JPH0661071A - 静止電磁誘導機器 - Google Patents
静止電磁誘導機器Info
- Publication number
- JPH0661071A JPH0661071A JP23647192A JP23647192A JPH0661071A JP H0661071 A JPH0661071 A JP H0661071A JP 23647192 A JP23647192 A JP 23647192A JP 23647192 A JP23647192 A JP 23647192A JP H0661071 A JPH0661071 A JP H0661071A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- electromagnetic induction
- shaped
- reduced
- plate
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- Pending
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- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 静止電磁誘導機器の板状コイル面で発生する
漂遊損を低減する。 【構成】 矩形枠状に巻かれた板状コイル１１を持つ静
止電磁誘導機器において、上記板状コイル１１に貫通し
た溝状の空隙部１２をコイル周長方向に部分的に配置す
ることにより、コイル板面に垂直に鎖交する漏洩磁束に
対して等価的に導体幅を小さくし、漂遊損失を低減した
ものである。 【効果】 静止電磁誘導機器の漂遊損失を低減すること
により、機器の効率を高めると共に、冷却器を小型化で
きる。
漂遊損を低減する。 【構成】 矩形枠状に巻かれた板状コイル１１を持つ静
止電磁誘導機器において、上記板状コイル１１に貫通し
た溝状の空隙部１２をコイル周長方向に部分的に配置す
ることにより、コイル板面に垂直に鎖交する漏洩磁束に
対して等価的に導体幅を小さくし、漂遊損失を低減した
ものである。 【効果】 静止電磁誘導機器の漂遊損失を低減すること
により、機器の効率を高めると共に、冷却器を小型化で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば整流器用や電
気炉用の低電圧、大電流の変圧器などの静止電磁誘導機
器の改良に関するものである。
気炉用の低電圧、大電流の変圧器などの静止電磁誘導機
器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５、図６は従来の静止電磁誘導機器で
ある整流器用の外鉄形変圧器（以下単に変圧器という）
を示すものであり、図５は鉄心とコイルの構成を示し、
ａ図はｂ図の切断面Ａ−Ａ線における平面断面図、ｂ図
はａ図の切断面Ｂ−Ｂ線における側面断面図、図６は低
圧巻線を構成する銅板コイルの斜視図である。図におい
て、１は外鉄形の鉄心、２は高圧巻線であり、２枚の板
状の高圧コイル３，４が直列に接続（図示を省略）され
ている。５は低圧巻線であり、４枚の銅板コイル６〜９
が並列に接続されている。銅板コイル６〜９は図６に示
すように導体幅Ｗの裸銅板１０が平打巻きに１巻き巻回
された長方形状の板状コイルであり、各裸銅板１０の接
続リード部１０ａ，１０ｂで４枚の銅板コイル６〜９が
接続導体（図示せず）により並列に接続されている。
ある整流器用の外鉄形変圧器（以下単に変圧器という）
を示すものであり、図５は鉄心とコイルの構成を示し、
ａ図はｂ図の切断面Ａ−Ａ線における平面断面図、ｂ図
はａ図の切断面Ｂ−Ｂ線における側面断面図、図６は低
圧巻線を構成する銅板コイルの斜視図である。図におい
て、１は外鉄形の鉄心、２は高圧巻線であり、２枚の板
状の高圧コイル３，４が直列に接続（図示を省略）され
ている。５は低圧巻線であり、４枚の銅板コイル６〜９
が並列に接続されている。銅板コイル６〜９は図６に示
すように導体幅Ｗの裸銅板１０が平打巻きに１巻き巻回
された長方形状の板状コイルであり、各裸銅板１０の接
続リード部１０ａ，１０ｂで４枚の銅板コイル６〜９が
接続導体（図示せず）により並列に接続されている。
【０００３】従来の板状コイルは図示の如くすべて同一
材料により一体物として製作されており、板状コイルは
一切分割されておらず、板状コイル平面と垂直に鎖交す
る漏洩磁束に対して広い平面となっていた。
材料により一体物として製作されており、板状コイルは
一切分割されておらず、板状コイル平面と垂直に鎖交す
る漏洩磁束に対して広い平面となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の銅板コイル６〜
９は上記のように１枚の銅板１０が１巻き巻回された形
状を有しており、銅板１０の導体幅Ｗ方向には分割され
ていないので、銅板１０の面と垂直に鎖交する漏洩磁束
により、大きな漂遊損失が発生する（周知のように渦電
流損失は銅板の面に垂直に磁束が鎖交する場合、導体幅
Ｗの２乗に比例する）ため、変圧器の効率が低下するほ
か、冷却装置の能力を増強しなければならない等の問題
点があった。
９は上記のように１枚の銅板１０が１巻き巻回された形
状を有しており、銅板１０の導体幅Ｗ方向には分割され
ていないので、銅板１０の面と垂直に鎖交する漏洩磁束
により、大きな漂遊損失が発生する（周知のように渦電
流損失は銅板の面に垂直に磁束が鎖交する場合、導体幅
Ｗの２乗に比例する）ため、変圧器の効率が低下するほ
か、冷却装置の能力を増強しなければならない等の問題
点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、漂遊損失を低減し、高効率で且
つ少ない冷却能力で賄える静止電磁誘導機器を提供する
ことを目的とする。
ためになされたもので、漂遊損失を低減し、高効率で且
つ少ない冷却能力で賄える静止電磁誘導機器を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る静止電磁
誘導機器は、平打巻きに巻回された、巻数が１巻きの矩
形枠状板状コイルの、周長方向に沿って部分的に溝状の
貫通した空隙を配設したものである。
誘導機器は、平打巻きに巻回された、巻数が１巻きの矩
形枠状板状コイルの、周長方向に沿って部分的に溝状の
貫通した空隙を配設したものである。
【０００７】
【作用】この発明においては、コイル周長方向に沿って
溝状の空隙部を設けることで、板状コイル内で部分的に
複数の並列部分を構成したので、板状コイルに垂直に鎖
交する漏洩磁束に対してコイル幅が等価的に小さくな
り、これにより漂遊損失を大幅に低減し得る。
溝状の空隙部を設けることで、板状コイル内で部分的に
複数の並列部分を構成したので、板状コイルに垂直に鎖
交する漏洩磁束に対してコイル幅が等価的に小さくな
り、これにより漂遊損失を大幅に低減し得る。
【０００８】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例である外鉄形変圧器の
板状コイル１１を示す斜視図であり、図５ａに示される
銅板コイル６〜９の代りにこの板状コイル１１を４枚用
いて低圧巻線を構成したものである。即ち、この板状コ
イル１１は、例えば銅、アルミニウムなどの金属板を矩
形枠状に構成したものであり、その４辺１３，１４，１
５，１６に各々溝状の空隙（金属板を貫通）１２がコイ
ル周長方向にコイル辺と平行に設けられ、コイル１巻き
中に部分的にコイル幅Ｗのほぼ半分の幅の板状要素１３
ａと１３ｂ、１４ａと１４ｂ、１５ａと１５ｂ、１６ａ
と１６ｂを配置した構成としている。即ちこれらの溝状
の空隙１２を挟んだ各コイル要素１３ａと１３ｂ、１４
ａと１４ｂ、１５ａと１５ｂ、１６ａと１６ｂは各々電
気的に並列構成され、コイル電流Ｉが分流（図中Ｉ１と
Ｉ２，Ｉ１＋Ｉ２＝Ｉ）して流れ、コイルを構成する。
する。図１はこの発明の一実施例である外鉄形変圧器の
板状コイル１１を示す斜視図であり、図５ａに示される
銅板コイル６〜９の代りにこの板状コイル１１を４枚用
いて低圧巻線を構成したものである。即ち、この板状コ
イル１１は、例えば銅、アルミニウムなどの金属板を矩
形枠状に構成したものであり、その４辺１３，１４，１
５，１６に各々溝状の空隙（金属板を貫通）１２がコイ
ル周長方向にコイル辺と平行に設けられ、コイル１巻き
中に部分的にコイル幅Ｗのほぼ半分の幅の板状要素１３
ａと１３ｂ、１４ａと１４ｂ、１５ａと１５ｂ、１６ａ
と１６ｂを配置した構成としている。即ちこれらの溝状
の空隙１２を挟んだ各コイル要素１３ａと１３ｂ、１４
ａと１４ｂ、１５ａと１５ｂ、１６ａと１６ｂは各々電
気的に並列構成され、コイル電流Ｉが分流（図中Ｉ１と
Ｉ２，Ｉ１＋Ｉ２＝Ｉ）して流れ、コイルを構成する。
【０００９】次に作用について説明する。上記溝状の空
隙１２で分けられた板状コイル１３ａ〜１６ａ，１３ｂ
〜１６ｂの部分では、板状コイル面に対して垂直に鎖交
する漏洩磁束に対してその板状コイルの導体幅が従来例
に比べて約半分となるために、漂遊損が大幅に低減され
る。例えば板面に垂直に鎖交する磁界が均一な場合に
は、漂遊損は導体幅の２乗に比例するので、溝状の空隙
１２がある部分の漂遊損は従来例に比べ約１／４とな
る。また溝状の空隙１２を設けることで、コイルの断面
積が若干少なくなるため、コイルの抵抗値が若干大きく
なり、Ｉ２Ｒ損が増えることになるが僅かであること、
空隙１２の存在によりコイルの冷却性能向上や表皮効果
による抵抗増加を抑えることを期待できることから、電
気的にも又冷却性能面からも優れたコイルとなる。
隙１２で分けられた板状コイル１３ａ〜１６ａ，１３ｂ
〜１６ｂの部分では、板状コイル面に対して垂直に鎖交
する漏洩磁束に対してその板状コイルの導体幅が従来例
に比べて約半分となるために、漂遊損が大幅に低減され
る。例えば板面に垂直に鎖交する磁界が均一な場合に
は、漂遊損は導体幅の２乗に比例するので、溝状の空隙
１２がある部分の漂遊損は従来例に比べ約１／４とな
る。また溝状の空隙１２を設けることで、コイルの断面
積が若干少なくなるため、コイルの抵抗値が若干大きく
なり、Ｉ２Ｒ損が増えることになるが僅かであること、
空隙１２の存在によりコイルの冷却性能向上や表皮効果
による抵抗増加を抑えることを期待できることから、電
気的にも又冷却性能面からも優れたコイルとなる。
【００１０】実施例２．図２はこの発明の他の実施例を
示す斜視図であり、矩形枠状コイル１１の４辺に複数
（図では各２本）の溝状の空隙１２を配置したもので、
並列構成する板状コイル要素の幅が更に小さくなること
から、漂遊損が更に低減される。また、溝状の空隙の配
置は、コイル面に垂直に鎖交する漏洩磁束の多い部分で
溝状の空隙を増やせば、更に漂遊損失の低減が図れる。
示す斜視図であり、矩形枠状コイル１１の４辺に複数
（図では各２本）の溝状の空隙１２を配置したもので、
並列構成する板状コイル要素の幅が更に小さくなること
から、漂遊損が更に低減される。また、溝状の空隙の配
置は、コイル面に垂直に鎖交する漏洩磁束の多い部分で
溝状の空隙を増やせば、更に漂遊損失の低減が図れる。
【００１１】実施例３．図３はこの発明の他の実施例を
示す斜視図であり、矩形枠状コイル１１の周長方向に沿
ってＬ字形或いはコの字形の溝状の空隙１２を配置した
もので、コイル１１のコーナ部の導体幅を小さくするこ
とができるため、特にコーナ部分の漂遊損を従来例に比
べ小さくすることができる。
示す斜視図であり、矩形枠状コイル１１の周長方向に沿
ってＬ字形或いはコの字形の溝状の空隙１２を配置した
もので、コイル１１のコーナ部の導体幅を小さくするこ
とができるため、特にコーナ部分の漂遊損を従来例に比
べ小さくすることができる。
【００１２】実施例４．図４はこの発明の他の実施例を
示す斜視図であり、矩形枠状コイル１１に、直線状、Ｌ
字形状、コの字形状の空隙１２を併設し、板状コイルの
ほぼ全周で導体幅が従来コイルよりも小さくなるように
配置したことで、１巻きの全周にわたって漂遊損低減を
図ることができる。
示す斜視図であり、矩形枠状コイル１１に、直線状、Ｌ
字形状、コの字形状の空隙１２を併設し、板状コイルの
ほぼ全周で導体幅が従来コイルよりも小さくなるように
配置したことで、１巻きの全周にわたって漂遊損低減を
図ることができる。
【００１３】尚、上記実施例では、溝状の空隙１２が直
線的に配置された場合を示したが、この空隙が破線状に
構成されたり、ジグザク状或いは一部曲線状の空隙とな
っても同様の効果が得られ、又直線状の空隙の配置にし
ても上記以外に様々なパターンがあることは言うまでも
ない。
線的に配置された場合を示したが、この空隙が破線状に
構成されたり、ジグザク状或いは一部曲線状の空隙とな
っても同様の効果が得られ、又直線状の空隙の配置にし
ても上記以外に様々なパターンがあることは言うまでも
ない。
【００１４】また、上記実施例においては、外鉄形変圧
器のコイルについて述べてきたが、他のリアクトルや静
止電磁誘導機器及び内鉄形静止電磁誘導機器においても
同様に適用できることは言うまでもない。
器のコイルについて述べてきたが、他のリアクトルや静
止電磁誘導機器及び内鉄形静止電磁誘導機器においても
同様に適用できることは言うまでもない。
【００１５】なお、この溝状の空隙部を作る加工法とし
ては、例えばレーザー（CO２レーザーなど）を用いて行
うと、簡便に速く空隙を作ることができる。
ては、例えばレーザー（CO２レーザーなど）を用いて行
うと、簡便に速く空隙を作ることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、コイル
に部分的に溝状の空隙部を設けるという簡単な構成によ
り、板状コイルに発生する漂遊損失を低減することが出
来、静止電磁誘導機器の効率が向上し、かつ冷却器を小
型化することができるという効果がある。
に部分的に溝状の空隙部を設けるという簡単な構成によ
り、板状コイルに発生する漂遊損失を低減することが出
来、静止電磁誘導機器の効率が向上し、かつ冷却器を小
型化することができるという効果がある。
【図１】この発明の実施例１による板状コイルを示す斜
視図である。
視図である。
【図２】この発明の実施例２による板状コイルを示す斜
視図である。
視図である。
【図３】この発明の実施例３による板状コイルを示す斜
視図である。
視図である。
【図４】この発明の実施例４による板状コイルを示す斜
視図である。
視図である。
【図５】従来の変圧器を示す断面平面図ａ及び断面側面
図ｂである。
図ｂである。
【図６】従来の銅板コイルを示す斜視図である。
１１ 板状コイル １２ 溝状の空隙 １３〜１６ 板状コイル要素
Claims (3)
- 【請求項１】 平打巻きに巻回された巻数が１巻の矩形
枠状板状コイルを備えた静止電磁誘導機器において、上
記コイルの４辺のコイル周長方向に沿って単数又は複数
列の溝状の貫通した空隙部を配置したことを特徴とする
静止電磁誘導機器。 - 【請求項２】 溝状の空隙部は、コイルの周長方向に沿
いかつコイル要素のコーナ部にかかってＬ字形或いはコ
の字形に配置されている請求項１記載の静止電磁誘導機
器。 - 【請求項３】 溝状の空隙部は、直線状、Ｌ字形状、コ
の字形状のものが、コイルのほぼ全周にわたって併設配
置されている請求項１記載の静止電磁誘導機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23647192A JPH0661071A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 静止電磁誘導機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23647192A JPH0661071A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 静止電磁誘導機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661071A true JPH0661071A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=17001236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23647192A Pending JPH0661071A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 静止電磁誘導機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661071A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19945013C5 (de) * | 1999-09-20 | 2005-10-13 | Epcos Ag | Planartransformator |
| JP2011018795A (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電磁誘導機器 |
| US8339230B2 (en) * | 2006-08-01 | 2012-12-25 | Renesas Electronics Corporation | Inductor element, inductor element manufacturing method, and semiconductor device with inductor element mounted thereon |
| US20150364248A1 (en) * | 2014-06-13 | 2015-12-17 | International Business Machines Corporation | High-q multipath parallel stacked inductor |
| US20160126001A1 (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-05 | Tdk Taiwan Corporation | Wireless charging coil pcb structure with slit |
| US9865392B2 (en) | 2014-06-13 | 2018-01-09 | Globalfoundries Inc. | Solenoidal series stacked multipath inductor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04137714A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Ryoda Sato | トランス及びその組立方法 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP23647192A patent/JPH0661071A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04137714A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Ryoda Sato | トランス及びその組立方法 |
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