JP2010219254A - リアクトル集合体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リアクトル集合体1Aは、並列された一対のコイル巻回部10cと、端部コア10eとを有する環状の磁性コア10と、一対の主コイル11a,11bを有する主コイル部11と、一対の副コイル12a,12bを有する副コイル部12とを具える。主コイル部11の巻線の一端部と副コイル部12の巻線の一端部とが接合されている。主コイル11a(11b)を構成する各ターンの巻線と、副コイル12a(12b)を構成する各ターンの巻線とが1本ずつ交互に配置されていることで、漏れインダクタンスを小さくすることができる。主コイル部11と副コイル部12とに共通に磁性コア10を利用することで、共振用リアクトルを別部材とする場合と比較して、リアクトル集合体を小型にできる。
【選択図】図1
Description
以下、図1を参照して、実施形態1のリアクトル集合体1Aを説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。また、図において、主コイルを□、副コイルを○で示す。リアクトル集合体1Aは、環状の磁性コア10と、このコア10の外周に配置される主コイル部11及び副コイル部12とを具える。主コイル部11は、一対の主コイル11a,11bを具え、副コイル部12は、一対の副コイル12a,12bを具える。磁性コア10及び主コイル部11は、例えば、コンバータに具えるスイッチング素子のON/OFFのスイッチング動作により発生する電流を平滑化する平滑用リアクトルとして機能する。磁性コア10及び副コイル部12は、上記スイッチング動作の損失を低減するためにソフトスイッチングに利用される共振用リアクトルとして機能する。リアクトル集合体1Aの特徴とするところは、主コイル部11と副コイル部12とに共通して磁性コア10を具える点、及び主コイル部11及び副コイル部12の配置形態にある。以下、各構成をより詳細に説明する。
磁性コア10は、主コイル部11及び副コイル部12が配置される一対の直方体状のコイル巻回部10ca,10cbと、主コイル部11及び副コイル部12が実質的に配置されない一対の端部コア10eとを有する。このコア10は、離間して並列されるコイル巻回部10ca,10cbを挟むように端部コア10eが配置されて閉ループ状(環状)に形成される。また、磁性コア10は、鉄や鋼などの鉄を含有する軟磁性材料からなる磁性体部10mとアルミナなどの非磁性材料からなるギャップ材(図示せず)とからなる。コイル巻回部10cは、磁性体部10mからなるコア片とギャップ材とを交互に積層して構成される。各コア片は、軟磁性粉末の圧粉成形体や、複数の電磁鋼板を積層した積層体が利用できる。ギャップ材は、インダクタンスの調整のためにコア片間に設けられる隙間に配置される部材である(エアギャップの場合もある)。これらコア片及びギャップ材は、接着剤などで一体に接合される。コア片の分割数やギャップ材の個数は、主コイル部11及び副コイル部12がそれぞれ所望のインダクタンスとなるように適宜選択することができる。
主コイル部11は、1本の連続する巻線を巻回してなり、一対の主コイル11a,11bを具える。主コイル11a,11bは、各コイルの軸方向が平行するように並列されている。ここでは、巻線として、銅製の平角線(導体)の表面にエナメル樹脂からなる絶縁被覆層を具える被覆平角線を利用している。両主コイル11a,11bは、上記巻線をエッジワイズ巻きにして形成されたエッジワイズコイルであり、巻線の一部を折り返してなる巻返し部(図示せず)を介して連結されている。
副コイル部12は、主コイル部11を構成する巻線とは別の1本の連続する巻線を巻回してなり、一対の副コイル12a,12bを具える。副コイル12a,12bは、各コイルの軸方向が平行するように並列され、巻線の一部からなる連結部(図示せず)を介して連結されている。ここでは、巻線として、複数の銅製の素線を撚り合わせた撚り線導体と、この撚り線導体の外周に設けられた絶縁被覆層とを具える被覆電線であって、主コイル部11を構成する巻線と同程度の幅を有するものを利用している。被覆電線の絶縁被覆層には、例えば、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、シリコンゴムなどが挙げられる。被覆電線を利用することで、主コイル部11と副コイル部12との間の絶縁を高められる。ここでは、副コイル12a,12bの巻き数(ターン数)を主コイル部11の各主コイル11a,11bの巻き数よりも少なくしている。なお、上記巻線の厚さや幅、巻き数は、適宜選択することができる。
主コイル部11の一方の主コイル11aと、副コイル部12の一方の副コイル12aとが磁性コア10の一方のコイル巻回部10caに配置されている。特に、主コイル11aを構成するターン間に、副コイル12aを構成する各ターンが介在されている。従って、主コイル11aと副コイル12aとは、各軸方向が一直線上に重複するように、一方のコイル巻回部10caに配置される。また、主コイル部11の他方の主コイル11bと、副コイル部12の他方の副コイル12bとが磁性コア10の他方のコイル巻回部10cbに配置されている。特に、主コイル11bを構成するターン間に、副コイル12bを構成する各ターンが介在されている。従って、主コイル11bと副コイル12bとは、各軸方向が一直線上に重複するように、他方のコイル巻回部10cbに配置される。ここでは、主コイル11a(11b)を構成する各ターンの巻線と、副コイル12a(12b)を構成する各ターンの巻線とが1本ずつ交互に配置されており、主コイルのターン間に副コイルのターンが介在される箇所が複数存在する。但し、副コイル12a(12b)の巻き数が主コイル11a(11b)の巻き数より少ないため、副コイル12a(12b)は、主コイル11a(11b)の一部にのみ存在している。
上記主コイル部11及び副コイル部12は、以下のようにして形成することができる。例えば、主コイル部11を形成した後、主コイル11a(11b)のターン間に副コイル12a(12b)を構成する巻線を巻回して、主コイル11a(11b)のターン間に副コイル12a(12b)のターンを存在させる方法が挙げられる。このとき、主コイル部11の主コイル11a(11b)のターン間を広げることで、副コイル12a(12b)の巻線を巻回し易い。スプリングバックにより、主コイルのターン間の間隔が自然に広がった状態となっている場合もある。或いは、主コイル部11を構成する巻線と副コイル部12を構成する巻線とを同時に巻回することが挙げられる。副コイル部の巻き数が主コイル部の巻き数よりも少ない場合、途中で主コイル部のみを形成する工程を含む。
磁性コア10の外周面と主コイル部11及び副コイル部12の内周面との間にインシュレータ(図示せず)が設けられていると、磁性コアとコイルとの間の絶縁性を高められる。インシュレータは、各コイル巻回部10cの外周を覆う筒状部(図示せず)と、主コイル部11と副コイル部12との組合せコイル体の各端面に当接される一対の枠状部(図示せず)とを具える構成が挙げられる。筒状部は、半割れの角筒片同士を係合する構成とすると、コイル巻回部10cの外周を容易に覆うことができる。各枠状部は、筒状部の一端部に配置される矩形枠であり、一方の枠状部に主コイル部11の巻返し部が載置される台部を具えると、磁性コアとコイルとの間の絶縁性を高められる。インシュレータの構成材料には、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、液晶ポリマー(LCP)などの絶縁材料が利用できる。
磁性コア10と主コイル部11及び副コイル部12との組合体は、例えば、アルミニウム製のケース(図示せず)に収納し、更にケース内に絶縁性のポッティング樹脂(図示せず)を充填した構成とすることができる。
上記構成を具えるリアクトル集合体は、以下のようにして形成することができる。
主コイル部と副コイル部との配置形態を変化させたときの漏れインダクタンスをシミュレーションにより求めた。
リアクトル集合体1Aは、双方向DC-DCコンバータの構成部品として組み付けられた場合、主コイル部11を具えることで、昇圧動作や降圧動作を行え、かつ副コイル部12を具えることで、上記動作にあたり、ソフトスイッチングを行えるため、スイッチング動作に伴う損失を低減することができる。その上、リアクトル集合体1Aは、主コイル部11の各主コイル11a,11bと、副コイル部12の各副コイル12a,12bとに共通に磁性コア10を利用することで、共振用リアクトルを別途設けた場合と比較して、小型である。
以下、図2を参照して実施形態2のリアクトル集合体1Bを説明し、図3を参照して実施形態3のリアクトル集合体1Cを説明する。リアクトル集合体1B,1Cは、基本的構成は実施形態1のリアクトル集合体1Aと同様であり、異なる点は、副コイルの配置形態にある。以下、この点を詳細に説明し、その他の点は説明を省略する。
リアクトル集合体1Bに具える主コイル部21及び副コイル部22は、実施形態1のリアクトル集合体1Aと同様に、一方の主コイル21a及び一方の副コイル22aの対が磁性コア10の一方のコイル巻回部10caに同軸に配置され、他方の主コイル21b及び他方の副コイル22bの対が磁性コア10の他方のコイル巻回部10cbに同軸に配置されている。そして、主コイル21a(21b)を構成するターン間に、副コイル22a(22b)を構成するターンが介在されている。ここでは、副コイル22a(22b)を構成する各ターンの巻線の間に、主コイル21a(21b)を構成するターンの巻線が3本ずつ存在するように、両コイル部21,22がコイル巻回部10cに配置されている。また、ここでは、副コイル22a(22b)の巻き数が主コイル21a(21b)の巻き数より少ないものの、副コイル22a(22b)の各ターン間が広げられていることで、主コイル21a(21b)の概ね全長に亘って、副コイル22a(22b)が存在している。ここでは、副コイル22a(22b)のターン間の間隔が、実施形態1の副コイル部12の副コイル12a(12b)よりも広げられている、具体的には、主コイルを構成する巻線2本分広いため、リアクトル集合体1Bは、実施形態1のリアクトル集合体1Aよりも漏れインダクタンスが小さい。
リアクトル集合体1Cに具える主コイル部31及び副コイル部32は、実施形態1のリアクトル集合体1Aと同様に、一方の主コイル31a及び一方の副コイル32aの対が磁性コア10の一方のコイル巻回部10caに同軸に配置され、他方の主コイル31b及び他方の副コイル32bの対が磁性コア10の他方のコイル巻回部10cbに同軸に配置されている。特に、リアクトル集合体1Cでは、一方の主コイル31aが第一主コイル(分割コイル)31aα,第二主コイル(分割コイル)31aβの二組に分割され、他方の主コイル31bが第一主コイル(分割コイル)31bα,第二主コイル(分割コイル)31bβの二組に分割されている。そして、副コイル部32の一方の副コイル32aはその両端面を、一方の主コイル31aの第一主コイル31aα,第二主コイル31aβ間に挟まれ、他方の副コイル32bはその両端面を、他方の主コイル31bの第一主コイル31bα,第二主コイル31bβ間に挟まれている。つまり、副コイル部32の一方の副コイル32aは全てのターンが一纏まりで、一方の主コイル31aをつくるターン間に挟まれ、副コイル部32の他方の副コイル32bは全てのターンが一纏まりで、他方の主コイル31bをつくるターン間に挟まれている。
上述の実施形態では、巻線の導体が銅からなるものを説明した。共振用リアクトルに利用される場合などで使用時に副コイル部に流される電流量が少ない場合、副コイル部を構成する巻線の導体として、銅よりも導電率が小さいアルミニウムやアルミニウム合金からなるものを利用してもよい。導体がアルミニウムやその合金からなる巻線を利用することで、リアクトル集合体の軽量化に寄与することができる。
上述の実施形態では、主コイル部を構成する巻線が被覆平角線であり、副コイル部を構成する巻線が被覆電線である構成を説明した。主コイル部及び副コイル部の巻線として、同種のものを利用してもよいし、上記被覆平角線や被覆電線の他、被覆丸線を利用してもよい。被覆丸線は、被覆平角線と比較して曲げ易く、巻回作業を行い易い。
10e 端部コア 10m 磁性体部 11,21,31 主コイル部
11a,11b,21a,21b,31a,31b 主コイル 31aα,31bα 第一主コイル
31aβ,31bβ 第二主コイル 12,22,32 副コイル部
12a,12b,22a,22b,32a,32b 副コイル
LI,LII リアクトル 100 磁性コア 100c コイル巻回部
110 平滑用コイル 120 共振用コイル
Claims (7)
- 巻線を巻回してなり、環状の磁性コアの外周に配置される主コイルを有する主コイル部と、
前記主コイル部を構成する巻線とは別の巻線を巻回してなる副コイルを有する副コイル部とを具え、
前記副コイルを構成する少なくとも一つのターンが前記主コイルを構成するターン間に存在するように、前記副コイルは前記磁性コアに配置されており、
前記主コイル部を構成する巻線の一端部と、前記副コイル部を構成する巻線の一端部とが接合されていることを特徴とするリアクトル集合体。 - 前記副コイルを構成する複数のターンが一纏まりで、前記主コイルをつくるターン間に挟まれていることを特徴とする請求項1に記載のリアクトル集合体。
- 前記主コイルを構成する各ターンの巻線と、前記副コイルを構成する各ターンの巻線とが1本ずつ交互に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のリアクトル集合体。
- 前記主コイル部及び前記副コイル部の少なくとも一方は、平角線からなる導体と、この導体の外周に設けられた絶縁被覆層とを具える被覆平角線から構成されており、当該コイル部のコイルが前記被覆平角線をエッジワイズ巻きしたエッジワイズコイルであり、
前記主コイル部の巻線の一端部と、前記副コイル部の巻線の一端部とは、溶接により接合されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のリアクトル集合体。 - 前記副コイル部を構成する巻線の導体は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のリアクトル集合体。
- 前記主コイル部及び前記副コイル部と、前記磁性コアとの組合体の外周を覆う樹脂被覆部を具えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のリアクトル集合体。
- 前記リアクトル集合体は、双方向のソフトスイッチングコンバータの構成部品に用いられることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のリアクトル集合体。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011103455A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-05-26 | Railway Technical Research Institute | 一体化リアクトル及びアクティブフィルタ |
WO2011161772A1 (ja) * | 2010-06-22 | 2011-12-29 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル |
WO2014103579A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6115311A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-23 | Tokyo Denki Daigaku | 電流検出機能を備えたリアクトル |
JPH09293630A (ja) * | 1996-04-25 | 1997-11-11 | Aichi Electric Co Ltd | 電力用コンデンサ装置 |
JPH10308315A (ja) * | 1997-05-02 | 1998-11-17 | Ii P I:Kk | インダクタンス要素部品 |
JP2003033013A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-01-31 | Honda Motor Co Ltd | 共振形双方向dc−dcコンバータ、及びその制御方法 |
JP2006294997A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 複合型リアクトルの巻線構造 |
JP2007103399A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Nec Tokin Corp | コモンモードチョークコイル |
-
2009
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6115311A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-23 | Tokyo Denki Daigaku | 電流検出機能を備えたリアクトル |
JPH09293630A (ja) * | 1996-04-25 | 1997-11-11 | Aichi Electric Co Ltd | 電力用コンデンサ装置 |
JPH10308315A (ja) * | 1997-05-02 | 1998-11-17 | Ii P I:Kk | インダクタンス要素部品 |
JP2003033013A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-01-31 | Honda Motor Co Ltd | 共振形双方向dc−dcコンバータ、及びその制御方法 |
JP2006294997A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 複合型リアクトルの巻線構造 |
JP2007103399A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Nec Tokin Corp | コモンモードチョークコイル |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011103455A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-05-26 | Railway Technical Research Institute | 一体化リアクトル及びアクティブフィルタ |
WO2011161772A1 (ja) * | 2010-06-22 | 2011-12-29 | 住友電気工業株式会社 | リアクトル |
US8933774B2 (en) | 2010-06-22 | 2015-01-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Reactor |
WO2014103579A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 |
US9524821B2 (en) | 2012-12-27 | 2016-12-20 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Reactor, converter, and power conversion device having coupling coefficient adjuster |
CN104885169B (zh) * | 2012-12-27 | 2017-08-29 | 株式会社自动网络技术研究所 | 电抗器、转换器及电力转换装置 |
Also Published As
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