JP7232133B2 - 積鉄心型静止誘導機器 - Google Patents
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Description
図1は、板厚0.5mm以下の鋼板を多数枚平積し3相積鉄心型に構成した積鉄心型変圧器の正面図である。3相積鉄心は、3本の脚5のそれぞれの周りにコイル7を巻き、それぞれの脚5をヨーク6でつないで磁気回路を形成する。図1の積鉄心は、通称額縁鉄心と呼ばれるもので、磁気回路の流れを良くするために、脚5とヨーク6の鋼板を、直方体ではなく、台形形状或いは平行四辺形などの斜めの端面形状を有するものを用いて、それぞれ斜めの端面同士を繋いでいる。
額縁鉄心では、短冊にした鋼板を多数枚重ねて積鉄心に形成するが、重なった箇所を積層方向に膨らませないために、同じ層はそれぞれ突合せで配置し、層が変わるごとに、鋼板の突合せ位置をずらして積重ねている。これにより、積層方向の膨らみを抑えながら、磁気回路の流れを保っている。図2は、上下の2層で脚5とヨーク6を重ね合せた単位を構成する例を示している。脚5およびヨーク6を構成する鋼板には、スリット2とスリット3とスリット4が入れられている。図において、脚5aは上の層、脚5bは下の層で、ヨーク6aは上の層、ヨーク6bは下の層であり、上の層で脚5aとヨーク6aとが突合わされており、下の層で脚5bとヨーク6bとが突合わされている。実際には鋼板を数百枚~数千枚以上を積層するため、2層の単位構成が上下に多数枚重なっている構造である。図2では、2層で積層の単位を構成しているが、3層以上で積層の単位を構成しても良い。
上層の脚5aにはスリット5a-2と5a-3が入れてあり、下層の脚5bには5b-2と5b-3が入れてある。脚5の鋼板の磁束密度は、スリット5a-2、及び5b-2が入れてあるため、長軸方向に磁気異方性が強くなっている。図中では、脚5のそれぞれの鋼板に流れる磁束の方向は下から上に向かうため、スリット2を入れる基本的な方向は、各鋼板に対して図中に示す上下に長い縦長形状である。
スリット2(第1のスリット)の幅は、磁束の流れを妨げないようにし、磁気性能を低下させないためには、スリット幅が狭い方が良く、磁束の流れに垂直な脚5の幅に対し、5%以下が望ましい。一方で、スリット2を入れて磁気異方性を強くするには少なくても平行に2ライン以上入れてあることが望ましい。図中では平行にスリットを入れているライン数は3ラインであるが、複数のライン数を形成することで磁気異方性を強くすることができる。
ヨーク6の接点付近のスリットも同様に、スリット6a-3と6b-3は各鋼板に左へ30度程度傾いて入れてある。そして、接点付近でないヨーク6のスリット2は、図に示すように横に細長く長軸方向に入れている。
一方で、下層の脚5bを流れる磁束は、接点付近の斜めに傾いているスリット5b-3で面内方向に向きを変える。そして、スリット5b-4によって妨げられ、面で接している脚5a或いはその反対側の面にある脚5aに一旦磁束が流れる。そして、脚5aに流れた磁束はヨーク6bに流れる。そして、ヨーク6b及びヨーク6aでもスリット3が入れてあり、流れの方向を変えながら、横向きのヨーク6a,6bの鋼板の中を左から右へと流れていく。
例えば、鋼板の幅が200ミリメートルで、スリット2のライン数が5本の場合、スリット2の1本の幅は2ミリ以下である。スリット2の最小の幅は、鋼板の軸方向に対して磁気異方性が強くなれば良いため、スリット2の幅が物理的に離れていれば良く、例えば1ナノメートルでもその溝幅ができていれば良い。スリット2は溝ができていることが重要で、溝幅と溝の深さとそのときの磁気異方性の強さと磁気損失の関係からスリットの形状を決定するのが良い。また、スリットを設ける加工方法のし易さも考慮して、スリットの形状を形成しても良い。
2…長手方向のスリット(第1のスリット)
3…脚とヨークの接点付近の傾けたスリット(第2のスリット)
4…端面と平行なスリット(第3のスリット)
5…脚
5a…上の層の脚
5a-2…上の層の脚に設けている第1のスリット
5a-3…上の層の脚に設けている第2のスリット
5a-4…上の層の脚に設けている第3のスリット
5b…下の層の脚
5b-2…下の層の脚に設けている第1のスリット
5b-3…下の層の脚に設けている第2のスリット
5b-4…下の層の脚に設けている第3のスリット
6…ヨーク
6a…上の層のヨーク
6a-2…上の層のヨークに設けている第1のスリット
6a-3…上の層のヨークに設けている第2のスリット
6a-4…上の層のヨークに設けている第3のスリット
6b…下の層のヨーク
6b-2…下の層のヨークに設けている第1のスリット
6b-3…下の層のヨークに設けている第2のスリット
6b-4…下の層のヨークに設けている第3のスリット
7…コイル
10…アモルファス箔材のブロック体
12…磁気回路の流れに沿う溶接点(第1の溶接点)
13…脚とヨークの接点付近の溶接点(第2の溶接点)
20a…上の層(例えば、奇数層)
20b…下の層(例えば、偶数層)
24…貫通したスリットを設けたスリット断面
25…貫通していないスリットを設けたスリット断面
26…スリットを設けたときの溝側面に生じた溶着面
Claims (13)
- アモルファス薄帯を積層したブロック体を組み合わせた脚部およびヨーク部から成る積鉄心を有する積鉄心型静止誘導機器であって、
前記アモルファス薄帯には、長軸方向に延びる、複数の平行する第1のスリットが設けられており、
前記アモルファス薄帯を積層したブロック体は、磁気回路の流れに沿って設けた複数の第1の溶接点を有することを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - アモルファス薄帯を積層したブロック体を組み合わせた脚部およびヨーク部から成る積鉄心を有する積鉄心型静止誘導機器であって、
前記アモルファス薄帯には、長軸方向に延びる、複数の平行する第1のスリットが設けられており、
前記アモルファス薄帯を積層したブロック体は、前記第1のスリットの側面に溶着面を有することを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - アモルファス薄帯を積層したブロック体または鋼板を組み合わせた脚部およびヨーク部から成る積鉄心を有する積鉄心型静止誘導機器であって、
前記アモルファス薄帯または前記鋼板には、長軸方向に延びる、複数の平行する第1のスリットが設けられており、
前記積鉄心は、額縁鉄心であり、
脚部とヨーク部との接点付近において、脚部またはヨーク部の軸方向から接続するヨーク部または脚部へ向けて傾けた第2のスリットを備えることを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - 請求項3に記載の積鉄心型静止誘導機器において、更に、
前記脚部と前記ヨーク部との接点付近において、斜めにカットした前記ブロック体または前記鋼板の端面と平行に第3のスリットを備えることを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - 請求項4に記載の積鉄心型静止誘導機器において、
アモルファス薄帯を積層したブロック体は、前記第3のスリットに沿って設けた複数の第2の溶接点を有することを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - アモルファス薄帯を積層したブロック体または鋼板を組み合わせた脚部およびヨーク部から成る積鉄心を有する積鉄心型静止誘導機器であって、
前記アモルファス薄帯または前記鋼板には、長軸方向に延びる、複数の平行する第1のスリットが設けられており、
前記積鉄心は、短冊鉄心であり、
前記脚部と前記ヨーク部との接点付近において、前記脚部または前記ヨーク部の長軸方向から接続する前記ヨーク部または前記脚部へ向けて傾けた第2のスリットを備えることを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - 請求項6に記載の積鉄心型静止誘導機器において、更に、
前記脚部と前記ヨーク部との接点付近において、磁束を隣接する上下の層に流すための、軸方向に対して斜めに形成した第3のスリットを備えることを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - 請求項1~7の何れか1項に記載の積鉄心型静止誘導機器において、
前記積鉄心は、三相三脚鉄心であることを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - 請求項1~7の何れか1項に記載の積鉄心型静止誘導機器において、
前記積鉄心は、単相鉄心であることを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - アモルファス薄帯を積層したブロック体または鋼板を組み合わせた積鉄心を有する積鉄心型静止誘導機器であって、
前記アモルファス薄帯または前記鋼板には、長軸方向に延在する複数の細孔から成る第1のスリットが設けられており、
前記第1のスリットは、前記アモルファス薄帯または鋼板の外縁よりも内側の領域に設けられており、
前記積鉄心の脚部から該脚部に接続されるヨーク部に向かって傾いた第2のスリットを有することを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - アモルファス薄帯を積層したブロック体を組み合わせた積鉄心を有する積鉄心型静止誘導機器であって、
前記アモルファス薄帯には、長軸方向に延在する複数の細孔から成る第1のスリットが設けられており、
前記第1のスリットは、前記アモルファス薄帯の外縁よりも内側の領域に設けられており、
積層された前記アモルファス薄帯のうち、第1の層のアモルファス薄帯のスリットの面積よりも隣接する第2の層のアモルファス薄帯のスリットの面積の方が大きいことを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - アモルファス薄帯を積層したブロック体を組み合わせた積鉄心を有する積鉄心型静止誘導機器であって、
前記アモルファス薄帯には、長軸方向に延在する複数の細孔から成る第1のスリットが設けられており、
前記第1のスリットは、前記アモルファス薄帯の外縁よりも内側の領域に設けられており、
積層された前記アモルファス薄帯のうち、第1の層のアモルファス薄帯のスリットの内壁は、隣接する第2の層のアモルファス薄帯に向かってテーパが設けられていることを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。 - 請求項10に記載の積鉄心型静止誘導機器において、
前記脚部と前記ヨーク部とが接続する端面に平行な第3のスリットを有することを特徴とする積鉄心型静止誘導機器。
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- 2019-06-20 JP JP2019114807A patent/JP7232133B2/ja active Active
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