JP2013529851A - アモルファス合金立体巻鉄心 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来のアモルファス合金系変圧では、鉄心の継ぎ目による損失があり、アモルファス合金の高透磁率を十分に発揮できないという問題があった。
【解決手段】アモルファス合金立体巻鉄心であって、同一構造でアモルファス合金製である三つの単一鉄心１を備え、単一鉄心１は四角形をなしており、前記単一鉄心１の縁部の断面が半円形に近似または半分が正多角形をなしており、前記単一鉄心１は半円形で均一に配置されており、隣接する前記二つの単一鉄心１の直立辺２が貼り合わされて一体に固定されることで脚４を構成しており、各々の単一鉄心１の横方向フレーム３がヨークとなり、前記脚４の断面が円形に近似または正多角形をなしている。
【選択図】図１

Description

本発明は電力設備の分野に属し、具体的には立体構造のアモルファス合金鉄心に関する。
省エネルギーは現代社会で節約型社会を構築するために必要不可欠な政策であって、アモルファス合金変圧器は顕著な省エネルギー・環境に優しいという性能を備えていることから、徐々に広く受入れられるようになり、理想的で新たな配電用変圧器となっている。
現在、市販されているアモルファス合金変圧器製品に用いられている鉄心には、三相五脚型および三相三脚型構造があり、上記二種類のアモルファス合金鉄心構造を比較するに、三相三線脚型鉄心は三相五脚型鉄心の昇格型と言うことができ、相対的には小型で、軽量で、加工時間が短いが、以上二種類の鉄心断面は長方形構造であることから、変圧器の寸法設計においてアモルファス合金板材料幅により制限されやすく、設計製造も柔軟性に欠けるというもの以外に、上記構造は全体重量が重く、材料コストが嵩むうえ、大型となり、加工時間も長くなってしまう。
原理の上で分析するに、三相三脚型および三相五脚型構造の鉄心はいずれも平面構造であって、各々の脚部を形成する磁路長が均等ではなくなり、三相での給電のバランスを保証できず、上部ヨークと下部ヨークとに継ぎ目ができ、継ぎ目箇所に高い損失領域が発生して、アモルファス合金板材の高透磁率という長所を十分に発揮できず、そして継ぎ目箇所に形成されるエアギャップもまた相応の損失を増加させる以外に、長方形構造の鉄心および変圧器巻線もまた製品の短絡耐性の悪化を招いてしまう。
本発明の目的は、従来技術における欠陥を克服し、作動時の振動が少なく、励磁電流を顕著に低減させるアモルファス合金立体巻鉄心を提供するところにある。
本発明は以下のように実現される。アモルファス合金立体巻鉄心であって、同一構造でアモルファス合金製である三つの単一鉄心を備え、単一鉄心は四角形をなしており、前記単一鉄心の縁部の断面が半円形に近似または半分が正多角形をなしている。
前記単一鉄心は半円形で均一に配置されており、隣接する前記二つの単一鉄心の直立辺が貼り合わされて一体に固定されることで脚を構成しており、各々の単一鉄心の横方向フレームがヨークとなり、前記脚の断面が円形または正多角形をなしている。
前記アモルファス合金立体巻鉄心の特殊な箇所とは、前記鉄心における単一鉄心が台形状のアモルファス合金ストリップを内側から外側に連続して巻回して構成されているところである。
本発明のアモルファス合金立体巻鉄心は、このような構造を採用しているため、性能において、アモルファス合金ストリップの透磁方向と鉄心の磁路方向とが完全に一致することから、作動時の振動は少なく、従来のアモルファス合金での騒音の問題を大幅に改善できる。三相鉄心の磁路は完全に対称的に均等長さとなり、三相給電のバランスを確保し、リアクタンスを大きく減少させ、励磁電流は顕著に低減される。立体アモルファス合金鉄心では継ぎ目がなく、高い損失領域はなくなり、アモルファス合金の高透磁率という長所を十分に発揮することができるものであって、最大の減衰は継ぎ目箇所に形成されるエアギャップによる損失によることから、従来のアモルファス合金系での励磁損失が低いということを基礎として、さらに２０％以上低減することができる。
本発明の立体図である。 本発明の断面図である。
以下にて図面を合せて本発明を詳細に説明する。
図１に示すように、アモルファス合金立体巻鉄心であって、同一構造でアモルファス合金製である三つの単一鉄心１を備え、単一鉄心１は四角形をなしている。前記単一鉄心１は複数本の台形状のアモルファス合金ストリップを順次巻回して構成されている。前記単一鉄心１の縁部の断面が半円形をなしているが、前記単一鉄心１の縁部の断面は半分が正多角形をなしてもよい。
前記単一鉄心１は半円形で均一に配置されており、隣接する前記二つの単一鉄心１の直立辺２が貼り合わされて一体に固定されることで脚４を構成しており、各々の単一鉄心１の横方向フレーム３がヨークとなっている。
図２に示すように、前記脚４の断面が円形をなしているが、前記脚４の断面は正多角形をなしてもよい。
前記単一鉄心１は台形状のアモルファス合金ストリップを内側から外側に連続して巻回して構成されている。
単一鉄心１は複数本の台形状のアモルファス合金ストリップを内側から外側に連続して巻回して構成されており、継ぎ目はない。台形状のアモルファス合金ストリップは一括切断加工を採用することで、材料の利用率は１００％となる。
上記は本発明の好ましい実施形態に過ぎない。言及しておくべきは、当業者にとって、本発明の原理から離れない状況にて、若干の改善および変形を行うことは可能であって、これもまた本発明の保護範囲にあると見なされるべきであるということである。
１ 単一鉄心、
２ 直立辺、
３ 横方向フレーム、
４ 脚。

Claims (2)

  1. アモルファス合金立体巻鉄心であって、同一構造でアモルファス合金ストリップを巻回してなる三つの単一鉄心を備え、単一鉄心は四角形をなしており、前記単一鉄心の縁部の断面が半円形に近似または半分が正多角形をなしており、
    前記単一鉄心は半円形で均一に配置されており、隣接する前記二つの単一鉄心の直立辺が貼り合わされて一体に固定されることで脚を構成しており、各々の単一鉄心の横方向フレームがヨークとなり、前記脚の断面が円形または正多角形をなしている、ことを特徴とするアモルファス合金立体巻鉄心。
  2. 前記単一鉄心が台形状のアモルファス合金ストリップを内側から外側に連続して巻回して構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のアモルファス合金立体巻鉄心。
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