CN112313762B - 卷铁芯及变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁损被减小的卷铁芯及变压器。有关本发明的卷铁芯具备：芯部件，将第1电磁钢板卷绕而形成，从侧面观察该芯部件为环状，且从侧面观察该芯部件具有1个以上的弯曲部；以及1个以上的层叠体，层叠有第2电磁钢板；上述层叠体被配置为，由上述第2电磁钢板的侧面所形成的面沿着上述芯部件的上述弯曲部中的由上述第1电磁钢板的侧面所形成的面的至少一方。

Description

卷铁芯及变压器

技术领域

本发明涉及卷铁芯及变压器。

背景技术

卷铁芯被作为变压器(transformer)、电抗器或噪声滤波器等的磁芯使用。在变压器中，以往从高效率化的观点，低铁损化成为重要的课题之一，从各种的观点进行了低铁损化的研究。

例如，在专利文献1中，公开了一种变压器，具备：矩形环状的卷铁芯，由电磁钢板的层叠体构成，具有接合部；绕组，卷绕于卷铁芯的柱状部的至少1个；加压部件，对于具有接合部的柱状部在电磁钢板的层叠方向上加压；以及张力赋予部，对卷铁芯的至少一个柱状部赋予周向的张力。

此外，例如在专利文献2中，公开了一种卷铁芯，是在侧面观察的情况下将环状的多个方向性电磁钢板在板厚方向上层叠的卷厚40mm以上的卷铁芯，其特征在于，由被配置在内表面侧的内侧铁芯和被配置在内侧铁芯的外表面侧的外侧铁芯构成；内侧铁芯的卷厚是规定的尺寸；形成方向性电磁钢板中的内侧铁芯的方向性电磁钢板具有由包含双晶的金属组织形成的在侧视观察时为曲线状的多个弯曲部；外侧铁芯与内侧铁芯相比，上述方向性电磁钢板的占积率较高。

此外，例如在专利文献3中，公开了以下的结构：将电磁钢板切割成大致梯形、大致不等边四边形、大致五边形等薄板状磁性材料，通过将这些薄板状磁性材料在上下、左右方向形成的平面上排列，通过将厚度方向的面相互接合而构成层叠铁芯的一层。并且，在专利文献3中公开了以下的结构：在接合部位形成具有某种程度的宽度的间隙，以将间隙的前表面覆盖的方式固接补丁状磁性材料。

此外，例如在专利文献4中公开了以下的结构：在由固定铁芯和可动铁芯构成的分离式变压器中，为了防止泄漏磁通，使推压板密接于固定铁芯与可动铁芯的接合部的周围。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－32703号公报

专利文献2：日本特开2017－157806号公报

专利文献3：日本特开2017－22189号公报

专利文献4：日本特开2005－38987号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，铁损越低越好，在专利文献1、专利文献2所记载那样的以往的卷铁芯中还有改善的余地。另一方面，在专利文献3、专利文献4所记载的技术中，通过将板状的部件粘贴于铁芯的接合部位，防止了磁通的泄漏。但是，在这样的方法中，由于在板状的部件中发生涡电流损失，所以有不能抑制铁损的问题。

所以，本发明是鉴于上述问题而做出的，本发明的目的是提供一种铁损被降低的卷铁芯及变压器。

用来解决课题的手段

为了解决上述问题，本发明的发明人进行了专门研究，着眼于起因于卷铁芯的弯曲的部分的铁损。即，在弯曲的部分中，透磁率下降而铁损增大。此外，在这些部分中，发生泄漏磁通，通过由该泄漏磁通产生的涡电流，铁损增大。本发明的发明人以对于这样的弯曲的部分的铁损的抑制为目的，发现，通过在卷铁芯的弯曲部分或弯折部分的侧面上设置新的磁路，抑制泄漏磁通并抑制在磁路以外的部分中发生的涡电流，由此铁损降低；进一步进行了研究，结果达成了本发明。

基于上述认识完成的本发明的主旨如以下所述。

(1)一种卷铁芯，具备：芯部件，将第1电磁钢板卷绕而形成，从侧面观察时为环状，且从侧面观察时具有1个以上的弯曲部；以及1个以上的层叠体，层叠有第2电磁钢板；上述层叠体以上述第2电磁钢板的侧面所形成的面沿着上述芯部件的上述弯曲部的由上述第1电磁钢板的侧面所形成的面的至少一方的方式而配置。

(2)如(1)所记载的卷铁芯，上述层叠体的上述第2电磁钢板的层叠面的方向沿着上述芯部件的上述第1电磁钢板的层叠面的方向。

(3)如(1)或(2)所记载的卷铁芯，上述第2电磁钢板的层叠面相对于在从沿着上述第1电磁钢板的面的方向观察上述芯部件时上述芯部件的侧面的至少一方中、连结上述弯曲部的内周部的中点与上述弯曲部的外周部的中点的直线的角度是45度以上且90度以下。

(4)如(1)～(3)的任一项所记载的卷铁芯，从侧面观察上述芯部件时上述芯部件具有角部。

(5)如(1)～(4)的任一项所记载的卷铁芯，从侧面观察上述芯部件时上述芯部件的形状是八边形。

(6)如(1)～(5)的任一项所记载的卷铁芯，上述第2电磁钢板的厚度与上述第1电磁钢板的厚度相同或比上述第1电磁钢板的厚度小。

(7)如(6)所记载的卷铁芯，当设上述第1电磁钢板的厚度为T₁，设上述第2电磁钢板的厚度为T₂时，T₂/T₁的比是0.5以上且1.0以下。

(8)如(1)～(7)的任一项所记载的卷铁芯，上述第2电磁钢板相互绝缘。

(9)一种变压器，具备：芯部件，将第1电磁钢板卷绕而形成，从侧面观察时是环状，且从侧面观察时具有1个以上的弯曲部；以及1个以上的层叠体，层叠有第2电磁钢板；上述层叠体以上述第2电磁钢板的侧面所形成的面沿着上述芯部件的上述弯曲部的上述第1电磁钢板的侧面所形成的面的至少一方的方式而配置。

发明效果

根据本发明，能够提供铁损被降低的卷铁芯及变压器。

附图说明

图1是表示有关本发明的一实施方式的卷铁芯的一例的立体图。

图2是将图1所示的卷铁芯所具备的芯部件从电磁钢板的侧面侧观察时的平面图。

图3是用来说明图1所示的卷铁芯所具备的芯部件及层叠体的配置的一例的、表示芯部件的侧面的一部分的部分放大平面图。

图4是用来说明图1所示的卷铁芯所具备的层叠体的配置的说明图。

图5是表示图1所示的卷铁芯所具备的层叠体的安装方法的一例的分解立体图。

图6是用来说明有关该实施方式的芯部件的弯曲部的另一例的、表示芯部件的侧面的一部分的放大平面图。

图7是用来说明有关该实施方式的芯部件的弯曲部的另一例的、表示芯部件的侧面的一部分的放大平面图。

图8是表示在没有设置层叠体的情况下磁通穿过芯部件的状况的示意图。

图9是表示对于图8以将应变区域覆盖的方式配置层叠体的状态的示意图。

图10是表示沿着图9所示的单点划线I－I’的截面的图，是表示磁通穿过沿着单点划线I－I’的截面的状况的示意图。

图11是表示将图3所示的矩形状的层叠体的边部侧的区域在比角部靠外侧的位置处切割的例子的示意图。

图12是表示将构成层叠体的第2电磁钢板做成了圆弧状的例子的示意图。

图13是表示第2电磁钢板的厚度T₂相对于第1电磁钢板的厚度T₁的比T₂/T₁与芯部件的铁损的关系的特性图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边详细地说明本发明的优选的实施方式。另外，在本说明书及附图中，对于实质上具有相同的功能结构的构成要素，通过赋予相同的标号而省略重复说明。此外，图中的各构成要素的比率、尺寸并不表示实际的各构成要素的比率、尺寸。

<1.卷铁芯及变压器>

首先，参照图1～图4，对有关本发明的一实施方式的卷铁芯及变压器进行说明。图1是表示有关本发明的一实施方式的卷铁芯的一例的立体图。图2是从电磁钢板的侧面侧观察图1所示的卷铁芯所具备的芯部件的平面图。图3是用来说明图1所示的卷铁芯所具备的芯部件及层叠体的配置的一例的、表示芯部件的侧面的一部分的部分放大平面图。图4是用来说明图1所示的卷铁芯所具备的层叠体的配置的说明图。

有关本实施方式的卷铁芯1具备：芯部件2，将第1电磁钢板20卷绕而形成，从侧面观察该芯部件为环状，且从侧面观察该芯部件具有1个以上的弯曲部22；以及第2电磁钢板30层叠而成的1个以上的层叠体3；层叠体3以层叠体3的由第2电磁钢板30的侧面所形成的面沿着弯曲部22的由第1电磁钢板20的侧面所形成的面的方式被配置在芯部件2的第1电磁钢板20的侧面的至少一方上。卷铁芯1如图2所示，整体上被成形为八边形。在本实施方式中，卷铁芯1具备芯部件2、层叠体3及夹具4。

如图2所示，芯部件2是将带状的第1电磁钢板20卷绕而形成的卷绕体，具有1个以上的弯曲部22。具体而言，芯部件2以使第1电磁钢板20的侧面在最内周形成4个拐角部23的方式被弯折而形成方形，其外周的第1电磁钢板20在最内周的第1电磁钢板20的拐角部23处被弯折，以形成两个角部24的方式被卷绕。结果，当从第1电磁钢板20的侧面侧观察时，芯部件2形成为其外周具有8个角部24的八边形，另一方面，形成为在内周具有4个拐角部23的方形。并且，芯部件2由具有沿着最内周的第1电磁钢板20的直线部分的直线状的边部21、以及具有最内周的拐角部23和形成在该拐角部23的外周侧的两个角部24的4个弯曲部22构成。

第1电磁钢板20的厚度例如可以设为0.20mm以上且0.40mm以下。通过使用厚度薄的电磁钢板作为第1电磁钢板20，在第1电磁钢板20的板厚面内不易发生涡电流，能够减小铁损中的涡电流损失。结果，能够进一步减小卷铁芯1的铁损。第1电磁钢板20的厚度优选的是0.18mm以上且0.35mm以下，更优选的是0.18mm以上且0.27mm以下。

第1电磁钢板20例如可以使用既有的方向性电磁钢板或既有的无方向性电磁钢板。第1电磁钢板20优选的是方向性电磁钢板。通过在芯部件中使用方向性电磁钢板，能够降低铁损中的磁滞损失，能够进一步减小卷铁芯1的铁损。

优选的是将被卷绕而形成层的第1电磁钢板20彼此之间绝缘。例如，优选的是对第1电磁钢板20的表面施以绝缘处理。通过第1电磁钢板20的层间绝缘，在第1电磁钢板20的板厚面内不易发生涡电流，能够减小涡电流损失。结果，能够进一步减小卷铁芯1的铁损。例如，优选的是对第1电磁钢板20的表面使用含有胶体二氧化硅及磷酸盐的绝缘涂覆液施以绝缘处理。

层叠体3是将多个板状的第2电磁钢板30层叠而形成。层叠体3以层叠体3的第2电磁钢板30的侧面与弯曲部22的第1电磁钢板20的侧面保持绝缘地接触的方式，被配置在弯曲部22的侧面的至少一方的面。穿过芯部件2的磁通容易从弯曲部22的第1电磁钢板20弯曲的部分泄漏，第1电磁钢板20弯曲越大，磁通越容易泄漏。在图2所示的芯部件2中，由于在连结拐角部23与角部24的直线部分处第1电磁钢板20较大地弯曲，所以穿过芯部件2的磁通在该部分处容易泄漏。但是，由于层叠体3以层叠体3的第2电磁钢板30的侧面沿着弯曲部22的第1电磁钢板20的侧面的方式被配置在弯曲部22的侧面的至少一方的面，所以由弯曲部22产生的泄漏磁通在从一个边部21穿过层叠体3之后，能够穿过与该层叠体3连接的另一边部21。结果，能够减小在卷铁芯1中发生的铁损。特别是，层叠体3通过如图1所示那样被配置在弯曲部22的两侧面，能够进一步减小铁损。

优选的是将层叠体3与芯部件2之间绝缘。例如，优选的是在层叠体3与芯部件2之间配置绝缘片。作为绝缘片的材料，可以使用天然橡胶、环氧树脂、聚氯乙烯或聚氨酯绝缘材料等各种周知的绝缘体。

卷铁芯1如图4所示，在本实施方式中，以层叠体3的第2电磁钢板30的层叠面相对于连结弯曲部22的侧面内周的中点M_I与弯曲部22的侧面外周的中点M_O的直线L的角度θ为45度以上且90度以下的方式被配置。通过角度θ为45度以上且90度以下，第2电磁钢板30成为由弯曲部22产生的泄漏磁通的磁路，所以在磁路以外的部分处发生的涡电流被进一步抑制。更优选的是，层叠体的电磁钢板的层叠面的角度是75度以上90度以下。

层叠体3例如在图3中以第2电磁钢板30的层叠面相对于直线L为90度的方式而配置。由此，第2电磁钢板30成为在弯曲部22发生的泄漏磁通的磁路，所以在磁路以外的部分处发生的涡电流被抑制。结果，铁损被减小。

第2电磁钢板30的厚度T₂没有被特别限定。但是，第2电磁钢板30的厚度T₂优选的是可以设为与第1电磁钢板20的厚度T₁相同或者是第1电磁钢板20的厚度T₁以下。通过使第2电磁钢板30的厚度T₂比第1电磁钢板20的厚度T₁小，使得在芯部件2的弯曲部22处发生的泄漏磁通效率更好地穿过层叠体3。此外，通过层叠体3的第2电磁钢板30的厚度T₂与芯部件2的第1电磁钢板20的厚度T₁相同或比芯部件2的第1电磁钢板20的厚度T₁薄，涡电流损失变低，层叠体3中的损失被抑制。由此，能够使由于泄漏磁通发生的涡电流损失进一步减小。结果，能够进一步减小卷铁芯1的铁损。因而，第2电磁钢板30的厚度T₂相对于第1电磁钢板20的厚度T₁的比T₂/T₁优选的是1.0以下。另一方面，在考虑到可制造的板厚的范围的情况下，T₂/T₁的下限为0.5左右。

图13是表示第2电磁钢板30的厚度T₂相对于第1电磁钢板20的厚度T₁的比T₂/T₁与芯部件2的铁损的关系的特性图。在图13中，表示了使用有关本实施方式的卷铁芯1制造25kVA和75kVA的变压器的情况下的特性。如图13所示，在25kVA和75kVA的变压器的任一个中，都得到了第2电磁钢板30的厚度T₂相对于第1电磁钢板20的厚度T₁的比T₂/T₁越小则铁损越低的结果。因而，优选的是使T₂/T₁的值尽可能小。当T₂/T₁成为1.0以下，则与T₂/T₁比1.0大的情况相比，随着T₂/T₁的下降而铁损下降的比例变得更大，在75kVA的变压器中该趋势显著地显现。因而，如上述那样，第2电磁钢板30的厚度T₂相对于第1电磁钢板20的厚度T₁的比T₂/T₁优选的是1.0以下。

此外，第2电磁钢板30是与第1电磁钢板20相同或不同的电磁钢板的任一种都可以。具体而言，作为第2电磁钢板30，例如可以使用既有的方向性电磁钢板或既有的无方向性电磁钢板。优选的是，第2电磁钢板30是方向性电磁钢板。通过在层叠体3中使用方向性电磁钢板，能够减小铁损中的磁滞损失，结果，能够进一步减小卷铁芯1的铁损。

优选的是将第2电磁钢板30彼此之间绝缘，例如优选的是对电磁钢板的表面施以绝缘处理。通过将第2电磁钢板30的层叠间绝缘，在第2电磁钢板30的板厚面内更可靠地不易发生涡电流，能够进一步减小涡电流损失。结果，能够进一步减小卷铁芯1的铁损。例如，优选的是对于第2电磁钢板30的表面使用含有胶体二氧化硅及磷酸盐的绝缘涂覆液施以绝缘处理。

另外，也可以是根据需要，层叠体3具有从侧面将层叠体3贯通的贯通孔。通过将夹具4的螺栓等的固定工具插入到该贯通孔中，层叠体3被固定于芯部件2。

夹具4设在弯曲部22的周围，将层叠体3固定于芯部件2。这里，参照图5，说明有关本实施方式的夹具4的一例。图5是表示图1所示的卷铁芯所具备的层叠体的安装方法的一例的分解立体图。夹具4如图5所示，具有支承柱41、固定板42、外板43、内板44、螺栓45及螺母46。

如图5所示，在弯曲部22的外周侧及内周侧配置有支承层叠体3的支承柱41。此外，通过以夹着弯曲部22和层叠体3的方式配置的固定板42、配置在芯部件2的外周侧的外板43、和配置在芯部件2的内周侧的内板44，将层叠体3固定于弯曲部22。层叠体3具有供螺栓45插入的贯通孔，支承柱41及固定板42在与层叠体3的贯通孔对应的位置处分别具有贯通孔。在层叠体3的贯通孔、支承柱41的贯通孔及固定板42的贯通孔中插入螺栓45，在螺栓45的前端紧固螺母46。外板43及内板44在板厚方向上分别具有对应的多个贯通孔，将螺栓45插入到这些对应的贯通孔中，将螺母46在螺栓45的端部紧固。

另外，螺栓45可以使用至少表面被绝缘处理的螺栓，例如螺栓45可以使用用陶瓷等例示的绝缘体。由此，通过螺栓45，芯部件2和层叠体3不导通而层叠体3被固定在芯部件2的侧面。

此外，螺栓45的材料优选的是非磁性体。通过使螺栓45的材料为非磁性体，能够防止泄漏磁通侵入到螺栓45中而发生涡电流。

接着，基于图8～图10，说明设置多个板状的第2电磁钢板30层叠而成的层叠体3所带来的作用。图8是表示在没有设置层叠体3的情况下磁通穿过芯部件2的状况的示意图。

芯部件2的第1电磁钢板20在角部24的位置处弯曲，在角部24的位置处发生应变。因此，如图8所示，在芯部件2，沿着两个角部24的位置形成有应变区域50。图8所示的箭头A1、箭头A2、箭头A3示意地表示当磁通穿过应变区域50时磁通泄漏的状况。此外，箭头A1、箭头A2、箭头A3的粗细表示磁通的大小。如图8所示，当磁通穿过应变区域50时，磁通泄漏，从而磁通的大小变小，发生铁损。

图9表示对于图8以将应变区域50覆盖的方式配置有层叠体3的状态。此外，图10是表示沿着图9所示的单点划线I－I’的截面的图，是示意地表示磁通穿过沿着单点划线I－I’的截面的状况的示意图。在图10中，用箭头表示磁通的流动。如图10所示，通过层叠体3将与角部24对应的应变区域50覆盖，使得在角部24的位置，磁通穿过层叠体3。

具体而言，如图10所示，当磁通穿过角部24时，在角部24的位置处发生泄漏磁通，但泄漏磁通从芯部件2的一个边部21穿过层叠体3，穿过与该层叠体3连接的另一边部21。即，当磁通穿过角部24的应变区域50时发生的泄漏磁通被层叠体3补充(捕获)，穿过层叠体3被向芯部件2送回。

并且，层叠体3通过将多个板状的第2电磁钢板30层叠而形成，优选的是相邻的第2电磁钢板30彼此相互绝缘。因而，抑制了磁通穿过层叠体3时的涡电流损失。由此，卷铁芯1的铁损被减小。另外，在图10中表示了在芯部件2的两方的侧面配置有层叠体3的例子，但也可以将层叠体3配置在芯部件2的至少一方的侧面。

另一方面，如果代替该层叠体3而使用与层叠体3同样形状的一体的连续的金属板，则通过将金属板配置在芯部件2的侧面，第1电磁钢板20的层叠面被短路，第1电磁钢板20彼此的绝缘不再被保持。因而，在第1电磁钢板20的截面中流过较大的涡电流，损失(涡电流损失)增大。即使将金属板与芯部件2之间绝缘，由于磁通穿过金属板的较大的截面，所以涡电流损失也增大。

根据本实施方式，通过将多个板状的第2电磁钢板30层叠而形成层叠体3，将层叠体3的第2电磁钢板30彼此绝缘，从而磁通穿过更小的截面，将涡电流损失可靠地减小。因而，卷铁芯1的铁损被减小。

接着，基于图11及图12，对层叠体3的形状的变形进行说明。在图3中表示了矩形状的层叠体3，但层叠体3也可以为将包括以第1电磁钢板20的拐角部23为顶点以角部24为边的三角形及其周边部的区域覆盖那样的大致V字型的形状。

图11是表示将图3所示的矩形状的层叠体3的边部21侧的区域在比角部24靠外侧的位置处切割后的例子的示意图。层叠体3的两个边部21侧的端部被从角部24偏移了规定量D。泄漏磁通在比角部24靠边部21侧的规定量D的区域中被补充。另外，使规定量D越大则将泄漏磁通越可靠地补充，但由于层叠体3的面积增加，所以层叠体3的制造成本增加。

此外，图12是表示构成层叠体3的第2电磁钢板30为圆弧状的例子的示意图。在图12所示的例子中，层叠体3的两个边部21侧的端部也被从角部24偏移了规定量D。通过使第2电磁钢板30为圆弧状，从而在比角部24靠边部21侧的区域中，第2电磁钢板30在沿着从第1电磁钢板20的方向上延伸。换言之，与图3、图11相比，在图12的结构中，在比角部24靠边部21侧的区域中，第2电磁钢板30的方向更接近于第1电磁钢板20的方向。因而，层叠体3能够将泄漏磁通更可靠地补充。

以上，根据本实施方式，能够减少在卷铁芯1中发生的铁损。此外，通过有关本实施方式的卷铁芯1，能够抑制使用卷铁芯1制造的变压器的噪声。即，由于层叠体3以层叠体3的第2电磁钢板30的侧面沿着弯曲部22的第1电磁钢板20的侧面的方式，被配置于弯曲部22的侧面的至少一方的面，所以在弯曲部22处发生的泄漏磁通在从一个边部21穿过层叠体3之后，能够穿过与该层叠体3连接的另一边部21。结果，能够降低在卷铁芯1中发生的噪声。

有关本实施方式的卷铁芯能够应用于变压器。有关本实施方式的变压器具备有关本实施方式的卷铁芯、1次绕组和2次绕组。通过向1次绕组施加交流电压，在有关本实施方式的卷铁芯中发生磁通，发生的磁通变化，由此在2次绕组中发生电压。该卷铁芯具有的层叠体由于以层叠体的第2电磁钢板的侧面沿着弯曲部的第1电磁钢板的侧面的方式被配置在弯曲部的侧面的至少一方的面上，所以抑制了在有关本实施方式的卷铁芯中发生的磁通向卷铁芯外的泄漏。结果，能够减小在卷铁芯中发生的铁损，此外，能够抑制变压器的噪声。

<2.变形例>

以上，说明了本发明的一实施方式。以下，说明本发明的上述实施方式的几个变形例。另外，既可以将以下说明的各变形例单独地应用于本发明的上述实施方式，也可以组合而应用于本发明的上述实施方式。此外，各变形例既可以代替在本发明的上述实施方式中说明的结构而应用，也可以对在本发明的上述实施方式中说明的结构追加地应用。

在上述的实施方式中，说明了芯部件的侧面外周是八边形的情况，但本发明并不限定于此。芯部件的侧面外周可以做成多边形、圆角方形、长圆形或椭圆形等。在此情况下，弯曲部位于相邻的一个边部与另一边部之间，是第1电磁钢板弯曲而相对于一个边部的第1电磁钢板及另一边部的第1电磁钢板的延伸方向层叠的部分。参照图6及图7，说明芯部件的侧面外周。图6是用来说明有关本实施方式的芯部件的弯曲部的另一例的、表示芯部件的侧面的一部分的放大平面图。图7是用来说明有关本实施方式的芯部件的弯曲部的另一例的、表示芯部件的侧面的一部分的放大平面图。

例如，当从第1电磁钢板20的侧面侧观察时，图6所示的弯曲部22A的第1电磁钢板20相对于一个边部21A的第1电磁钢板20及另一边部21A的第1电磁钢板20的延伸方向，以使得在其外周具有3个角部24A的方式弯曲。结果，当从第1电磁钢板20的侧面侧观察时，芯部件2A为在其外周具有12个角部24A的十二边形。例如，在图6所示的芯部件2A中，由于在连结拐角部23A与角部24A的直线部分处第1电磁钢板20弯曲，所以穿过芯部件2的磁通在该部分处容易泄漏。但是，有关本实施方式的层叠体以层叠体的第2电磁钢板30的侧面沿着弯曲部22A的第1电磁钢板20的侧面的方式被配置于弯曲部22A的侧面的至少一方的面。因此，在弯曲部22A处发生的泄漏磁通在从一个边部21A穿过有关本实施方式的层叠体之后，能够穿过与该层叠体连接的另一边部21A。结果，能够减小在卷铁芯中发生的铁损。

此外，例如图7所示的芯部件2B是将第1电磁钢板20弯曲而卷绕，弯曲部22B被形成为圆弧状。弯曲部22B是层叠有圆弧状的第1电磁钢板20的区域。穿过芯部件2B的磁通容易从弯曲部22B泄漏。但是，有关本实施方式的层叠体以层叠体的第2电磁钢板30的侧面沿着弯曲部22B的第1电磁钢板20的侧面的方式被配置在弯曲部22B的侧面的至少一方的面。因此，在弯曲部22B处发生的泄漏磁通在从一个边部21B穿过有关本实施方式的层叠体后，能够穿过与该层叠体连接的另一边部21B。结果，能够减小在卷铁芯中发生的铁损。

此外，在本实施方式中，说明了芯部件的侧面内周是四边形的情况，但本发明并不限定于此，芯部件的侧面内周可以做成多边形、圆角方形、长圆形或椭圆形等。例如，芯部件的侧面内周可以做成与侧面外周的形状对应的形状，例如，在芯部件的侧面外周是八边形的情况下，可以将侧面内周做成八边形，在芯部件的侧面外周是圆角方形的情况下，可以将侧面内周做成圆角方形。芯部件的侧面内周也可以是与芯部件的侧面外周不同的形状。在此该情况下，也如之前说明那样，弯曲部位于相邻的一个边部与另一边部之间，是第1电磁钢板相对于一个边部的第1电磁钢板及另一边部的第1电磁钢板的延伸方向弯曲而被层叠的部分。

此外，在本实施方式中，说明了构成芯部件的边部的第1电磁钢板是直线状的情况，但构成芯部件的边部的第1电磁钢板也可以不是直线状，也可以弯曲。在此情况下，在芯部件中可以将曲率较大的部分做成弯曲部，将曲率较小的部分作为边部。边部弯曲的芯部件的形状例如为圆形或椭圆形。

此外，在本实施方式中，说明了层叠体的形状是四边形的板状的情况，但层叠体的形状没有被特别限制，可以做成与弯曲部的侧面的形状对应的形状。

此外，在本实施方式中，说明了层叠体是将平板上的第2电磁钢板层叠的结构的情况，但第2电磁钢板并不限于平板，也可以是弯曲的。可以根据弯曲部的第1电磁钢板的层叠面的形状，将使用弯曲的第2电磁钢板形成的层叠体配置到弯曲部的侧面。由此，层叠体能够更有效地捕捉在弯曲部发生的泄漏磁通。结果，能够进一步降低发生的铁损。

此外，在本实施方式中，说明了层叠体具有贯通孔的情况，但本发明并不限定于图示的形态，例如也可以使用用来将不具有贯通孔的层叠体向芯部件固定的夹具，也可以代替夹具而使用既有的各种粘接剂而将层叠体向芯部件的侧面粘接。在使用粘接剂的情况下，该粘接剂优选的是具有绝缘性。

实施例

以下，一边表示实施例，一边对本发明的实施方式具体地进行说明。另外，以下所示的实施例只不过是本发明的一例，本发明不受下述的例子限定。

将厚度为0.23mm的方向性电磁钢板卷绕，制作在4个拐角处具有弯曲部的芯部件。将以分别夹着该芯部件的4个弯曲部的方式层叠了(方向性、无方向性)电磁钢板的层叠体，以层叠体的层叠面与弯曲部的第1电磁钢板的层叠面平行的方式配置，制造卷铁芯，使用该卷铁芯制造变压器。

在上述的方法中，如表1所示，制造25kVA～750kVA的变压器，测量声压作为各自的铁损和噪声的评价。在表1中，表示制造出的各卷铁芯的容量、芯部件的形状、变压器总重量、由第1电磁钢板20构成的芯部件2的重量、芯尺寸(纵、横、层叠厚度、宽度)、铁损、蜂鸣声、以及第2电磁钢板30的厚度T₂相对于第1电磁钢板20的厚度T₁的比T₂/T₁的值。另外，变压器总重量是包括壳体、绕组、芯部件2、层叠体3等的总重量。作为比较例，将与实施例同样厚度为0.23mm的方向性电磁钢板卷绕而制作在4个拐角具有弯曲部的芯部件，准备不配置层叠体而做成卷铁芯的比较例1～6、和配置层叠体并将T₂/T₁设为1.0以上而做成卷铁芯的比较例7、8。并且，使用该卷铁芯制造变压器。

如上述那样，在作为实施例的变压器和作为比较例的变压器中，在层叠体的有无这一点上不同。实施例1和比较例1其层叠体的有无这一点以外的条件是共通的，同样，实施例2～6分别与比较例2～6在层叠体的有无这一点以外的条件上是共通的。此外，比较例7、8表示了在设有层叠体的情况下、使第2电磁钢板30的厚度T₂相对于第1电磁钢板20的厚度T₁的比T₂/T₁与实施例不同的例子。实施例1和比较例7相比，第2电磁钢板30的厚度T₂相对于第1电磁钢板20的厚度T₁的比T₂/T₁以外的条件是共通的。此外，实施例6和比较例8相比，第2电磁钢板30的厚度T₂相对于第1电磁钢板20的厚度T₁的比T₂/T₁以外的条件是共通的。另外，在表1中，所述的圆角方形，是在角部没有弯折部而以某个曲率拐弯的形状，例如是指图7所示的形状。铁损(无负荷损)及声压的测量基于JEC－2200进行。

【表1】

如果将实施例1与比较例1比较，则实施例1的铁损是28.1W，与比较例1的铁损30.9W相比变小。此外，实施例1的声压的值是40.0dB，与比较例1的声压的值44.0dB相比是较小的值。同样，将实施例2～实施例6分别与比较例2～比较例6比较，对于任一个，都是实施例的变压器其铁损及声压的值更小。

此外，如果将实施例1与比较例7比较，则实施例1的铁损是28.1W，与比较例7的铁损29.8W相比变小。此外，实施例1的声压的值是40.0dB，与比较例7的声压的值42.1dB相比是较小的值。

此外，如果将实施例6与比较例8比较，则实施例6的铁损是47.2W，与比较例8的铁损50.3W相比也变小。此外，实施例6的声压的值是47.2dB，与比较例8的声压的值50.3dB相比是较小的值。

以上，根据本发明，能够提供铁损被减小的卷铁芯及变压器。

以上，参照附图对本发明的优选的实施方式详细地进行了说明，但本发明并不限定于该例。显然只要是具有本发明所属的技术领域的通常的知识的人，就能够在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或修正例，应了解的是关于这些也当然属于本发明的技术范围。

标号说明

1卷铁芯；2、2A、2B芯部件；20第1电磁钢板；21、21A、21B边部；22、22A、22B弯曲部；23拐角部；24角部；3层叠体；30第2电磁钢板；4夹具；41支承柱41；42固定板；43外板；44内板；45螺栓；46螺母；50应变区域。

Claims (10)

1.一种卷铁芯，其特征在于，

具备：

芯部件，将第1电磁钢板卷绕而形成，从侧面观察该芯部件为环状，且从侧面观察该芯部件具有1个以上的弯曲部；以及

1个以上的层叠体，层叠有第2电磁钢板；

上述层叠体被配置为，由上述第2电磁钢板的侧面所形成的面沿着上述芯部件的上述弯曲部中的由上述第1电磁钢板的侧面所形成的面的至少一方。

2.如权利要求1所述的卷铁芯，其特征在于，

上述层叠体的上述第2电磁钢板的层叠面的方向沿着上述芯部件的上述第1电磁钢板的层叠面的方向。

3.如权利要求1或2所述的卷铁芯，其特征在于，

上述第2电磁钢板的层叠面相对于将上述芯部件从沿着上述第1电磁钢板的面的方向观察时的侧面的至少一方中、连结上述弯曲部中的内周部的中点与上述弯曲部中的外周部的中点的直线的角度是45度以上且90度以下。

4.如权利要求1～3中任一项所述的卷铁芯，其特征在于，

从侧面观察上述芯部件时，上述芯部件具有角部。

5.如权利要求1～4中任一项所述的卷铁芯，其特征在于，

从侧面观察上述芯部件时，上述芯部件的形状是八边形。

6.如权利要求1～5中任一项所述的卷铁芯，其特征在于，

上述第2电磁钢板的厚度与上述第1电磁钢板的厚度相同或比上述第1电磁钢板的厚度小。

7.如权利要求6所述的卷铁芯，其特征在于，

当设上述第1电磁钢板的厚度为T₁，设上述第2电磁钢板的厚度为T₂时，T₂/T₁的比是0.5以上且1.0以下。

8.如权利要求1～7中任一项所述的卷铁芯，其特征在于，

上述第2电磁钢板相互绝缘。

9.如权利要求1～8中任一项所述的卷铁芯，其特征在于，

上述芯部件和上述层叠体相互绝缘。

10.一种变压器，其特征在于，

具备：

芯部件，将第1电磁钢板卷绕而形成，从侧面观察该芯部件为环状，且从侧面观察该芯部件具有1个以上的弯曲部；以及

1个以上的层叠体，层叠有第2电磁钢板；

上述层叠体被配置为，由上述第2电磁钢板的侧面所形成的面沿着上述芯部件的上述弯曲部中的由上述第1电磁钢板的侧面所形成的面的至少一方。