JP2014199835A - Inductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インダクタに関し、具体的には鉄道用のリアクトル、又は、インピーダンスボンドとして用いられるインダクタに関する。 The present invention relates to an inductor, and more particularly, to an inductor used as a railway reactor or an impedance bond.
この種のインダクタとしては、従来より、種々の構造のものが提案され、実用に供されている。例えば、特許文献1に記載されている発明は、電気鉄道用直流変電所において、その帰線側に設置される直流リアクトルであって、コイルと、コイルに挿入されるコア組立体とを含む。コア組立体は、いわゆるギャップ付鉄心コアであって、強磁性体からなる複数の鉄心ブロックと、各鉄心ブロックの間に介在する複数の常磁性体ブロックとが交互に積層され、金属製固定具によって一体化された円筒構造を有している。
Conventionally, inductors of various structures have been proposed and used in practical use. For example, the invention described in
ところで、この種のインダクタは、ギャップ部分からの漏洩磁束の影響を受けて固定具に渦電流が発生し、発熱する不具合を生じることが知られている。特に、この種のインダクタが、鉄道用リアクトルである場合、鉄道用リアクトルは、大電流、及び、高電圧下で使用されるから、渦電流の発生による発熱の防止が、より高度に求められる。 By the way, it is known that this type of inductor is affected by leakage magnetic flux from the gap portion, and an eddy current is generated in the fixture to cause a problem of heat generation. In particular, when this type of inductor is a railway reactor, the railway reactor is used under a large current and a high voltage, and therefore, prevention of heat generation due to the generation of eddy current is required to a higher degree.
この点、従来の鉄道用リアクトルでは、これを収納する筐体内にオイルを充填することにより、渦電流により生じる発熱を冷却するオイル冷却方式が採られている。 In this regard, conventional railroad reactors employ an oil cooling system that cools heat generated by eddy currents by filling oil in a housing that houses the reactor.
しかし、鉄道施設では、必ずしも上述したオイル冷却方式を採用しえない場合が生じる。例えば、トンネル内に設置される鉄道用リアクトルでは、火災防止の観点からオイル冷却方式を採用することはできない、という問題が生じる。 However, there are cases where the above-described oil cooling method cannot always be employed in railway facilities. For example, a railway reactor installed in a tunnel has a problem that an oil cooling method cannot be adopted from the viewpoint of fire prevention.
上述した問題点の解決手段について、特許文献1には開示されていない。
No means for solving the above-described problem is disclosed in
本発明の課題は、渦電流による発熱を防止うるインダクタを提供することである。 The subject of this invention is providing the inductor which can prevent the heat_generation | fever by an eddy current.
上述した課題を解決するため、本発明に係るインダクタは、コア組立体と、固定具とを有する。コア組立体は、磁路の一部にギャップを有しており、固定具は、ギャップに生じる漏洩磁束と鎖交しない位置に取り付けられている。この構造によると、固定具は、コア組立体のギャップに生じる漏洩磁束と鎖交しない位置に取り付けられているから、固定具に対する漏洩磁束の影響を回避し、もって、渦電流による発熱を防止することができる。 In order to solve the above-described problems, an inductor according to the present invention includes a core assembly and a fixture. The core assembly has a gap in a part of the magnetic path, and the fixture is attached at a position not interlinked with the leakage magnetic flux generated in the gap. According to this structure, since the fixture is attached at a position not interlinked with the leakage magnetic flux generated in the gap of the core assembly, the influence of the leakage magnetic flux on the fixture is avoided, thereby preventing the heat generation due to the eddy current. be able to.
以上述べたように、本発明によれば、渦電流による発熱を防止うるインダクタを提供することができる。 As described above, according to the present invention, an inductor capable of preventing heat generation due to eddy current can be provided.
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。 Other objects, configurations and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are merely examples.
図1乃至図7において同一符号は、同一又は対応部分を示すものとする。本発明は、インダクタに関し、具体的には、電気鉄道用変電所と接続され、帰線側に設置されることにより電車電流を吸い上げる鉄道用帰線リアクトルや、鉄道用インピーダンスボンドとして用いられるインダクタに関する。図1乃至図3のインダクタは、大電流用、かつ、磁束密度の高いコア組立体1と、コイル2とを含む。これらは、当該技術分野において、周知の構成部分であるから、以下、簡単に説明する。
1 to 7, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inductor, and more specifically, to a railway return line reactor that is connected to an electric railway substation and sucks up a train current by being installed on the return line side, and an inductor used as an impedance bond for a railway. . The inductor of FIGS. 1 to 3 includes a
コア組立体1は、少なくとも2つのコア部を正面からみて円筒形状に組み合わせたものでなり、磁路の一部にギャップ(g)を有している。具体的に、図1乃至図3のコア組立体1は、いわゆる巻鉄心と呼ばれるものであって、第1コア部11と、第2コア部12と、第3コア部13と、第4コア部14とを含む。
The
第1〜第4コア部11〜14のそれぞれは、いわゆる鉄心ブロックであって、磁性金属板を複数回巻いて樹脂で固め、切断し、研磨したものである。第1、第2コア部11、12は、正面からみてコの字形状を有しており、第2コア部12のコの字形状の両端が、第1コア部11の同両端と向かい合う関係で配置されている。第3コア部13は、第1コア部11の一端と第2コア部12の一端との間に配置されており、第4コア部14は第1コア部11の他端と第2コア部12の他端との間に配置されている。すなわち、コア組立体1は、一対の第1、第2コア部11、12と、第1、第2コア部11、12の上下端部を連結する第3、第4コア部13、14とを備え、バンド状の締め付け具15によって締め付けられることにより、一体化された円筒構造を有している。
Each of the first to
コア組立体1は、正面からみて幅方向wの両側部にギャップgを有している。すなわち、コア組立体1は、環状に連結された磁路を形成するギャップ付鉄心コアであって、ギャップgは、第1コア部11と第3コア部13との間、第1コア部11と第4コア部14との間、及び、第2コア部12と第3コア部13との間、第2コア部12と第4コア部14との間にあらわれる。
The
コイル2(図5参照)は、コア組立体1の幅方向wの両側部分において、ギャップgに重なる位置に巻装されている。ギャップgは、コイル2の高さ寸法内に配置される。
The coil 2 (see FIG. 5) is wound at a position overlapping the gap g on both side portions in the width direction w of the
ところで、この種のインダクタは、ギャップ(g)部分からの漏洩磁束の影響を受けて固定具に渦電流が発生(渦電流損)し、熱を生じること、及び、コイル抵抗(銅損)によりコイル(2)に熱を生じることが知られている。特に、この種のインダクタが、鉄道用リアクトルである場合、鉄道用リアクトルは、大電流、及び、高電圧下で使用されるから、渦電流損、及び、銅損による発熱の防止が、より高度に求められる。 By the way, this type of inductor is affected by the leakage magnetic flux from the gap (g) portion, and eddy currents are generated in the fixture (eddy current loss) to generate heat and coil resistance (copper loss). It is known to generate heat in the coil (2). In particular, when this type of inductor is a railroad reactor, the railroad reactor is used under a large current and a high voltage, so that the prevention of heat generation due to eddy current loss and copper loss is more advanced. Is required.
この点、従来の鉄道用リアクトルでは、これを収納する筐体内にオイルを充填することにより、渦電流損、及び、銅損による発熱を冷却するオイル冷却方式が採られている。 In this regard, conventional rail reactors employ an oil cooling system that cools heat generated by eddy current loss and copper loss by filling oil in a housing that houses the reactor.
しかし、鉄道施設では、必ずしも上述したオイル冷却方式を採用しえない場合が生じる。例えば、トンネル内に設置される鉄道用リアクトルでは、火災防止の観点からオイル冷却方式を採用することはできない、という問題が生じる。また、オイル冷却方式では、オイルの品質劣化が早く、頻繁に交換しなければならない点で、維持管理コスト高を招く、という問題も生じる。 However, there are cases where the above-described oil cooling method cannot always be employed in railway facilities. For example, a railway reactor installed in a tunnel has a problem that an oil cooling method cannot be adopted from the viewpoint of fire prevention. In addition, the oil cooling method has a problem that the quality of the oil is rapidly deteriorated and the maintenance cost is high because the oil must be replaced frequently.
本発明に係るインダクタの特徴の一つは、上述した問題を解決するため、固定具に対する漏洩磁束の影響を低減し、もって、渦電流損(及び、発熱)を防止するため、固定具の配置態様、及び、結合態様を工夫した点にある。図1乃至図3のインダクタは、固定具3と、収納筐体4と、冷却用の放熱性樹脂(図示省略)とを含む。
One of the features of the inductor according to the present invention is to solve the above-mentioned problem, to reduce the influence of leakage magnetic flux on the fixture, and thus to prevent the eddy current loss (and heat generation). It is in the point which devised the aspect and the coupling | bonding aspect. The inductor shown in FIGS. 1 to 3 includes a
固定具3は、ギャップgに生じる漏洩磁束と鎖交しない位置P2(図4参照)に取り付けられている。固定具3は、軸方向aでみた両端が、コア組立体1の両端面10に沿って折り曲げられるとともに、コア組立体1の外周において軸方向aに沿って取り付けられることにより、コア組立体1を、幅方向wに交差する高さ方向hに締め付ける。固定具3は、外周方向(a)に横切って両端側で固定されている。
The
ここで、固定具3は、ギャップgの位置P1から、磁気的、かつ、物理的に間隔を離れた位置P2に固定される(図4参照)。固定具3の位置P2としては、ギャップgの間隔を基準として、位置P1から5倍以上離せば漏洩磁束による渦電流は生じない。例えば、ギャップgが1cmのときは、その5倍以上離せば、渦電流の発生を回避しうる。ギャップgの数を増やし、ギャップgあたりの間隔を狭くすれば離すべき距離は小さくなることにより、発熱を回避し、小型化することもできる。
Here, the
固定具3は、コア組立体1が収納筐体4に収納された状態で、収納筐体4の内側に結合される。具体的に、図1乃至図3のコア組立体1は、前後各1本のスタットボルト6で収納筐体4の底部に固定されている。この構成により、固定具3は、収納筐体4内のコア組立体1に対し、高さ方向hでみたスタットボルト6の締め付け力F1と、締め付け力F1をうけて固定具3自身が撓むことにより生じる前後方向(軸方向a)への締め付け力F2、及び、締め付け力F1をうけて固定具3がコア組立体1に密着することにより生じる周方向への締め付け力F3(摩擦力による滑り防止)の三方向の固定力(図6、図7参照)を付与することにより、コア組立体1を収納筐体4内に固定する。
The
放熱性樹脂(図示省略)は、収納筐体4の内部空間に充填され、コア組立体1の周囲が放熱性樹脂によって覆われている。
The heat dissipating resin (not shown) is filled in the internal space of the
図1乃至図7を参照して説明したインダクタによると、既に説明した従来の問題を全て解決することができる。すなわち、コア組立体1は、磁路の一部にギャップgを有しており、固定具3は、ギャップgに生じる漏洩磁束と鎖交しない位置P2に取り付けられている。この構造によると、固定具3に対する漏洩磁束の影響を低減し、もって、渦電流損を防止することができる。
The inductor described with reference to FIGS. 1 to 7 can solve all the conventional problems described above. That is, the
また、固定具3は、締め付け力F1〜F3を付与するから、コア組立体1の振動や、うなり(磁歪)を防止することができる。また、固定具3は、前後各1本のスタットボルト6により、収納筐体4の底部に直接固定されるから、固定のための部品点数が少ない上、作業効率が向上する。
Moreover, since the fixing
インダクタは、収納筐体4内に放熱性樹脂を充填した樹脂冷却方式をとるから、銅損によりコイル2に生じる熱を放熱冷却させることができる。このように、インダクタは、オイルレスの樹脂冷却方式であるから、オイル冷却方式とは異なり、品質劣化の問題が生じない。従って、維持管理コストを低減することができる。
Since the inductor adopts a resin cooling method in which the
もっとも、樹脂冷却方式は、従来のオイル冷却方式と比較して放熱効率が悪い傾向にある。この点、図1乃至図7のインダクタでは、固定具3の配置により、渦電流損(及び、発熱)が防止されている。換言すれば、図1乃至図7のインダクタでは、銅損により生じる熱を冷却するだけでよいから、放熱性樹脂を用いた樹脂冷却方式をとることが可能となるとともに、放熱性樹脂の充填量と低減したとしても、充分な冷却効果が実現されている。
However, the resin cooling method tends to have a lower heat dissipation efficiency than the conventional oil cooling method. In this regard, in the inductors shown in FIGS. 1 to 7, eddy current loss (and heat generation) is prevented by the arrangement of the
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種種の変形態様を採り得ることは自明である。 Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is.
1 コア組立体
10 コア組立体の両端面
3 固定具
4 収納筐体
g ギャップ
a 軸方向
w 幅方向
h 高さ方向
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記コア組立体は、磁路の一部にギャップを有しており、
前記固定具は、前記ギャップに生じる漏洩磁束と鎖交しない位置に取り付けられている、
インダクタ。 An inductor having a core assembly and a fixture,
The core assembly has a gap in a part of the magnetic path;
The fixture is attached at a position not interlinked with the leakage magnetic flux generated in the gap.
Inductor.
前記コア組立体は、筒状であって、正面からみて幅方向の両側部に前記ギャップを有しており、
前記固定具は、前記コア組立体の外周において、前記軸方向に沿って取り付けられ、前記コア組立体を、前記幅方向に交差する高さ方向に締め付ける、
インダクタ。 An inductor according to claim 1,
The core assembly is cylindrical and has the gap on both sides in the width direction when viewed from the front.
The fixing device is attached along the axial direction on the outer periphery of the core assembly, and clamps the core assembly in a height direction intersecting the width direction.
Inductor.
前記固定具は、前記軸方向でみた両端が、前記コア組立体の両端面に沿って折り曲げられている、
インダクタ。 An inductor according to claim 2, wherein
Both ends of the fixing device viewed in the axial direction are bent along both end surfaces of the core assembly.
Inductor.
前記コア組立体は、前記収納筐体に収納され、
前記固定具は、前記コア組立体が前記収納筐体に収納された状態で、前記収納筐体の内側に結合される、
インダクタ。 The inductor according to any one of claims 1 to 3, further comprising a housing case,
The core assembly is housed in the housing;
The fixing device is coupled to the inside of the storage casing in a state where the core assembly is stored in the storage casing.
Inductor.
インダクタ。 The inductor according to claim 4, wherein the housing is filled with resin.
Inductor.
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