に係る本発明では、上下に積層した電磁鋼板からなる試料の磁気特性を試験するための磁気特性試験器において、試料の積層方向(上下方向)に対して、試料の磁界強度を測定するためのHコイルを試料の上下左右にそれぞれ配置し、各Hコイルの軸方向を前後方向に配置することにした。
Therefore, in the present invention according to
また、請求項2に係る本発明では、前記請求項1に係る本発明において、前記試料の端部に接触する一対のヨークを試料に対して接離自在に設けるとともに、各ヨークの端部を凹状に形成して、一対のヨークの両端部で試料の両端部を挟持するように構成することにした。
Further, in the present invention according to
また、請求項3に係る本発明では、前記請求項1に係る本発明において、前記試料の端部に接触する一対のヨークを試料に対して接離自在に設けるとともに、一対のヨークの間に引張力を作用させて、一対のヨークの両端部で試料の両端部を挟持するように構成することにした。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the pair of yokes that come into contact with the end portions of the sample are provided so as to be able to come into contact with and separate from the sample, and between the pair of yokes. It was decided that the both ends of the sample were sandwiched between the ends of the pair of yokes by applying a tensile force.
また、請求項4に係る本発明では、前記請求項1に係る本発明において、試料の磁束密度を測定するためのBコイルの内側に空隙補償コイルを配置することにした。
Further, in the present invention according to
そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。 And in this invention, there exists an effect described below.
すなわち、本発明では、積層した電磁鋼板からなる試料の磁気特性を試験するための磁気特性試験器において、試料の磁界強度を測定するためのHコイルを試料の上下左右にそれぞれ配置することにしているために、積層した電磁鋼板からなる試料の磁気特性を精度良く正確に測定することができる。 That is, in the present invention, in a magnetic property tester for testing the magnetic properties of a sample made of laminated electromagnetic steel sheets, the H coils for measuring the magnetic field strength of the sample are respectively arranged on the top, bottom, left and right of the sample. Therefore, it is possible to accurately and accurately measure the magnetic characteristics of a sample made of laminated electromagnetic steel sheets.
特に、試料の端部に接触する一対のヨークを試料に対して接離自在に設けるとともに、各ヨークの端部を凹状に形成して、一対のヨークの両端部で試料の両端部を挟持するように構成した場合には、積層した電磁鋼板からなる試料とヨークとを良好に近接させることができるので、試料に加わる磁界の分布や試料の内部の磁束の分布を均一にすることができ、磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。 In particular, a pair of yokes that come into contact with the end portions of the sample are provided so as to be able to contact with and separate from the sample, and the end portions of each yoke are formed in a concave shape so that both end portions of the sample are sandwiched between both end portions of the pair of yokes. When configured as described above, since the sample made of laminated electromagnetic steel sheets and the yoke can be brought close to each other, the distribution of the magnetic field applied to the sample and the distribution of the magnetic flux inside the sample can be made uniform. Magnetic characteristics can be measured more accurately and accurately.
また、試料の端部に接触する一対のヨークを試料に対して接離自在に設けるとともに、一対のヨークの間に引張力を作用させて、一対のヨークの両端部で試料の両端部を挟持するように構成した場合にも、積層した電磁鋼板からなる試料とヨークとを良好に接触させることができるので、試料に加わる磁界の分布や試料の内部の磁束の分布を均一にすることができ、磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。 In addition, a pair of yokes that come into contact with the ends of the sample are provided so as to be able to contact with and separate from the sample, and a tensile force is applied between the pair of yokes so that both ends of the sample are sandwiched between both ends of the pair of yokes. Even in such a configuration, the sample made of laminated electromagnetic steel sheets and the yoke can be brought into good contact with each other, so that the distribution of the magnetic field applied to the sample and the distribution of the magnetic flux inside the sample can be made uniform. The magnetic characteristics can be measured with higher accuracy and accuracy.
さらに、試料の磁束密度を測定するためのBコイルの内側に空隙補償コイルを配置した場合には、空隙補償コイルの効果を常に一定なものとすることができ、これによっても、磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。 Furthermore, when the air gap compensation coil is arranged inside the B coil for measuring the magnetic flux density of the sample, the effect of the air gap compensation coil can be made constant at all times. It is possible to measure with higher accuracy and accuracy.
以下に、本発明に係る磁気特性試験器の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。 The specific configuration of the magnetic property tester according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、磁気特性試験器1は、矩形平板状の電磁鋼板を上下に積層させた試料2について磁束密度や磁界強度などの磁気特性を測定するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
磁気特性試験器1は、概ね、試料2の磁気特性を測定するための測定機構3と、試料2に一対のヨーク4,5を接触させるヨーク調節機構6とを矩形板状の基台7に設けた構成となっている。
The
測定機構3は、基台7の上部中央にコイルユニット8を設け、コイルユニット8に図3に示す試験回路を接続している。
In the measurement mechanism 3, a
コイルユニット8は、図4に示すように、ユニットホルダー9に図3に示す試験回路の励磁コイル10とBコイル11とHコイル12と空隙補償コイル13を収容するとともに、ユニットホルダー9の中央部に試料2を両端部を露出させた状態で挿通している。
As shown in FIG. 4, the
ユニットホルダー9は、励磁コイル10を外周部に巻回した中空状の励磁コイルホルダー14と、Bコイル11を外周部に巻回するとともに内部に空隙補償コイル13を収容した中空状のBコイルホルダー15と、Hコイル12を保持する中空状のHコイルホルダー16とで構成している。
The
励磁コイルホルダー14は、外周部に励磁コイル10を巻回するとともに、貫通する中空部にBコイルホルダー15を挿通させている。
In the
Bコイルホルダー15は、上下側板17,18と左右側板19,20とから中空矩形断面状のBコイル枠21を形成し、Bコイル枠21の外周部にBコイル11を巻回するとともに、貫通する中空部にHコイルホルダー16を挿通させている。
The
また、Bコイルホルダー15は、Bコイル枠21の中空部の左右隅部それぞれに棒状の空隙補償コイル枠22を収容し、各空隙補償コイル枠22の外周部に空隙補償コイル13を巻回している。
The
Hコイルホルダー16は、Bコイル枠21の中空部に収容される凹形断面状のHコイル支持体23の内側にHコイル台25〜28を収容するとともに、Hコイル台25〜28の貫通する中空部に試料2を挿通させている。
The
Hコイル12は、上下一対のHコイル台25,26と左右一対のHコイル台27,28とで中空矩形断面形状を形成する各Hコイル台25〜28に収容している。各Hコイル台25〜28は、試料2に密着するように配置している。これにより、磁気特性試験器1では、試料2の上下左右(積層方向及びそれと直交する方向)にHコイル12を配置している。なお、4個のHコイル台25〜28でHコイル枠24を構成している。
The
ヨーク調節機構6は、試料2の左右側部に配置した略コ字状の一対のヨーク4,5を試料2に対して進退移動可能としている。
The
すなわち、ヨーク調節機構6は、基台7の上部に左右方向(ヨーク4,5の進退移動方向)に沿って伸延させた前後一対のレール29を取付ける一方、矩形板状の一対のヨーク台30,31の下部に走行体32を取付け、走行体32をレール29に摺動自在に載置している。
That is, the
また、ヨーク調節機構6は、各ヨーク台30,31の上部に上下一対の摺動板33,34を載置するとともに、上側の摺動板33の上部に各ヨーク4,5を載置している。各ヨーク台30,31には、複数個の支持ピン35を様々な位置に着脱可能に配置しており、複数個の支持ピン35で各ヨーク4,5を各ヨーク台30,31に位置決めするようにしている。ここで、各ヨーク4,5は、両端部を凹状に形成することで凹部36,37を形成し、各凹部36,37の垂直面で試料2の側面と接触するようにしている。なお、凹部36,37の水平面の間隔を試料2の厚みと略同一にして試料2と凹部36,37の水平面との間隙が少なくなるようにしている。
Further, the
さらに、ヨーク調節機構6は、左側のヨーク台30の下部にブラケット38を取付け、右側のヨーク台31の下部にスプロケット39を取付け、基台7の左側部にスプロケット40とスライドレール41とを取付け、スライドレール41にスライド自在に取付けられたスライダー42とブラケット38との間にバネ43を懸架し、バネ43の中途部をスプロケット39,40に巻回している。スライダー42は、ネジ44でスライドレール41に固定できるようになっている。これにより、左右のヨーク台30,31(及びそれに載置されているヨーク4,5)は、バネ43の引張力によって試料2を挟持する方向に互いに引張されている。
Further, the
そして、ヨーク調節機構6は、スライダー42をスライド移動させることで、左右一対のヨーク台30,31をレール29に沿って互いに近接又は離反する方向に移動させることができる。図1(a)及び図2(a)に示すように、ヨーク台30,31を互いに離反させた場合には、一対のヨーク4,5が試料2から離れ、ユニットホルダー9から試料2や励磁コイルホルダー14やBコイルホルダー15やHコイルホルダー16などを着脱することができる。ユニットホルダー9に試料2などを装着した後に左右のヨーク台30,31を互いに近接する方向に移動させると、図1(b)及び図2(b)に示すように、左右のヨーク4,5で試料2を挟持することができる。この状態にて試料2の磁気特性の試験を行う。
The
以上に説明したように、磁気特性試験器1は、積層した電磁鋼板からなる試料2の磁気特性を試験するものであり、試料2の磁界強度を測定するためのHコイル12を試料2の上下左右にそれぞれ配置した構成となっている。
As described above, the
そのため、上記構成の磁気特性試験器1では、試料2の上下左右表面に配置された4個のHコイル12で測定した測定値に基づいて、それらの平均値や最小値・最大値や内挿値・外挿値などを利用することで、積層した電磁鋼板からなる試料2を用いた場合でも試料2の磁気特性を精度良く正確に測定することができる。
Therefore, in the
また、上記磁気特性試験器1は、試料2の端部に接触する一対のヨーク4,5を試料2に対して接離自在に設けるとともに、各ヨーク4,5の端部を凹状に形成して、一対のヨーク4,5の両端部で試料2の両端部を挟持するように構成している。
In addition, the
そのため、上記構成の磁気特性試験器1では、積層した電磁鋼板からなる試料2とヨーク4,5とを試料2の積層方向及びそれと直交する方向において良好に近接させることができるので、試料2に加わる磁界の分布や試料2の内部の磁束の分布を均一にすることができ、積層した電磁鋼板からなる試料2を用いた場合でも試料2の磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。
Therefore, in the
また、上記磁気特性試験器1は、試料2の端部に接触する一対のヨーク4,5を試料2に対して接離自在に設けるとともに、一対のヨーク4,5の間に引張力を作用させて、一対のヨーク4,5の両端部で試料2の両端部を挟持するように構成している。
In addition, the
そのため、上記構成の磁気特性試験器1では、積層した電磁鋼板からなる試料2とヨーク4,5とを所定の引張力で良好に接触させることができるので、試料2に加わる磁界の分布や試料2の内部の磁束の分布を均一にすることができ、磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。
Therefore, in the
さらに、上記磁気特性試験器1は、試料2の磁束密度を測定するためのBコイル11の内側に空隙補償コイル13を配置するように構成している。
Further, the
そのため、上記構成の磁気特性試験器1では、空隙補償コイル13の効果を常に一定なものとすることができ、これによっても、磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。
Therefore, in the magnetic
1 磁気特性試験器 2 試料
3 測定機構 4,5 ヨーク
6 ヨーク調節機構 7 基台
8 コイルユニット 9 ユニットホルダー
10 励磁コイル 11 Bコイル
12 Hコイル 13 空隙補償コイル
14 励磁コイルホルダー 15 Bコイルホルダー
16 Hコイルホルダー 17,18 上下側板
19,20 左右側板 21 Bコイル枠
22 空隙補償コイル枠 23 Hコイル支持体
24 Hコイル枠 25,26,27,28 Hコイル台
29 レール 30,31 ヨーク台
32 走行体 33,34 摺動板
35 支持ピン 36,37 凹部
38 ブラケット 39,40 スプロケット
41 スライドレール 42 スライダー
43 バネ 44 ネジ
DESCRIPTION OF
10 Excitation coil 11 B coil
12
14 Excitation coil holder 15 B coil holder
16
19,20 Left right plate 21 B Coil frame
22 Air gap compensation coil frame 23 H coil support
24
29
32
35
38
41
43
Claims (4)
試料の積層方向(上下方向)に対して、試料の磁界強度を測定するためのHコイルを試料の上下左右にそれぞれ配置し、各Hコイルの軸方向を前後方向に配置したことを特徴とする磁気特性試験器。 In a magnetic property tester for testing the magnetic properties of a sample made of electromagnetic steel plates stacked one above the other ,
With respect to the sample stacking direction (vertical direction), H coils for measuring the magnetic field strength of the sample are arranged on the top, bottom, left and right of the sample, respectively , and the axial direction of each H coil is arranged in the front-rear direction. Magnetic property tester.
2. The magnetic property tester according to claim 1, wherein a gap compensation coil is arranged inside the B coil for measuring the magnetic flux density of the sample.
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