JPH04303904A - ギャップ付鉄心形リアクトル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブロック鉄心部分に改
良を施して低騒音化を図ったギャップ付鉄心形リアクト
ルに関する。

【０００２】

【従来の技術】分路リアクトルなどに使用されるリアク
トルとしては、一般にギャップ付鉄心形リアクトルが用
いられる。

【０００３】このギャップ付鉄心形リアクトルは、けい
素鋼板帯を積層して構成した複数個のブロック鉄心を、
その間に絶縁物のギャップ部材を挟み込むことにより複
数個の磁気ギャップが形成されるように積み重ね、全体
として円形断面としたギャップ付鉄心脚を備えている。 このギャップ付鉄心脚の上下には、同様にして構成した
矩形断面のヨーク鉄心が配置されている。また、ギャッ
プ付鉄心脚の周囲には、巻線が巻回されている。

【０００４】このように構成されたギャップ付鉄心形リ
アクトルでは、リアクトル本体から発生する騒音の低減
が大きな問題になっている。騒音の要因としては、機械
的振動によるものと、磁気歪みによるものとに大別する
ことができる。

【０００５】機械的振動によるものとは、前記磁気ギャ
ップを通過する磁束により、上下のブロック鉄心間に磁
気吸引力が作用し、これによる振動のために騒音が発生
する現象である。従って、この振動騒音を防止するには
、ギャップを介してヨーク鉄心及びブロック鉄心を一体
的に強固に締め付ける構造が必要となる。

【０００６】一方、磁気歪みによるものには、鉄心内部
に磁束が流れるために生ずる磁歪騒音と、そのときに鉄
心内の抜き板に無理な圧縮応力を加えた結果更に増加す
る磁歪騒音があり、特に後者の影響が大きい。これに対
しては、磁束密度を適切に設定すること、及び鉄心締付
時及び運転中に鉄心内の抜き板に無理な圧縮応力が加わ
らないような鉄心構造を採用することが考えられる。

【０００７】ここで、ヨーク鉄心中の磁束密度の分布に
付いて、図４により説明する。図４に示すように、ギャ
ップ付鉄心形リアクトルにおいては、円形断面のギャッ
プ付鉄心脚１から矩形断面のヨーク鉄心４に磁束が流れ
るために、ヨーク鉄心積層方向の両端部４ａは磁束密度
が低く、同じく中央部４ｂは磁束密度が高い。このため
、両端部４ａと中央部４ｂとでは、けい素鋼板帯の透磁
率に差が生ずる結果、中央部４ｂの磁束８が両端部４ａ
に移動するのが、ギャップ付鉄心形リアクトルの大きな
特徴である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なギャップ付鉄心形リアクトルは、磁束の移動のためヨ
ーク鉄心４中央部の発生損失がますます大きくなり、両
端部４ａとで温度差が生じる。その結果、ヨーク鉄心４
の中央部４ｂは抜き板方向に伸びようとするが、ヨーク
鉄心の両端部４ａがそれを阻止する方向に働き、結局、
ヨーク鉄心４の中央部４ｂの抜き板が圧縮され、磁歪騒
音が増加する。

【０００９】この防止手段として、ヨーク鉄心４の積層
方向の締め付け圧力を緩和して、ヨーク鉄心４の中央部
４ｂが伸び易くする手段があるが、締付力の管理が難し
く実用的ではない。

【００１０】本発明は、上述の如き従来技術の問題点を
解消するために提案されたもので、その目的は、運転中
のヨーク鉄心の中央部の無理な圧縮応力の発生を防止し
、低騒音化を可能としたギャップ付鉄心形リアクトルを
提供することにある。 ［発明の構成］

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のギャップ付鉄心形リアクトルは、円形断
面のギャップ付鉄心脚とけい素鋼板帯を積層して構成し
た矩形断面のヨーク鉄心を組み合わせて成るギャップ付
鉄心形リアクトルにおいて、ブロック鉄心の外径側を、
内径側に対して相対的に透磁率の高いけい素鋼板の抜き
板で構成したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】このような構成を有する本発明のギャップ付鉄
心形リアクトルにおいては、ギャップ付鉄心脚を構成す
るブロック鉄心の外径側の抜き板を、内径側の抜き板に
対して相対的に透磁率の高いけい素鋼板の抜き板で構成
したために、鉄心脚内における磁束分布が、外径側は磁
束密度が高く、内径側は磁束密度が低くなる。その結果
、ヨーク鉄心内における磁束分布がほぼ均一となり、ヨ
ーク鉄心内部の磁束の移動が抑制され、ヨーク鉄心の圧
縮応力の発生が防止される。その結果、圧縮応力によっ
て生じる騒音の発生が防止される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に
従って具体的に説明する。なお、図４の従来技術と同一
の部材は、同一の符号を付してある。また、本実施例は
、本発明を単相３脚鉄心に適用したものである。

【００１４】図１に示すように、けい素鋼板の抜き板を
積層して形成した複数個のブロック鉄心１ａを、絶縁物
製のギャップ部材から成る磁気的なギャップ２を介して
積み重ね、円形断面のギャップ付鉄心脚１が構成されて
いる。このギャップ付鉄心脚１の周囲に巻線３が巻回さ
れている。

【００１５】このギャップ付鉄心脚１の上下には、これ
を挟むように矩形断面の上下のヨーク鉄心４，５が配置
されている。このヨーク鉄心４，５は、上下の締付け板
６を及び締付けスタッド７により、ギャップ付鉄心脚１
に一体に固定されている。

【００１６】前記ブロック鉄心１ａは、図２に示す通り
、けい素鋼板の抜き板を放射状に積層して円形断面に構
成したものであるが、本実施例では、外径側１ｂと、内
径側１ｃ，１ｄとから構成されている。このうち、外径
側１ｂの抜き板が、内径側１ｃ，１ｄの抜き板に比較し
て、相対的に透磁率の高いけい素鋼板から構成されてい
る。

【００１７】例えば、一例として、内径側１ｃ，１ｄの
抜き板が無方向性けい素鋼板帯で構成され、外径側１ｂ
の抜き板が無方向性けい素鋼板帯よりも相対的に透磁率
の高い方向性けい素鋼板帯で構成されている。また、他
の例としては、内径側１ｃ，１ｄの抜き板が、無方向性
けい素鋼板帯または普通材の方向性けい素鋼板帯で構成
され、外径側１ｂの抜き板が、それよりも相対的に透磁
率の高い高配合性けい素鋼板帯または非結晶質（アモル
ファス）磁性体により構成されている。

【００１８】このような構成を有する本実施例において
は、円形断面のブロック鉄心１ａから矩形断面のヨーク
鉄心４に磁束が流れる場合に、磁束密度が高くなるヨー
ク鉄心４中央部に位置するブロック鉄心１ａの内径側１
ｃ，１ｄは透磁率が低く、逆に磁束密度が低くなるヨー
ク鉄心４の両端部に位置するブロック鉄心の外径側１ｂ
は透磁率の高くなっている。

【００１９】従って、リアクトルの運転時には、全体と
しては、円形断面のブロック鉄心１ａから矩形断面のヨ
ーク鉄心４に流れる磁束が均一化され、ヨーク鉄心４の
積層方向中央部から両端部への磁束の移動が抑制される
。その結果、図３に示すように、ヨーク鉄心４の断面各
部の抜き板が均等に伸びて、熱膨張の差による無理な圧
縮応力の発生が防止される。従って、無理な圧縮応力に
起因する磁歪騒音の発生が抑制され、リアクトルの低騒
音化が可能となる。

【００２０】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、３相３脚鉄心（巻鉄心ヨークのものも含
む）や５相５脚鉄心にも、同様に適用できる。また、側
脚付きの鉄心の側脚部にも適用することができる。更に
、前記実施例は、ブロック鉄心１ｂの内径側１ｃ，１ｄ
を同じ透磁率としたが、ここにも透磁率の差を付けるこ
とも可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、ブロック
鉄心の外径側の抜き板を内径側の抜き板に対して相対的
に透磁率の高いけい素鋼板で構成すると言う簡単な手段
により、ヨーク鉄心中央部の無理な圧縮応力の発生を防
止し、低騒音化を可能としたギャップ付鉄心形リアクト
ルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のギャップ付鉄心形リアクトルの一実施
例を示す正面図

【図２】図１のギャップ付鉄心形リアクトルのブロック
鉄心の断面図

【図３】図１のギャップ付鉄心形リアクトルのヨーク鉄
心部分の平面図

【図４】従来のギャップ付鉄心形リアクトルにおけるヨ
ーク鉄心内の磁束の状態を示す平面図

【符号の説明】

１…ギャップ付鉄心脚 １ａ…ブロック鉄心 １ｂ…ブロック鉄心の外径側 １ｃ，１ｄ…ブロック鉄心の内径側 ２…ギャップ ３…巻線 ４，５…ヨーク鉄心 ８…移動磁束

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】けい素鋼板の抜き板を放射状に積層して断
   面円形の複数個のブロック鉄心を構成し、このブロック
   鉄心を磁気的ギャップを介して積み重ねてギャップ付鉄
   心脚を構成し、このギャップ付鉄心脚の周囲に巻線を巻
   回し、この円形断面のギャップ付鉄心脚と、矩形断面の
   ヨーク鉄心を一体に組み合わせて成るギャップ付鉄心形
   リアクトルにおいて、前記ブロック鉄心の外径側を、内
   径側に対して相対的に透磁率の高いけい素鋼板の抜き板
   で構成したことを特徴とするギャップ付鉄心形リアクト
   ル。