JPH08250338A - 変圧器鉄心 - Google Patents

変圧器鉄心

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JPH08250338A
JPH08250338A JP5381495A JP5381495A JPH08250338A JP H08250338 A JPH08250338 A JP H08250338A JP 5381495 A JP5381495 A JP 5381495A JP 5381495 A JP5381495 A JP 5381495A JP H08250338 A JPH08250338 A JP H08250338A
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JP
Japan
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magnetic steel
iron core
leg
core
yoke
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JP5381495A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Masuyama
哲也 増山
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 無負荷損失が少なく、励磁特性が良好で、低
騒音の変圧器を提供する。 【構成】 鉄心中脚と継鉄部3の接合部であるT接合部
4における鉄心中脚1の磁性鋼板と継鉄部3の磁性鋼板
13とのステップ幅B13を、鉄心外脚と継鉄部3の接合
部であるコーナー部5における鉄心外脚の磁性鋼板と継
鉄部3の磁性鋼板13とのステップ幅B23より小さくし
て、鉄心中脚の磁性鋼板または鉄心外脚の磁性鋼板と、
継鉄部3の磁性鋼板13を積層して形成する変圧器鉄心
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は変圧器鉄心に関し、特
に、ステップラップ鉄心に関する。
【0002】
【従来の技術】変圧器鉄心では、一般に方向性けい素鋼
板が使用され、鉄心脚と継鉄との接合部でも磁束を圧延
方向に通すように、けい素鋼板の接合端を45°に切っ
て額縁形とし、脚の磁性鋼板と継鉄部の磁性鋼板とが部
分的に重なり合わせた重ね接合(ラップジョイント)方
法をとり、接合面に働く磁気吸引力による振動や騒音を
防止している。
【0003】また、近年は実開昭57−170527号
および特公昭60−30089号公報にみられるよう
に、3脚鉄心の左右両側の鉄心外脚を、上下の継鉄部と
の接合端をお互の対向側に45°に切断した台形とし、
鉄心中脚は両端部をV形とした6角形となし、また、上
下の継鉄部はその両端が左右の鉄心外脚の接合端と接合
する45°とし、中央部分に鉄心中脚のV形に対応する
寸法のV形の切り欠きを設け、これら鉄心脚と継鉄部は
多数の磁性鋼板を積み重ねて形成し、互の接合部の磁性
鋼板の端面を順次同一方向にづらして階段状に積み重ね
て形成した、所謂階段状積み重ね鉄心(ステップラップ
鉄心)となし、これらを接合組み立てて鉄損の減少を図
っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ステップラップ鉄心を
組み立てると、鉄心脚と継鉄部との接合部に図7に示す
ように、鉄心窓内側のコーナー部に磁性鋼板どうしが接
合しない3角部分(仮に切り欠き部と称す)a1,a2
生ずる。
【0005】即ち、図7は三相3脚鉄心の継鉄部3と鉄
心外脚2との接合部を説明するための拡大図で、鉄心外
脚2は、2枚の磁性鋼板を、幅中心を同一にして12−
1,12−2とステップ幅B23間隙で上方にずらして
形成し、また、継鉄部3は、このステップ幅B23に合
わせて鉄心外脚同様に幅中心を同一にして磁性鋼板13
−1,13−2と図の左側にずらして形成し、互の磁性
鋼板12−1と13−1,および12−2と13−2の
端面を互に接合するようにしている。
【0006】このように、接合するので、磁性鋼板12
−1と13−1の接合部および12−2と13−2の接
合部では、内コーナーの所に接合しない3角部分a1
2が生ずることになる。
【0007】変圧器鉄心では、鉄心脚(外脚)と継鉄部
の接合部であるコーナー部では、磁束Φは磁気抵抗の小
さい鉄心の窓側へ寄るように通るが、図7(A)に示す
ように磁性鋼板のステップ幅が大きい場合には切り欠き
が大きく、磁束Φは鉄心の外辺側にふくらみ、磁気抵抗
が大きく、損失、鉄損、振動騒音等も大きい。図7
(B)に示すように磁性鋼板のステップ幅が小さく切り
欠きが小さい場合には磁束は鉄心の外辺側へのふくらみ
は小さく、図7(A)と比較すると磁気抵抗が小さく、
損失、鉄損、振動騒音等も小さい。
【0008】磁性鋼板のステップラップ接合で、ステッ
プ幅を大きくしたり、また、ステップ枚数を増すと、切
り欠き部が大きくなり、磁束分布に乱れが生じ、損失等
の鉄心特性悪化の要因となる。特に、鉄心中脚と継鉄部
の接合部であるT接合部では、前記のコーナー部の磁束
の偏りが窓内側の一方向であったのに対し、磁束の偏り
が一方向でなく両側方向に生じる。したがって、コーナ
ー部と同等に扱うと、切り欠きが大きいほど損失の増加
要因となるなどの問題点を有していた。
【0009】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたもので、無負荷損失が少なく、
磁性特性が良好で、低騒音の変圧器を提供することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明における変圧器鉄心は、鉄心中脚と継鉄部
の接合部であるT接合部の磁性鋼板のステップ幅を、鉄
心外脚と継鉄部の接合部であるコーナー部の磁性鋼板の
ステップ幅より小さくすることにより、V形接合部の切
り欠きの大きさをコーナー部の切り欠きの大きさより小
さくして磁性鋼板を積層することにより、T接合部の磁
束の乱れを少なくして、磁気抵抗を減らし励磁特性を改
善するとともに無負荷損失を低減する。
【0011】また、鉄心中脚と継鉄部の接合部であるT
接合部の磁性鋼板のステップ幅を、鉄心外脚と継鉄部の
接合部であるコーナー部の磁性鋼板のステップ幅より小
さくするとともに、T接合部の磁性鋼板のステップ枚数
を、コーナー部の磁性鋼板のステップ枚数より多くして
積層することにより、T接合部の磁束の乱れを少なくし
て、磁気抵抗を減らし励磁特性を改善するとともに無負
荷損失を低減する。
【0012】さらに、鉄心外脚と継鉄部の接合部である
コーナー部の磁性鋼板のステップ幅を、鉄心中脚と継鉄
部の接合部であるT接合部の磁性鋼板のステップ幅より
大きくするとともに、それぞれの磁性鋼板のステップ枚
数を同じ枚数としコーナー部の磁性鋼板を複数枚づつ長
さを変化させて積層することにより、T接合部の磁束の
乱れを少なくして、磁気抵抗を減らし励磁特性を改善す
るとともに無負荷損失を低減する。
【0013】
【作用】上述のように構成することにより、鉄心中脚と
継鉄部の接合部であるT接合部の磁性鋼板のステップ幅
は鉄心外脚と継鉄部の接合部であるコーナー部の磁性鋼
板のステップ幅より小さくしてこれら磁性鋼板を積層す
ることにより、T接合部の切り欠きの大きさを、コーナ
ー部の切り欠きの大きさより小さくすることにより、T
接合部の磁束の乱れを少なくして、損失を低減する。
【0014】また、T接合部での上述鋼板のステップ枚
数を増すことにより、一つのブロック(ステップ枚数毎
の積層方向ブロック)内での磁束の渡りをスムースにす
ることにより、損失、励磁特性、騒音特性を良好にす
る。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。
【0016】図1は本発明の変圧器鉄心の実施例の上部
および下部の継鉄部、鉄心外脚ならびに鉄心中脚を有す
る三相3脚鉄心を略示する正面図で、図1において、長
さ方向の両端に90°の角度(V形)の先端部を有する
六角形の磁性鋼板11を積層した鉄心中脚1の両側に、
前記鉄心中脚1に対向する内側に向けて先端から45°
の角度の先端部を有する台形の磁性鋼板12を積層した
鉄心外脚2を配置した鉄心脚と、両端の前記鉄心外脚2
に対向する内側に向けて先端から45°の角度の先端部
を有する台形の中央部に前記鉄心中脚の90°の角度の
先端部と接合する90°の角度のV字形切り欠き部を有
する磁性鋼板13を積層した継鉄部3により前記鉄心脚
の上部または下部を接合して磁路を形成して、三相3脚
鉄心を形成している。
【0017】なお、鉄心中脚1の磁性鋼板11と継鉄部
3の磁性鋼板は、T接合部4で所定のステップ幅B
13(図2参照)で突き合わせ位置をずらしながら積層さ
れ、鉄心外脚2の磁性鋼板12と継鉄部3の磁性鋼板1
3はコーナー部5で所定のステップ幅B23(図3参照)
で突き合わせ位置をずらしながら積層される。図1では
T接合部で磁性鋼板13のV字形切り欠き部の頂点を継
鉄部3の長手方向に移動させているが、この頂点を継鉄
部3の幅方向に移動させて積層する場合もあり、本発明
では、上記いずれの場合も含まれる。
【0018】図2は本発明の変圧器鉄心の実施例の鉄心
中脚の積層した状況の一例を示す正面図で、図2におい
て、鉄心中脚1は、長さ方向の両端に90°の角度の先
端部を有する六角形の磁性鋼板11を、鉄心中脚1と継
鉄部3の接合部であるT接合部4における鉄心中脚1の
磁性鋼板11と継鉄部3の磁性鋼板13とのステップ幅
13をずらせて積層したものである。
【0019】図3は本発明の変圧器鉄心の実施例の鉄心
外脚の積層した状態の一例を示す正面図で、図3におい
て、鉄心外脚2は、前記鉄心中脚1に対向する内側に向
けて先端から45°の角度の先端部を有する台形の磁性
鋼板12を、鉄心外脚2と継鉄部3の接合部である図1
のコーナー部5における鉄心外脚2の磁性鋼板12と継
鉄部3の磁性鋼板13とのステップ幅B23をずらせて積
層したものである。
【0020】図4は本発明の変圧器鉄心の第1の実施例
の上部の継鉄部の積層形状を示す斜視図で、図4におい
て、鉄心中脚1と継鉄部3の接合部であるT接合部4に
おける鉄心中脚1の磁性鋼板11と継鉄部3の磁性鋼板
13とのステップ幅B13を、鉄心外脚2と継鉄部3の接
合部であるコーナー部5における鉄心外脚2の磁性鋼板
12と継鉄部3の磁性鋼板13とのステップ幅B23より
小さくして、前記鉄心中脚1の磁性鋼板11と鉄心外脚
2の磁性鋼板12と、継鉄部3の磁性鋼板13を積層し
て形成する。
【0021】図4は、T接合部4のステップ幅B13をコ
ーナー部5のステップ幅B23の1/2としたものを示
す。
【0022】なお、この場合鉄心中脚1と鉄心外脚2
は、図2および図3に示す状態に積層される。
【0023】図5は本発明の変圧器鉄心の第2の実施例
の上部の継鉄部の積層形状を示す斜視図で、図5におい
て、鉄心中脚1と継鉄部3の接合部であるT接合部4に
おける鉄心中脚1の磁性鋼板11と継鉄部3の磁性鋼板
13とのステップ幅B13を、鉄心外脚2と継鉄部3の接
合部であるコーナー部5における鉄心外脚2の磁性鋼板
12と継鉄部3の磁性鋼板13のステップ幅B23より小
さくするとともに、鉄心中脚1と継鉄部3の接合部であ
るT接合部4における鉄心中脚1の磁性鋼板11と継鉄
部3の磁性鋼板13とのステップ枚数を、鉄心外脚2と
継鉄部3の接合部であるコーナー部5における鉄心外脚
2の磁性鋼板12と継鉄部3の磁性鋼板13とのステッ
プ枚数より多くして積層して形成する。図5は、T接合
部4のステップ幅B13を、コーナー部5のステップ幅B
23の1/2とし、コーナー部5のステップ枚数を2倍と
したものを示す。なお、この場合鉄心中脚1と鉄心外脚
2は、図2および図3に示す状態とほぼ同一の状態に積
層される。
【0024】図6は本発明の変圧器鉄心の第3の実施例
の上部の継鉄部の積層形状を示す斜視図で、図6におい
て、鉄心中脚1と継鉄部3の接合部であるT接合部4に
おける鉄心中脚1の磁性鋼板11と継鉄部3の磁性鋼板
13とのステップ幅B13を、鉄心外脚2と継鉄部3の接
合部であるコーナー部5における鉄心外脚2の磁性鋼板
12と継鉄部3の磁性鋼板13とのステップ幅B23より
小さくするとともに、T接合部4における鉄心中脚1の
磁性鋼板11と継鉄部3の磁性鋼板13とのステップ枚
数と、鉄心外脚2と継鉄部3の接合部であるコーナー部
5における鉄心外脚2の磁性鋼板12と継鉄部3の磁性
鋼板13とのステップ枚数を同じ枚数とし、コーナー部
5の磁性鋼板13を複数枚づつ長さを変化させて積層し
て形成する変圧器鉄心およびその製造方法である。図6
は、T接合部4のステップ幅B13をコーナー部5のステ
ップ幅B23の1/2とし、コーナー部5の同時に積層す
る枚数を2枚としたものを示す。なお、この場合、鉄心
中脚1は図2の状態に、鉄心外脚2は、図3に示す状態
とほぼ同じ状態に(同一のステップ幅で2枚づつ)積層
される。
【0025】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
【0026】鉄心中脚と継鉄部の接合部であるT接合部
の磁性鋼板のステップ幅を、鉄心外脚と継鉄部の接合部
であるコーナー部の磁性鋼板のステップ幅より小さくす
ることにより、T接合部の切り欠きの大きさを、コーナ
ー部の切り欠きより小さくして、前記鉄心中脚の磁性鋼
板または鉄心外脚の磁性鋼板と継鉄部の磁性鋼板を積層
することにより、T接合部の磁束の乱れを少なくしたの
で、損失を低減できる。
【0027】また、T接合部での磁性鋼板のステップ枚
数を増すことにより、一つのブロック(ステップ枚数毎
の積層方向ブロック)内での磁束の渡りをスムースにす
ることにより、損失、励磁特性、騒音特性を良好にす
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の変圧器鉄心の一実施例の三相3脚鉄心
を略示する正面図。
【図2】本発明の変圧器鉄心の鉄心中脚の積層した状況
の一例を示す正面図。
【図3】本発明の変圧器鉄心の鉄心外脚の積層した状況
の一例を示す正面図。
【図4】本発明の変圧器鉄心の第1の実施例の上部の継
鉄部の積層形状を示す斜視図。
【図5】本発明の変圧器鉄心の第2の実施例の上部の継
鉄部の積層形状を示す斜視図。
【図6】本発明の変圧器鉄心の第3の実施例の上部の継
鉄部の積層形状を示す斜視図。
【図7】三相3脚鉄心のコーナー部のステップ幅(また
は切り欠き)による磁束分布の差を説明するための概念
図。
【符号の説明】
1…鉄心中脚 2…鉄心外脚 3…継鉄部 4…T接合部 5…コーナー部 11…鉄心中脚の磁性鋼板 12…鉄心外脚の磁性鋼板 13…継鉄部の磁性鋼板 B13…T接合部のステップ幅 B23…コーナー部のステップ幅

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長さ方向の両端に90°の角度の先端部
    を有する六角形の磁性鋼板を積層した鉄心中脚の両側
    に、前記鉄心中脚に平行に対向する内側に向けて先端か
    ら45°の角度の先端部を有する台形の磁性鋼板を積層
    した鉄心外脚を配置し、両端の前記鉄心外脚に対向する
    内側に向けて先端から45°の角度の先端部を有する台
    形の中央部に前記鉄心中脚の90°の角度の先端部と接
    合する90°の角度のV字形切り欠き部を有する磁性鋼
    板を積層した継鉄部で前記鉄心脚の上部または下部と接
    合して磁路を形成した変圧器の三相3脚鉄心において、
    前記鉄心中脚と継鉄部の接合部であるT接合部における
    鉄心中脚の磁性鋼板と継鉄部の磁性鋼板とのステップ幅
    を、鉄心外脚と継鉄部の接合部であるコーナー部におけ
    る鉄心外脚の磁性鋼板と継鉄部の磁性鋼板とのステップ
    幅より小さくして、前記鉄心中脚と鉄心外脚の磁性鋼板
    と継鉄部の磁性鋼板を積層したことを特徴とする変圧器
    鉄心。
  2. 【請求項2】 長さ方向の両端に90°の角度の先端部
    を有する六角形の磁性鋼板を積層した鉄心中脚の両側
    に、前記鉄心中脚に対向する内側に向けて先端から45
    °の角度の先端部を有する台形の磁性鋼板を積層した鉄
    心外脚を配置した鉄心脚と、両端の前記鉄心外脚に対向
    する内側に向けて先端から45°の角度の先端部を有す
    る台形の中央部に前記鉄心中脚の90°の角度の先端部
    と接合する90°の角度のV字形切り欠き部を有する磁
    性鋼板を積層した継鉄部で前記鉄心脚の上部または下部
    と接合して磁路を形成した変圧器の三相3脚鉄心におい
    て、鉄心中脚と継鉄部の接合部であるT接合部における
    鉄心中脚の磁性鋼板と継鉄部の磁性鋼板とのステップ幅
    を、鉄心外脚と継鉄部の接合部であるコーナー部におけ
    る鉄心外脚の磁性鋼板と継鉄部の磁性鋼板とのステップ
    幅より小さくするとともに、T接合部の磁性鋼板のステ
    ップ枚数を、コーナー部の磁性鋼板のステップ枚数より
    多くして、前記鉄心中脚と鉄心外脚の磁性鋼板と継鉄部
    の磁性鋼板を積層したことを特徴とする変圧器鉄心。
  3. 【請求項3】 長さ方向の両端に90°の角度の先端部
    を有する六角形の磁性鋼板を積層した鉄心中脚の両側
    に、前記鉄心中脚に平行に対向する内側に向けて先端か
    ら45°の角度の先端部を有する台形の磁性鋼板を積層
    した鉄心外脚を配置した鉄心脚と、両端の前記鉄心外脚
    に対向する内側に向けて先端から45°の角度の先端部
    を有する台形の中央部に前記鉄心中脚の90°の角度の
    先端部と接合する90°の角度のV字形切り欠き部を有
    する磁性鋼板を積層した継鉄部で前記鉄心脚の上部また
    は下部と接合して磁路を形成した変圧器の3相3脚鉄心
    において、鉄心中脚と継鉄部の接合部であるT接合部に
    おける鉄心中脚の磁性鋼板と継鉄部の磁性鋼板とのステ
    ップ幅を、鉄心外脚と継鉄部の接合部であるコーナー部
    における鉄心外脚の磁性鋼板と継鉄部の磁性鋼板とのス
    テップ幅より小さくするとともに、T接合部における鉄
    心中脚の磁性鋼板と継鉄部の磁性鋼板とのステップ枚数
    と、鉄心外脚と継鉄部の接合部であるコーナー部におけ
    る鉄心外脚の磁性鋼板と継鉄部の磁性鋼板とのステップ
    枚数を同じ枚数とし、コーナー部の継鉄部の磁性鋼板を
    複数枚づつ長さを変化させて積層したことを特徴とする
    変圧器鉄心。
JP5381495A 1995-03-14 1995-03-14 変圧器鉄心 Pending JPH08250338A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7978044B2 (en) 2009-01-09 2011-07-12 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Transformer
JP2011210964A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Toyota Motor Corp リアクトル
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CN103680853A (zh) * 2013-12-20 2014-03-26 保定天威保变电气股份有限公司 一种换流变压器双级式“d”型轭结构

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