JP2019021721A - Three-phase transformer core - Google Patents
Three-phase transformer core Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019021721A JP2019021721A JP2017137874A JP2017137874A JP2019021721A JP 2019021721 A JP2019021721 A JP 2019021721A JP 2017137874 A JP2017137874 A JP 2017137874A JP 2017137874 A JP2017137874 A JP 2017137874A JP 2019021721 A JP2019021721 A JP 2019021721A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron core
- electrical steel
- axis direction
- grain
- length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、三相変圧器用積鉄心に関し、特に、三相変圧器に用いて好適なものである。 The present invention relates to a steel core for a three-phase transformer, and is particularly suitable for use in a three-phase transformer.
変圧器に用いられる鉄心として、電磁鋼板を積層させて構成される積鉄心がある。積鉄心として方向性電磁鋼板を用いる場合、方向性電磁鋼板の圧延方向と、鉄心の脚の延設(長手)方向及びヨークの延設(長手)方向(脚の延設方向と電磁鋼板の積層方向とに垂直な方向)とが同じになるようにする。方向性電磁鋼板は、磁気異方性が大きく、その圧延方向の透磁率が(その他の方向の透磁率よりも)大きいからである。 As an iron core used for a transformer, there is a laminated iron core formed by laminating electromagnetic steel sheets. When a grain-oriented electrical steel sheet is used as the iron core, the rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet, the extension (longitudinal) direction of the legs of the core and the extension (longitudinal) direction of the yoke (the extension direction of the legs and the lamination of the electrical steel sheets) The direction perpendicular to the direction). This is because the grain-oriented electrical steel sheet has a large magnetic anisotropy and has a high permeability in the rolling direction (permeability in other directions).
変圧器の積鉄心として、特許文献1に記載の技術がある。特許文献1には、変圧器の励磁時に形成される磁路に対してほぼ直交する方向に伸びるスリット状の穴を鉄心に形成することが記載されている。 As a product core of a transformer, there is a technique described in Patent Document 1. Patent Document 1 describes that a slit-like hole extending in a direction substantially orthogonal to a magnetic path formed when a transformer is excited is formed in an iron core.
ところで、変圧器を動作しているときに生じる鉄心の振動音(所謂うなり)を小さくすることが望まれている。しかしながら、特許文献1に記載の技術において鉄心に形成する穴は、鉄心全体が飽和に至る前(磁束密度が飽和磁束密度に達する前)に局部的に鉄心を飽和させることにより励磁電流の急増を緩和するためのものである。従って、鉄心の低騒音化を図ることが容易ではない。特に、三相変圧器では、各相の電圧の位相が120°ずつずれることから、鉄心の振動音が発生し易く、単相変圧器に比べ、鉄心の低騒音化に対するニーズが高い。 Incidentally, it is desired to reduce the vibration sound (so-called beat) of the iron core that is generated when the transformer is operating. However, the hole formed in the iron core in the technique described in Patent Document 1 causes a rapid increase in excitation current by locally saturating the iron core before the entire iron core reaches saturation (before the magnetic flux density reaches the saturation magnetic flux density). It is for relaxation. Therefore, it is not easy to reduce the noise of the iron core. In particular, in a three-phase transformer, the phase of the voltage of each phase is shifted by 120 °, so that the vibration sound of the iron core is likely to be generated, and the need for lower noise in the iron core is higher than in a single-phase transformer.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、三相変圧器に用いられる積鉄心の振動による騒音を小さくすることを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above problems, and it aims at reducing the noise by the vibration of the iron core used for a three-phase transformer.
本発明の三相変圧器用積鉄心は、複数の脚と、相互に隣り合う位置にある2つの前記脚を磁気的に連結するヨークとを有し、三相変圧器の積鉄心となる三相変圧器用積鉄心であって、前記複数の脚は、相互に間隔を有し、前記複数の脚の延設方向は、相互に平行であり、前記脚と前記ヨークは、それぞれ、積層された複数の方向性電磁鋼板を有し、前記脚を構成する前記方向性電磁鋼板の積層方向と、前記ヨークを構成する前記方向性電磁鋼板の積層方向は同じであり、前記脚を構成する前記方向性電磁鋼板の圧延方向は、前記脚の延設方向である第1の方向であり、前記ヨークを構成する前記方向性電磁鋼板の圧延方向は、前記脚の延設方向である前記第1の方向と前記方向性電磁鋼板の積層方向である第2の方向とに垂直な方向である第3の方向であり、前記ヨークの一部の領域に、前記ヨークのその他の領域よりも、少なくとも前記第1の方向における磁気抵抗が大きい領域を含む磁歪低減領域を有し、前記磁歪低減領域の前記第3の方向の長さは、前記磁歪低減領域の前記第1の方向の長さよりも長いことを特徴とする。 The stacked iron core for a three-phase transformer of the present invention has a three-phase transformer core having a plurality of legs and a yoke that magnetically connects the two legs located adjacent to each other, and serves as a stacked core of the three-phase transformer. The transformer core, wherein the plurality of legs are spaced apart from each other, the extending directions of the plurality of legs are parallel to each other, and the legs and the yoke are each laminated in layers. The directionality of the directional electromagnetic steel sheet constituting the leg is the same as the direction of lamination of the directional electromagnetic steel sheet constituting the leg and the direction of lamination of the directional electromagnetic steel sheet constituting the yoke. The rolling direction of the electrical steel sheet is a first direction that is the extending direction of the legs, and the rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet that constitutes the yoke is the first direction that is the extending direction of the legs. And a direction perpendicular to the second direction which is the lamination direction of the grain-oriented electrical steel sheets. A magnetostriction reducing region including at least a region having a higher magnetoresistance in the first direction than the other regions of the yoke in a partial region of the yoke, and the magnetostriction reducing region The length in the third direction is longer than the length in the first direction of the magnetostriction reducing region.
本発明によれば、三相変圧器に用いられる積鉄心の振動による騒音を小さくすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the noise by the vibration of the iron core used for a three-phase transformer can be made small.
本発明の実施形態を説明する前に、本発明の実施形態に至った経緯について説明する。
図1は、三相変圧器用積鉄心1000の一般的な構成を示す図である。尚、以下の説明では、三相変圧器用積鉄心を必要に応じて積鉄心と略称する。図1(a)は、積鉄心の平面図を示し、図1(b)は、図1(a)のI−I断面図(I−Iに沿って切った場合の断面図)を示す。尚、各図において、X軸、Y軸、Z軸は、各図の向きの関係を示す図である。○の中に●が示されているものは、紙面の奥側から手前側に向かう方向を示し、○の中に×が示されているものは、紙面の手前側から奥側に向かう方向を示す。
Before explaining the embodiment of the present invention, the background to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a general configuration of a
図1(a)及び図1(b)において、積鉄心1000は、複数の方向性電磁鋼板を積層することにより構成される。
積鉄心1000は、鉄心ブロック1100、1200、1300、1400、1500を有する。
In FIG. 1A and FIG. 1B, the
The
鉄心ブロック1100、1200、1300は、積鉄心1000の脚を構成する部分である。鉄心ブロック1100、1300の形状及び大きさは同じである。鉄心ブロック1100、1300の平面形状は、等脚台形である。この等脚台形の上底又は下底の長さが、積鉄心1000の脚のY軸方向(脚の延設(長手)方向)の長さに対応する。鉄心ブロック1200は、相互に対向する一組の辺が他の組の辺よりも長い六角形を平面形状とする方向性電磁鋼板を積層させることにより構成される。図1(a)に示すように、この六角形の各辺のうち、他の辺よりも長い一組の辺(2つの辺)の長さは等しく、更に、この辺の長さは、鉄心ブロック1100、1300の平面形状である等脚台形の上底及び下底のうち短い方の辺の長さと等しい。尚、図1(a)では、当該他の辺(4つの辺)の長さも等しい場合を例に挙げて示すが、当該他の辺(4つの辺)の長さは等しくなくてもよい。
The
鉄心ブロック1400、1500は、積鉄心1000のヨーク(継鉄)を構成する部分であり、鉄心ブロック1100、1200、1300を磁気的に連結させるためのものである。鉄心ブロック1400、1500の形状及び大きさは同じである。鉄心ブロック1400、1500は、等脚台形に対し、当該等脚台形の上底及び下底のうち、短い方の辺の中央の部分を窪ませた形状を平面形状とする方向性電磁鋼板を積層させることにより構成される。この窪ませる部分の形状は、鉄心ブロック1200の平面形状である六角形の相互に隣り合う2つの短い辺の相互に重なる(1つの)端点と、当該2つの短い辺の相互に離れた位置にある(2つの)端点とを頂点とする三角形の形状である。このような等脚台形の上底又は下底の長さが、積鉄心1000のヨークのX軸方向(長手方向(脚の延設方向(Y軸方向)と方向性電磁鋼板の積層方向(Z軸方向)とに垂直な方向)の長さに対応する。
The
ここで、圧延方向(磁化容易軸の方向)が、図1(a)のRDの傍らに示す両矢印線の方向になり、且つ、平面形状が各鉄心ブロック1100、1200、1300、1400、1500の平面形状と同じなるように方向性電磁鋼板を剪断あるいは金型で打ち抜くことにより、各鉄心ブロック1100、1200、1300、1400、1500を構成する方向性電磁鋼板が得られる。このような方向性電磁鋼板を、それらの輪郭が合うように相互に積層して固定することで、各鉄心ブロック1100、1200、1300、1400、1500が得られる。そして、各鉄心ブロック1100、1200、1300、1400、1500を図1(a)及び図1(b)に示すようにして組み合わせることにより積鉄心1000が得られる。
Here, the rolling direction (the direction of the easy axis of magnetization) is the direction of the double arrow line shown beside the RD in FIG. 1A, and the planar shape is each of the iron core blocks 1100, 1200, 1300, 1400, 1500. The directional electrical steel sheets constituting the respective iron core blocks 1100, 1200, 1300, 1400, and 1500 are obtained by shearing or punching the directional electrical steel sheets with a die so as to have the same planar shape. Each of the core blocks 1100, 1200, 1300, 1400, 1500 is obtained by laminating and fixing such directional electrical steel sheets so that their contours are matched. And the
積鉄心1000は、内鉄形の積鉄心である。積鉄心1000を用いて三相変圧器を構成する場合、積鉄心1000の3つの脚(鉄心ブロック1100、1200、1300)のそれぞれに対してコイルが配置される。各脚に配置されるコイルは、例えば、三相交流電源の各相のコイルに対応する。図1(a)には、鉄心ブロック1100、1200、1300に対して配置される不図示のコイルに、三相交流電源の交流電圧を印加した場合に、励磁周期(三相交流電源の周波数に対応する周期)の或る一時点(例えば、U相とV相の電圧の振幅が等しく、極性も等しくなる時点)において積鉄心1000の内部に発生する磁束線の一例を概念的に示す。
The
図1(a)に示すように、磁束は、領域1600、1700において、方向性電磁鋼板の圧延方向(RD)以外の方向に流れる。このように、三相交流電源の交流電圧を印加すると、鉄心ブロック1400、1500(即ち、ヨーク)の領域のうち、鉄心ブロック1200のX軸方向の中心と、鉄心ブロック1300のX軸方向の中心との間の領域において、方向性電磁鋼板の圧延方向以外の方向に磁束が流れる。
As shown to Fig.1 (a), a magnetic flux flows into directions other than the rolling direction (RD) of a grain-oriented electrical steel sheet in the area |
尚、ここでは図示を省略するが、鉄心ブロック1100、1200、1300に対して配置される不図示のコイルに、三相交流電源の交流電圧を印加した場合に、励磁周期(三相交流電源の周波数に対応する周期)の或る一時点(例えば、V相とW相の電圧の振幅が等しく、極性も等しくなる時点)において、鉄心ブロック1400、1500(即ち、ヨーク)の領域のうち、鉄心ブロック1100のX軸方向の中心と、鉄心ブロック1200のX軸方向の中心との間の領域において、方向性電磁鋼板の圧延方向以外の方向に磁束が流れる。尚、この場合の磁束線は、概ね、図1(a)に示す磁束線を、鉄心ブロック1200の(図1(a)に示す部分の)重心の位置を通り、Y軸方向(積鉄心1000の脚の延設(長手)方向)に延伸する軸を軸として180°回転させた形になる。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted here, when the alternating voltage of a three-phase alternating current power supply is applied to the coil not shown arrange | positioned with respect to the iron core blocks 1100, 1200, and 1300, an excitation period (three-phase alternating current power supply The core of the core blocks 1400 and 1500 (that is, the yoke) at a certain point in time (period corresponding to frequency) (for example, when the amplitudes of the V-phase and W-phase voltages are equal and polarities are equal). In a region between the center of the
図2は、方向性電磁鋼板における磁歪と、励磁方向(磁束線の方向)の圧延方向からの角度との関係の一例を示す図である。尚、図2は、最大磁束密度Bmが1.0Tの場合の関係である。図2に示すように、励磁方向の圧延方向からの角度が大きくなるほど、方向性電磁鋼板の磁歪は大きくなる。図2に示す例では、励磁方向の圧延方向からの角度が90°になると、この角度が0°であるときの磁歪の10倍程度(即ち、+20dB程度)の磁歪となる。積鉄心1000を構成する方向性電磁鋼板は固定されるが、完全に動かないように固定されず、このような磁歪により、積鉄心1000を構成する方向性電磁鋼板が振動し、騒音の原因となる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the relationship between magnetostriction in a grain-oriented electrical steel sheet and the angle of the excitation direction (direction of magnetic flux lines) from the rolling direction. FIG. 2 shows the relationship when the maximum magnetic flux density Bm is 1.0T. As shown in FIG. 2, the greater the angle of the excitation direction from the rolling direction, the greater the magnetostriction of the grain-oriented electrical steel sheet. In the example shown in FIG. 2, when the angle of the excitation direction from the rolling direction is 90 °, the magnetostriction is about 10 times (that is, about +20 dB) the magnetostriction when this angle is 0 °. Although the grain-oriented electrical steel sheet constituting the stacked
そこで、本発明者らは、図1(a)の領域1600、1700に発生するような、方向性電磁鋼板の圧延方向以外の方向に流れる磁束を減少させることにより、積鉄心から発生する騒音を低減させることができるのではないかと考えた。以下の本発明の実施形態は、このような知見に基づくものである。以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。尚、以下の説明において、図1に示す積鉄心1000と同一の部分については、図1に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
Therefore, the present inventors reduced the magnetic flux flowing in the direction other than the rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet as generated in the
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。
図3は、本実施形態の積鉄心3000の構成の一例を示す図である。図3(a)は、積鉄心3000の平面図を示し、図3(b)は、図3(a)のI−I断面図(I−Iに沿って切った場合の断面図)を示す。
図3(a)及び図3(b)において、積鉄心3000は、複数の方向性電磁鋼板を積層することにより構成される。
積鉄心3000は、鉄心ブロック1100、1200、1300、3400、3500を有する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of the
In Fig.3 (a) and FIG.3 (b), the
The
鉄心ブロック3400、3500は、積鉄心3000のヨーク(継鉄)を構成する部分である。鉄心ブロック3400、3500の形状及び大きさは同じである。鉄心ブロック3400、3500は、図1に示した鉄心ブロック1400、1500に対し、スリット3410、3420、3510、3520が形成されている。鉄心ブロック3400、3500は、図1に示した鉄心ブロック1400、1500と、この点が異なり、その他の点は、図1に示した鉄心ブロック1400、1500と同じである。
The iron core blocks 3400 and 3500 are parts that constitute a yoke of the
図1(a)を参照しながら説明したように、方向性電磁鋼板の板面と平行な平面において、方向性電磁鋼板の圧延方向以外の方向に流れる磁束は、鉄心ブロック1400、1500(即ち、ヨーク)の領域のうち、鉄心ブロック1200、1300のX軸方向の中心の間の領域と(領域1600、1700)、鉄心ブロック1100、1200のX軸方向の中心の間の領域に流れる。更に、図1(a)に示すように、方向性電磁鋼板の圧延方向以外の方向に流れる磁束は、概ね、鉄心ブロック1400、1500(即ち、ヨーク)のY軸方向の中心を通り、X軸方向に延伸する軸を軸とする軸対称の分布となる。
As described with reference to FIG. 1 (a), magnetic fluxes flowing in directions other than the rolling direction of the directional electromagnetic steel sheet in the plane parallel to the plate surface of the directional electromagnetic steel sheet are the iron core blocks 1400, 1500 (that is, Among the regions of the yoke), the flow flows to a region between the centers of the iron core blocks 1200 and 1300 in the X-axis direction (
そこで、方向性電磁鋼板の板面と平行な平面において、方向性電磁鋼板の圧延方向以外の方向に流れる磁束が発生する領域(図1(a)に示す例では領域1600、1700)のうち、鉄心ブロック1400、1500のY軸方向の中心付近の領域の、方向性電磁鋼板の圧延方向以外の方向における磁気抵抗を大きくする(これは、圧延方向における磁気抵抗の変化を拒絶するものではない。つまり例えば、圧延方向における磁気抵抗も同時に大きくなることを許容する)。このようにすることにより、方向性電磁鋼板の圧延方向以外の方向に流れる磁束を低減させる。
Therefore, in a plane parallel to the plate surface of the grain-oriented electrical steel sheet, a magnetic flux that flows in a direction other than the rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet is generated (in the example shown in FIG. 1A,
そのために、本実施形態では、鉄心ブロック3400(即ち、ヨーク)の領域のうち、鉄心ブロック1100、1200のX軸方向の中心の間の領域であって、鉄心ブロック3400のY軸方向の中心付近の領域と、鉄心ブロック1200、1300のX軸方向の中心の間の領域であって、鉄心ブロック3400のY軸方向の中心付近の領域に、X軸方向に延伸するスリット(穴)3410、3420を形成する。
Therefore, in the present embodiment, of the core block 3400 (that is, the yoke), it is a region between the centers of the iron core blocks 1100 and 1200 in the X-axis direction and near the center of the
同様に、鉄心ブロック3500(即ち、ヨーク)の領域のうち、鉄心ブロック1100、1200のX軸方向の中心の間の領域であって、鉄心ブロック3500のY軸方向の中心付近の領域と、鉄心ブロック1200、1300のX軸方向の中心の間の領域であって、鉄心ブロック3500のY軸方向の中心付近の領域に、X軸方向に延伸するスリット(穴)3510、3520を形成する。以下に、本実施形態のスリット3410、3420、3510、3520の一例を説明する。
Similarly, among the regions of the iron core block 3500 (that is, the yoke), a region between the centers of the iron core blocks 1100 and 1200 in the X-axis direction, the region near the center of the
スリット3410、3420、3510、3520のX軸方向(鉄心ブロック3400、3500を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向)の長さD1は、積鉄心3000のヨーク(継鉄)を構成する鉄心ブロック3400、3500のX軸方向の長さであって、スリット3410、3420または3510、3520のY軸方向の中心を通る位置におけるX軸方向の長さD3の0.4倍以上が望ましい。スリット3410、3420、3510、3520のX軸方向の長さD1がこの範囲を下回ると、図1(a)に示す磁束1600、1700が増加して振動音の低減の効果が低減する虞があるからである。
The length D1 of the
一方、スリット3410、3420、3510、3520のY軸方向の長さD2は、X軸方向の長さD1を下回る範囲で、積鉄心3000を用いて構成する三相変圧器の仕様等に応じて適宜決定すればよい。例えば、スリット3410、3420、3510、3520のY軸方向の長さD2を2mm以上30mm以下の範囲内とすることができる。スリット3410、3420、3510、3520のY軸方向の長さD2がこの範囲を下回ると、スリット3410、3420、3510、3520を貫通する磁束が増加して、振動音の低減の効果が低下する虞がある。一方、スリット3410、3420、3510、3520のY軸方向の長さD2がこの範囲を上回ると、鉄心ブロック1400、1500の断面積の減少による最大磁束密度Bmの増加によって、振動音の低減の効果が低減する虞がある。尚、Y軸方向は、鉄心ブロック3400、3500を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向(X軸方向)と鉄心ブロック3400、3500を構成する方向性電磁鋼板の積層方向(Z軸方向)とに垂直な方向である。
また、スリット3410、3420、3510、3520は、Z軸方向に貫通する貫通穴である(図3(b)を参照)。
On the other hand, the length D2 of the
Further, the
図4は、スリット3410、3420、3510、3520を形成する領域の一例を説明する図である。
スリット3410は、鉄心ブロック3400の領域のうち、鉄心ブロック1100、1200のX軸方向の中心の間の領域に形成される。即ち、図4において、スリット3410は、鉄心ブロック1100のX軸方向の中心を通り、Y軸方向に延伸する仮想線4100と、鉄心ブロック1200のX軸方向の中心を通り、Y軸方向に延伸する仮想線4200との間の領域に形成される。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a region where
The
また、スリット3420は、鉄心ブロック3400の領域のうち、鉄心ブロック1200、1300のX軸方向の中心の間の領域に形成される。即ち、図4において、スリット3420は、仮想線4200と、鉄心ブロック1300のX軸方向の中心を通り、Y軸方向に延伸する仮想線4300との間の領域に形成される。
Further, the
また、スリット3410、3420は、鉄心ブロック3400のY軸方向の中心付近の領域に形成される。図1(a)を参照しながら前述したように、鉄心ブロック3400、3500のY軸方向の中心付近の領域の、方向性電磁鋼板の圧延方向以外の方向における磁気抵抗を、鉄心ブロック3400のその他の領域の磁気抵抗よりも大きくする必要があるためである。
The
ここで、鉄心ブロック3400のY軸方向の中心付近の領域とは、鉄心ブロック3400(ヨーク)のY軸方向における中心の位置からのY軸方向における距離が、鉄心ブロック3400(ヨーク)のY軸方向における長さの0.1倍以下の範囲内の領域を指す。即ち、図4において、スリット3410、3420は、仮想線4400a、4500aの間の領域に形成される。ここで、仮想線4400aは、仮想線4600aとのY軸方向における距離が、鉄心ブロック3400のY軸方向の長さD4の0.1倍となる位置でX軸方向に延伸する仮想線である。仮想線4600aは、鉄心ブロック3400のY軸方向の中心を通り、X軸方向に延伸する仮想線である。また、仮想線4500aは、仮想線4400aと反対側において、仮想線4600aとのY軸方向における距離が、鉄心ブロック3400のY軸方向の長さD4の0.1倍となる位置でX軸方向に延伸する仮想線である。
Here, the region in the vicinity of the center in the Y-axis direction of the
同様に、スリット3510は、鉄心ブロック3500の領域のうち、鉄心ブロック1100、1200の幅方向の中心の間の領域に形成される。即ち、図4において、スリット3510は、仮想線4100、4200の間の領域に形成される。
また、スリット3520は、鉄心ブロック3500の領域のうち、鉄心ブロック1200、1300の幅方向の中心の間の領域に形成される。即ち、図4において、スリット3520は、仮想線4200、4300の間の領域に形成される。
また、スリット3510、3520は、鉄心ブロック3500のY軸方向の中心付近の領域に形成される。
Similarly, the
Further, the
In addition, the
ここで、鉄心ブロック3500のY軸方向の中心付近の領域は、鉄心ブロック3400と同様に定められる。即ち、鉄心ブロック3500のY軸方向の中心付近の領域とは、鉄心ブロック3500のY軸方向における中心の位置からのY軸方向における距離が、鉄心ブロック3500のY軸方向の長さの0.1倍以下の範囲内の領域を指す。図4において、スリット3510、3520は、仮想線4400b、4500bの間の領域に形成される。ここで、仮想線4400bは、仮想線4600bとのY軸方向における距離が、鉄心ブロック3500のY軸方向の長さD4の0.1倍となる位置でX軸方向に延伸する仮想線である。仮想線4600bは、鉄心ブロック3500のY軸方向の中心を通り、X軸方向に延伸する仮想線である。また、仮想線4500bは、仮想線4400bと反対側において、仮想線4600bとのY軸方向における距離が、鉄心ブロック3500のY軸方向の長さD4の0.1倍となる位置でX軸方向に延伸する仮想線である。
Here, the area near the center of the
以上のようなスリット3410、3420が形成されるように、鉄心ブロック3400を構成する方向性電磁鋼板のそれぞれに対してスリット状の穴を形成する。同様に、スリット3510、3520が形成されるように、鉄心ブロック3500を構成する方向性電磁鋼板のそれぞれに対してスリット状の穴を形成する。即ち、鉄心ブロック3400を構成する各方向性電磁鋼板に対して形成する穴の平面形状、大きさ、X−Y平面における位置を、それぞれ、スリット3410、3420の平面形状、大きさ、X−Y平面における位置とする。同様に、鉄心ブロック3500を構成する各方向性電磁鋼板に対して形成する穴の平面形状、大きさ、X−Y平面における位置を、それぞれ、スリット3510、3520の平面形状、大きさ、X−Y平面における位置とする。
本実施形態では、鉄心ブロック3400、3500を構成する各方向性電磁鋼板に対して形成する穴の形状、大きさ、及び位置を同じにする。
A slit-like hole is formed in each of the grain-oriented electrical steel sheets constituting the
In the present embodiment, the shape, size, and position of the holes formed for the grain-oriented electrical steel sheets constituting the iron core blocks 3400 and 3500 are the same.
圧延方向(磁化容易軸の方向)が、図3(a)のRDの傍らに示す両矢印線の方向になり、且つ、平面形状が鉄心ブロック3400、3500の平面形状と同じになるように方向性電磁鋼板を剪断あるいは金型で打ち抜くことにより、鉄心ブロック3400、3500を構成する方向性電磁鋼板が得られる。 The direction in which the rolling direction (direction of the easy axis of magnetization) is the direction of the double arrow line shown beside the RD in FIG. 3A and the planar shape is the same as the planar shape of the iron core blocks 3400 and 3500 Directional electrical steel sheets constituting the iron core blocks 3400 and 3500 can be obtained by punching the magnetic steel sheets with a shear or a die.
このようにして得られる方向性電磁鋼板を、それらの輪郭が合うように相互に積層して固定することで、鉄心ブロック3400、3500が得られる。前述したように、鉄心ブロック3400、3500を構成する各方向性電磁鋼板に対して形成する穴の形状、大きさ、及び位置は、同じである。従って、これらの方向性電磁鋼板を相互に積層すると、当該方向性電磁鋼板に形成されている穴により、鉄心ブロック3400、3500には、方向性電磁鋼板の積層方向であるZ軸方向に貫通する貫通穴が形成される。このようにしてスリット3410、3420、3510、3520として、Z軸方向に貫通する貫通穴が得られる(図3(b)を参照)。
Iron core blocks 3400 and 3500 are obtained by stacking and fixing the grain-oriented electrical steel sheets obtained in this manner so that their contours match each other. As described above, the shape, size, and position of the holes formed in each grain-oriented electrical steel sheet constituting the iron core blocks 3400 and 3500 are the same. Therefore, when these grain-oriented electrical steel sheets are laminated together, the core blocks 3400 and 3500 penetrate through the core blocks 3400 and 3500 in the Z-axis direction, which is the lamination direction of the grain-oriented electrical steel sheets, by the holes formed in the grain-oriented electrical steel sheets. A through hole is formed. In this way, through holes penetrating in the Z-axis direction are obtained as the
以上のように本実施形態では、積鉄心3000のヨークを構成する鉄心ブロック3400、3500のY軸方向の中心付近にX軸方向(方向性電磁鋼板の圧延方向)に延伸するスリット3410、3420、3510、3520を形成する。従って、鉄心ブロック3400、3500により構成される積鉄心3000のヨークにおいて、鉄心ブロック3400、3500を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向(X軸方向)以外の方向における磁気抵抗を(スリット3410、3420、3510、3520を形成しない場合よりも)大きくすることができる(これはX軸方向における磁気抵抗の変化を拒絶するものではない(即ち、スリット3410、3420、3510、3520を形成する領域の全てにおいて、ヨークのその他の領域よりも、少なくともY軸方向における磁気抵抗を大きくしていればよく、例えば磁歪低減領域内においてX軸方向における磁気抵抗も同時に大きくなることを許容する))。よって、図1(a)に示した磁束線は、図5に示すように変化し、領域1600、1700に生じる磁束を減少させることができる(図5の白抜き矢印線は、磁束の方向を示す)。これにより、励磁方向(磁束線の方向)の圧延方向からの角度が大きくなることを抑制することができ、積鉄心3000に生じる磁歪を低減させることができる(図2を参照)。
As described above, in this embodiment, the
本実施形態では、鉄心ブロック3400、3500を構成する各方向性電磁鋼板に対して形成する穴の形状、大きさ、及び位置を同じにする場合を例に挙げて説明した。このようにすれば、鉄心ブロック3400、3500を構成する各方向性電磁鋼板を同一の方法で製造することができるので好ましい。しかしながら、鉄心ブロック3400、3500を構成する各方向性電磁鋼板に対して形成する穴の形状、大きさ、及び位置の少なくとも何れか1つを異ならせてもよい。また、本実施形態では、スリット3410、3420をZ軸方向に貫通する貫通穴にする場合を例に挙げて説明した。しかしながら、スリットが貫通する方向は、Z軸方向ではなく、Z軸方向に対して傾斜した方向であってもよい。また、スリットは、貫通穴でなくてもよい。
In the present embodiment, the case where the shapes, sizes, and positions of the holes formed in the grain-oriented electrical steel sheets constituting the iron core blocks 3400 and 3500 are the same has been described as an example. This is preferable because each grain-oriented electrical steel sheet constituting the iron core blocks 3400 and 3500 can be manufactured by the same method. However, at least one of the shape, size, and position of the holes formed in the grain-oriented electrical steel sheets constituting the iron core blocks 3400 and 3500 may be different. In the present embodiment, the case where the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。第1の実施形態では、積鉄心3000のヨークを構成する鉄心ブロック3400、3500のY軸方向の中心付近の領域にX軸方向に延伸するスリット3410、3420、3510、3520をそれぞれ1つずつ形成する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、スリット3410、3420、3510、3520を形成する領域に、X軸方向に並ぶ複数の穴を形成する。このように、本実施形態と第1の実施形態とは、積鉄心3000のヨークを構成する鉄心ブロックに形成する穴の形状、大きさ、及び数が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、前述した部分と同一の部分については、図1〜図5に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, one
図6は、本実施形態の積鉄心6000の構成の一例を示す図である。図6(a)は、積鉄心6000の平面図を示し、図6(b)は、図6(a)のI−I断面図(I−Iに沿って切った場合の断面図)を示す。
図6(a)及び図6(b)において、積鉄心6000は、複数の方向性電磁鋼板を積層することにより構成される。
積鉄心6000は、鉄心ブロック1100、1200、1300、6400、6500を有する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
6 (a) and 6 (b), the
The
鉄心ブロック6400、6500は、積鉄心6000のヨーク(継鉄)を構成する部分である。鉄心ブロック6400、6500の形状及び大きさは同じである。鉄心ブロック6400、6500は、第1の実施形態で説明したスリット3410、3420、3510、3520が形成される領域に、X軸方向(鉄心ブロック6400、6500を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向)に並ぶ複数の穴を形成したものである。鉄心ブロック6400、6500のその他の点は、第1の実施形態で説明した鉄心ブロック3400、3500と同じである。
The iron core blocks 6400 and 6500 are parts that constitute a yoke of the
第1の実施形態では、鉄心ブロック3400の領域のうち、図4の仮想線4100、4200、4400a、4500aで囲まれる領域内に、スリット3410を形成する。また、鉄心ブロック3400の領域のうち、図4の仮想線4200、4300、4400a、4500aで囲まれる領域内に、スリット3420を形成する。これらのスリット3410、3420のX軸方向の長さはD1であり、Y軸方向の長さはD2である。
In the first embodiment, the
本実施形態では、鉄心ブロック6400におけるこのような領域(図4の仮想線4100、4200、4400a、4500aで囲まれる領域)の内部の領域であって、X軸方向の長さがD1でありY軸方向の長さがD2である領域内に、X軸方向に並ぶ複数の穴(穴群6410、6420)を形成する。このとき、図6(a)に示すように、穴群6410、6420のX軸方向の一端(X軸の負の方向側の端)の穴(の当該一端(X軸の負の方向)側の端)から他端(X軸の正の方向側の端)の穴(の当該他端(X軸の正の方向)側の端)までの、X軸方向の長さ(即ち、X軸方向の最長距離)がD1となるようにする。
In the present embodiment, it is a region inside such a region (region surrounded by
同様に第1の実施形態では、鉄心ブロック3500の領域のうち、図4の仮想線4100、4200、4400b、4500bで囲まれる領域内に、スリット3510を形成する。また、鉄心ブロック3500の領域のうち、図4の仮想線4200、4300、4400b、4500bで囲まれる領域内に、スリット3520を形成する。これらのスリット3510、3520のX軸方向の長さはD1であり、Y軸方向の長さはD2である。
Similarly, in 1st Embodiment, the
本実施形態では、鉄心ブロック6500におけるこのような領域の内部の領域であって、X軸方向の長さがD1でありY軸方向の長さがD2である領域内に、X軸方向に並ぶ複数の穴(穴群6510、6520)を形成する。このとき、図6(a)に示すように、穴群6510、6520のX軸方向の一端(X軸の負の方向側の端)の穴(の当該一端(X軸の負の方向)側の端)から他端(X軸の正の方向側の端)の穴(の当該他端(X軸の正の方向)側の端)までの、X軸方向の長さ(即ち、X軸方向の最長距離)がD1となるようにする。
尚、長さD1が長さD3の0.4倍以上であることが望ましいことと、長さD2を2mm以上30mm以下の範囲内とすることが望ましいこととは、第1の実施形態で説明したのと同じである。
穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴のそれぞれの形状及び大きさは同じであり、穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴の間隔は同じである。図6(a)に示す例では、穴群6410、6510を構成する各穴の平面形状を円とし、穴の直径をD2としている。尚、穴群6410、6510を構成する各穴の平面形状は、円以外の形状(例えば、楕円、正方形、長方形)であってもよい。また、穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴は、Z軸方向に貫通する貫通穴である(図6(b)を参照)。
In the present embodiment, the
The first embodiment describes that the length D1 is desirably 0.4 times or more of the length D3 and that the length D2 is desirably in the range of 2 mm to 30 mm. Is the same as
The shapes and sizes of the holes constituting the
以上のような穴群6410、6420、6510、6520が形成されるように、鉄心ブロック6400、6500を構成する方向性電磁鋼板のそれぞれに対して円状の穴を形成する。本実施形態では、鉄心ブロック6400、6500を構成する各方向性電磁鋼板に対して形成する穴の形状、大きさ、及び位置を同じにする。
Circular holes are formed in each of the grain-oriented electrical steel sheets constituting the iron core blocks 6400 and 6500 so that the
圧延方向(磁化容易軸の方向)が、図6(a)のRDの傍らに示す両矢印線の方向になり、且つ、平面形状が鉄心ブロック6400、6500の平面形状と同じになるように方向性電磁鋼板を剪断あるいは金型で打ち抜くことにより、鉄心ブロック6400、6500を構成する方向性電磁鋼板が得られる。 The direction in which the rolling direction (direction of the easy axis of magnetization) is the direction of the double arrow line shown beside the RD in FIG. 6A and the planar shape is the same as the planar shape of the iron core blocks 6400 and 6500 Directional electrical steel sheets constituting the iron core blocks 6400 and 6500 can be obtained by punching the magnetic steel sheets with shear or die.
このようにして得られる方向性電磁鋼板を、それらの輪郭が合うように相互に積層して固定することで、鉄心ブロック6400、6500が得られる。前述したように、鉄心ブロック6400、6500を構成する各方向性電磁鋼板に対して形成する穴の形状、大きさ、及び位置は、同じである。従って、これらの方向性電磁鋼板を相互に積層すると、当該方向性電磁鋼板に形成されている穴により、鉄心ブロック6400、6500には、方向性電磁鋼板の積層方向であるZ軸方向に貫通する貫通穴が形成される。このようにして穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴として、Z軸方向に貫通する貫通穴が得られる(図6(b)を参照)。
The core blocks 6400 and 6500 are obtained by laminating and fixing the grain-oriented electrical steel sheets obtained in this manner so that their contours match each other. As described above, the shape, size, and position of the holes formed in each grain-oriented electrical steel sheet constituting the iron core blocks 6400, 6500 are the same. Therefore, when these grain-oriented electrical steel sheets are laminated with each other, the core blocks 6400 and 6500 penetrate through the Z-axis direction, which is the direction of lamination of the grain-oriented electrical steel sheets, by the holes formed in the grain-oriented electrical steel sheets. A through hole is formed. In this manner, through-holes penetrating in the Z-axis direction are obtained as the holes constituting the
以上のように本実施形態では、積鉄心6000のヨークを構成する鉄心ブロック6400、6500のY軸方向の中心付近のX軸方向に延伸する領域のそれぞれに、X軸方向に並ぶ複数の穴からなる穴群6410、6420、6510、6520を形成し、当該領域の一部(穴が形成されている領域)において、ヨークのその他の領域よりも、少なくともY軸方向における磁気抵抗を大きくする。このようにしても、第1の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, the core blocks 6400 and 6500 constituting the yoke of the stacking
本実施形態においても、第1の実施形態で説明したように、鉄心ブロック6400、6500を構成する各方向性電磁鋼板に対して形成する穴の形状、大きさ、及び位置の少なくとも何れか1つを異ならせてもよい。また、鉄心ブロック6400、6500に形成される穴が貫通する方向は、Z軸方向ではなく、Z軸方向に対して傾斜した方向であってもよい。また、これらの穴は、貫通穴でなくてもよい。 Also in this embodiment, as explained in the first embodiment, at least one of the shape, size, and position of the hole formed in each grain-oriented electrical steel sheet constituting the iron core blocks 6400, 6500. May be different. Further, the direction through which the holes formed in the iron core blocks 6400 and 6500 penetrate may be a direction inclined with respect to the Z-axis direction instead of the Z-axis direction. Further, these holes may not be through holes.
(変形例)
第1の実施形態では、鉄心ブロック3400、3500のY軸方向の中心付近の領域にX軸方向に延伸するスリット3410、3420、3510、3520を形成する場合を例に挙げて説明した。第2の実施形態では、鉄心ブロック6400、6500のY軸方向の中心付近の領域にX軸方向に延伸する穴群6410、6420、6510、6520を形成する場合を例に挙げて説明した。これらを組み合わせて、積鉄心のヨークを構成する鉄心ブロックのY軸方向の中心付近の領域に、X軸方向に延伸するスリットと、穴とをX軸方向に並べて配置してもよい。
(Modification)
In the first embodiment, the case where the
図7は、本変形例の積鉄心7000の構成の一例を示す図である。図7(a)は、積鉄心7000の平面図を示し、図7(b)は、図7(a)のI−I断面図(I−Iに沿って切った場合の断面図)を示す。
図7(a)及び図7(b)において、積鉄心7000は、複数の方向性電磁鋼板を積層することにより構成される。
積鉄心7000は、鉄心ブロック1100、1200、1300、7400、7500を有する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
In Fig.7 (a) and FIG.7 (b), the
The
鉄心ブロック7400、7500は、積鉄心7000のヨーク(継鉄)を構成する部分である。鉄心ブロック7400、7500の形状及び大きさは同じである。鉄心ブロック7400、7500は、第1の実施形態で説明したスリット3410、3420、3510、3520、第2の実施形態で説明した穴群6410、6420、6510、6520が形成される領域よりも、X軸方向(鉄心ブロック7400、7500を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向)の長さが長く、Y軸方向の長さが同じ領域内のそれぞれに、2つのスリットをその間に1つの穴を配置してそれらスリット及び穴をX軸方向に並べて形成したものである。鉄心ブロック7400、7500のその他の点は、第1の実施形態、第2の実施形態で説明した鉄心ブロック3400、3500、6400、6500と同じである。
The iron core blocks 7400 and 7500 are parts that constitute a yoke of the
本変形例では、このような領域が4つある。これら4つの領域は、図7(a)に示すように、スリット7411、穴7412、およびスリット7413が形成される領域と、スリット7421、穴7422、およびスリット7423が形成される領域と、スリット7511、穴7512、およびスリット7513が形成される領域と、スリット7521、穴7522、およびスリット7523が形成される領域である。スリット7411、7413、7421、7423、7511、7513、7521、7523は、X軸方向に延伸するスリットである。図7(a)に示す例では、穴7412、7422、7512、7522を構成する各穴の平面形状を円とし、当該穴の直径と、スリット7411、7413、7421、7423、7511、7513、7521、7523のY軸方向の長さをD2とする。この長さD2は、前述した4つの領域のY軸方向の長さである。また、図7(a)に示すように、前述した4つの領域のX軸方向の長さをD1とする。尚、長さD1が長さD3の0.4倍以上であることが望ましいことと、長さD2を2mm以上30mm以下の範囲内とすることが望ましいこととは、第1の実施形態で説明したのと同じである。
In this modification, there are four such regions. As shown in FIG. 7A, these four regions include a region in which slits 7411, holes 7412, and slits 7413 are formed, a region in which slits 7421, holes 7422, and slits 7423 are formed, and a
穴7412、7422、7512、7522の平面形状は、第2の実施形態で説明したように、円以外の形状(例えば、楕円、正方形、長方形)であってもよい。また、スリット7411、7413、7421、7423、7511、7513、7521、7523及び穴7412、7422、7512、7522は、Z軸方向に貫通する貫通穴であるが(図7(b)を参照)、これらが貫通する方向は、Z軸方向ではなく、Z軸方向に対して傾斜した方向であってもよい。また、これらは、貫通穴でなくてもよい。また、スリット7411、7413、7421、7423、7511、7513、7521、7523のY軸方向の長さと、穴7412、7422、7512、7522の径(例えば、直径、短径)は、異なっていてもよい。また、各領域に形成するスリット及び穴の数は、1つ以上であれば、図7(a)及び図7(b)に示す数に限定されない。
The planar shape of the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態を説明する。第1の実施形態及び第2の実施形態では、積鉄心3000、6000、7000のヨークを構成する鉄心ブロック3400、3500、6400、6500、7400、7500の内部に、スリットや穴を形成する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、積鉄心のヨークを構成する鉄心ブロックをY軸方向に2つに分け、それら2つの鉄心ブロックの間にギャップを設ける。このように、本実施形態と第1の実施形態及び第2の実施形態とは、積鉄心のヨークを構成する鉄心ブロックの構成が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、前述した部分と同一の部分については、図1〜図7に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the first embodiment and the second embodiment, a case where a slit or a hole is formed inside the iron core blocks 3400, 3500, 6400, 6500, 7400, 7500 constituting the yokes of the stacked
図8は、本実施形態の積鉄心8000の構成の一例を示す図である。図8(a)は、積鉄心8000の平面図を示し、図8(b)は、図8(a)のI−I断面図(I−Iに沿って切った場合の断面図)を示す。
図8(a)及び図8(b)において、積鉄心8000は、複数の方向性電磁鋼板を積層することにより構成される。
積鉄心8000は、鉄心ブロック1100、1200、1300、8401、8402、8403、8501、8502、8503を有する。
鉄心ブロック8401、8402、8403は、積鉄心8000のヨーク(継鉄)を構成する部分である。鉄心ブロック8501、8502、8503も、積鉄心8000のヨーク(継鉄)を構成する部分である。鉄心ブロック8401、8501の形状及び大きさは同じである。また、鉄心ブロック8402、8403、8502、8503の形状及び大きさは同じである。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
8 (a) and 8 (b), the
The
The iron core blocks 8401, 8402, and 8403 are parts that constitute a yoke of the
鉄心ブロック8401、8501は、等脚台形の形状を平面形状とする方向性電磁鋼板を積層させることにより構成される。この等脚台形の上底及び下底のうち、長い方の辺の長さは、鉄心ブロック3400、3500、6400、6500、7400、7500の平面形状(等脚台形に対し、当該等脚台形の上底及び下底のうち、短い方の辺の中央の部分を窪ませた形状)において、最長の辺(当該窪んでいる部分に対向する辺)の長さと同じである。また、この等脚台形の上底及び下底のうち、短い方の辺の長さは、長さD3の1/2倍を上回る長さである。また、この等脚台形の高さは、第1の実施形態及び第2の実施形態で説明した鉄心ブロック3400、3500、6400、6500、7400、7500の平面形状のY軸方向の長さの1/2倍未満とする。 The iron core blocks 8401 and 8501 are configured by laminating grain-oriented electrical steel sheets having an isosceles trapezoidal shape in a planar shape. Of the upper and lower bases of the isosceles trapezoid, the length of the longer side is the plane shape of the iron core blocks 3400, 3500, 6400, 6500, 7400, 7500 (in contrast to the isosceles trapezoid, In the upper base and the lower base, the length of the short side is the same as the length of the longest side (the side facing the recessed part). The shorter side of the isosceles trapezoidal upper and lower bases is longer than 1/2 times the length D3. The height of the isosceles trapezoid is 1 of the length in the Y-axis direction of the planar shape of the iron core blocks 3400, 3500, 6400, 6500, 7400, 7500 described in the first embodiment and the second embodiment. / Less than 2 times.
ここで、圧延方向(磁化容易軸の方向)が、図8(a)のRDの傍らに示す両矢印線の方向になり、且つ、平面形状が各鉄心ブロック8401、8501の平面形状と同じなるように方向性電磁鋼板を剪断あるいは金型で打ち抜くことにより、各鉄心ブロック8401、8501を構成する方向性電磁鋼板が得られる。このような方向性電磁鋼板を、それらの輪郭が合うように相互に積層して固定することで、各鉄心ブロック8401、8501が得られる。 Here, the rolling direction (the direction of the easy axis of magnetization) is the direction of the double arrow line shown beside the RD in FIG. 8A, and the planar shape is the same as the planar shape of each of the iron core blocks 8401 and 8501. In this way, the grain-oriented electrical steel sheets constituting the iron core blocks 8401 and 8501 are obtained by shearing or punching the grain-oriented electrical steel sheets with a mold. Each of the core blocks 8401 and 8501 is obtained by laminating and fixing such grain-oriented electrical steel sheets so that their contours match each other.
鉄心ブロック8402、8403、8502、8503は、等脚台形の形状を平面形状とする方向性電磁鋼板を積層させることにより構成される。この等脚台形の上底及び下底のうち、短い方の辺の長さは、積鉄心8000の相互に隣り合う2つの脚(鉄心ブロック1100、1200及び鉄心ブロック1200、1300)の間の最短距離Dの長さと同じである。一方、この等脚台形の上底及び下底のうち、短い方の辺の長さは、鉄心ブロック8401、8501の平面形状である等脚台形の上底及び下底のうち、短い方の辺の長さの1/2倍未満とする。更に、この等脚台形の高さは、第1の実施形態及び第2の実施形態で説明した鉄心ブロック3400、3500、6400、6500、7400、7500の平面形状のY軸方向の長さの1/2倍未満とする。
The iron core blocks 8402, 8403, 8502, and 8503 are configured by laminating directional electrical steel sheets that are planar with an isosceles trapezoidal shape. The length of the shorter side of the upper and lower bases of the isosceles trapezoid is the shortest distance between two mutually adjacent legs (core blocks 1100 and 1200 and
ここで、圧延方向(磁化容易軸の方向)が、図8(a)のRDの傍らに示す両矢印線の方向になり、且つ、平面形状が各鉄心ブロック8402、8403、8502、8503の平面形状と同じなるように方向性電磁鋼板を剪断あるいは金型で打ち抜くことにより、各鉄心ブロック8402、8403、8502、8503を構成する方向性電磁鋼板が得られる。このような方向性電磁鋼板を、それらの輪郭が合うように相互に積層して固定することで、各鉄心ブロック8402、8403、8502、8503が得られる。 Here, the rolling direction (the direction of the easy axis) is the direction of the double arrow line shown beside the RD in FIG. 8A, and the planar shape is the plane of each of the iron core blocks 8402, 8403, 8502, 8503. The grain-oriented electrical steel sheets constituting the respective iron core blocks 8402, 8403, 8502, 8503 are obtained by shearing or punching the grain-oriented electrical steel sheets with a die so as to have the same shape. Each of the core blocks 8402, 8403, 8502, and 8503 is obtained by stacking and fixing such grain-oriented electrical steel sheets so that their contours match each other.
そして、鉄心ブロック8401の平面形状を構成する等脚台形の上底及び下底のうち短い方の辺と、鉄心ブロック8402、8403の平面形状を構成する等脚台形の上底及び下底のうち長い方の辺とが間隔を有して相互に対向するように配置し、固定する。同様に、鉄心ブロック8501の平面形状を構成する等脚台形の上底及び下底のうち短い方の辺と、鉄心ブロック8502、8503の平面形状を構成する等脚台形の上底及び下底のうち長い方の辺とが間隔を有して相互に対向するように配置し、固定する。以上のようにして、鉄心ブロック8401と鉄心ブロック8402、8403との間と、鉄心ブロック8501と、鉄心ブロック8502、8503との間には、それぞれギャップ8410、8420、8510、8520が形成される。これらのギャップ8410、8420、8510、8520は、Z軸方向に貫通する貫通穴である(図8(b)を参照)。
The shorter side of the upper and lower bases of the isosceles trapezoid that constitutes the planar shape of the
尚、鉄心ブロック8401、8402、8403が以上のようにしてギャップ8410、8420が形成されるように配置されると、その外形及び大きさは、第1の実施形態及び第2の実施形態で説明した鉄心ブロック3400、6400、7400の外形及び大きさと同じになるようにする。同様に、鉄心ブロック8501、8502、8503が以上のようにしてギャップ8510、8520が形成されるように配置されると、その外形及び大きさは、第1の実施形態及び第2の実施形態で説明した鉄心ブロック3500、6500、7500の外形及び大きさと同じになるようにする。
When the iron core blocks 8401, 8402, and 8403 are arranged so that the
第1の実施形態及び第2の実施形態では、積鉄心3000、6000、7000のヨークのY軸方向の中心付近の領域の一部に、X軸方向に延伸するスリットやX軸方向に並ぶ穴が形成される。これに対し本実施形態では、積鉄心8000のヨークのY軸方向の中心付近の領域の全体に、X軸方向に延伸するギャップ8410、8420、8510、8520が形成される。このように本実施形態では、ギャップ8410、8420のX軸方向の長さはD1であり、Y軸方向の長さはD2である。長さD2を2mm以上30mm以下の範囲内とすることが望ましいこととは、第1の実施形態で説明したのと同じである。また、ギャップ8410、8402のX軸方向の長さD1は、長さD3の略0.5倍(0.4以上)になる。
In the first embodiment and the second embodiment, a slit extending in the X-axis direction and a hole aligned in the X-axis direction are formed in a part of the vicinity of the center in the Y-axis direction of the yokes of the stacked
以上のように本実施形態では、積鉄心8000のヨークのY軸方向の中心付近の全体に、X軸方向に延伸するギャップ8410、8420、8510、8520を形成する。このようにしても、第1の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。ただし、第1の実施形態及び第2の実施形態に比べ、ヨークを構成する鉄心ブロックの数が増え、ヨークを構成するための作業負荷が増加するので、作業負荷の観点からは、第3の実施形態よりも第1の実施形態及び第2の実施形態の方が好ましい。
尚、ギャップ8410、8420、8510、8520の部分に、非磁性且つ非導電性の部材を挿入(配置)してもよい。
As described above, in this embodiment, the
A non-magnetic and non-conductive member may be inserted (arranged) into the
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。第1〜第3の実施形態では、ヨーク(鉄心ブロック3400、3500、6400、6500、7400、7500、8401〜8403、8501〜8503)に形成される穴(スリット3410、3420、3510、3520、7411、7413、7421、7423、7511、7513、7521、7523、穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴、穴7412、7422、7521、7522、スリット8410、8420、8510、8520)の内部が空間(何も挿入されていない状態)である場合を例に挙げて説明した。このようにすれば、積鉄心3000、6000、7000、8000の磁束の分布を、磁歪が低減するように変更することができる。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the first to third embodiments, holes (
しかしながら、鉄心ブロック3400、3500、6400、6500、7400、7500、8401〜8403、8501〜8503に形成される穴により、それらの鉄心ブロックにおける主磁束の方向に垂直な断面の面積が減少する。そうすると、鉄心ブロック3400、3500、6400、6500、7400、7500、8401〜8403、8501〜8503における最大磁束密度Bmが大きくなる。図9は、方向性電磁鋼板における最大磁束密度と、磁歪との関係の一例を示す図である。図9に示すように、最大磁束密度が大きくなると磁歪も大きくなる。従って、このことに起因する磁歪を低減することが好ましい。そこで、本実施形態では、第1の実施形態で説明したスリット3410、3420、3510、3520の内部に軟磁性体を挿入する場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態の積鉄心は、第1の実施形態の積鉄心3000に対し、スリット3410、3420、3510、3520の内部に軟磁性体を挿入したものである。従って、本実施形態の説明において、前述した部分と同一の部分については、図1〜図5に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
However, the holes formed in the core blocks 3400, 3500, 6400, 6500, 7400, 7500, 8401-8403, 8501-8503 reduce the cross-sectional area perpendicular to the direction of the main magnetic flux in those core blocks. Then, the maximum magnetic flux density Bm in the iron core blocks 3400, 3500, 6400, 6500, 7400, 7500, 8401-8403, and 8501-8503 is increased. FIG. 9 is a diagram showing an example of the relationship between the maximum magnetic flux density and magnetostriction in the grain-oriented electrical steel sheet. As shown in FIG. 9, the magnetostriction increases as the maximum magnetic flux density increases. Therefore, it is preferable to reduce the magnetostriction resulting from this. Therefore, in this embodiment, a case where a soft magnetic material is inserted into the
図10は、本実施形態の積鉄心10000の構成の一例を示す図である。図10(a)は、積鉄心10000の平面図を示し、図10(b)は、図10(a)のI−I断面図(I−Iに沿って切った場合の断面図)を示す。本実施形態では、第1の実施形態で説明したスリット3410、3420、3510、3520の内部に挿入する軟磁性体が、方向性電磁鋼板である場合を例に挙げて説明する。
積鉄心10000は、鉄心ブロック1100、1200、1300、3400、3500、10410、10420、10510、10520を有する。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
The
前述したように、鉄心ブロック1100、1200、1300、3400、3500は、第1の実施形態と同じものである。
鉄心ブロック10410、10420、10510、10520は、方向性電磁鋼板を積層させることにより構成される。鉄心ブロック10410、10420、10510、10520の形状及び大きさを、鉄心ブロック3400、3500のスリット3410、3420、3510、3520の内部の空間の形状及び大きさと同じにする。ただし、鉄心ブロック10410、10420、10510、10520の大きさを、鉄心ブロック3400、3500のスリット3410、3420、3510、3520の内部の空間の大きさよりも(僅かに)小さくするのが好ましい。鉄心ブロック10410、10420、10510、10520を、鉄心ブロック3400、3500のスリット3410、3420、3510、3520の内部に挿入し易くすることができるからである。
As described above, the iron core blocks 1100, 1200, 1300, 3400, and 3500 are the same as those in the first embodiment.
The iron core blocks 10410, 10420, 10510, 10520 are configured by laminating grain-oriented electrical steel sheets. The shape and size of the iron core blocks 10410, 10420, 10510, 10520 are made the same as the shape and size of the space inside the
図11は、図10(a)の鉄心ブロック10410の部分を拡大して示す図である。
第1の実施形態で説明したように、スリット3410が形成される領域では、X−Y平面において、X軸方向以外の方向における磁気抵抗を大きくする必要がある。方向性電磁鋼板の積層方向における透磁率は、方向性電磁鋼板の圧延方向における透磁率に比べて遥かに小さい。方向性電磁鋼板の板厚方向の透磁率は小さく、また、方向性電磁鋼板の間には非磁性体(空気等)が存在するからである。そこで、図10、図11に示すように、鉄心ブロック10410を構成する方向性電磁鋼板の板面が、X軸方向に平行になり、且つ、鉄心ブロック3400を構成する方向性電磁鋼板の板面と垂直になるようにする。即ち、鉄心ブロック10410を構成する方向性電磁鋼板の積層方向を、Y軸方向とする。以上のことは、鉄心ブロック10420、10510、10520についても同じである。
FIG. 11 is an enlarged view showing a portion of the
As described in the first embodiment, in the region where the
また、スリット3410の内部においても、鉄心ブロック3400と同様に、X軸方向における磁気抵抗を小さくすることにより、積鉄心10000の最大磁束密度Bmを小さくする。そこで、鉄心ブロック10410を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向を、X軸方向(即ち、鉄心ブロック3400を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向)とする。このことは、鉄心ブロック10420、10510、10520についても同じである。
Also in the
以上のような鉄心ブロック10410、10420、10510、10520が形成されるように方向性電磁鋼板を剪断あるいは金型で打ち抜くことにより、各鉄心ブロック10410、10420、10510、10520を構成する方向性電磁鋼板が得られる。このような方向性電磁鋼板を、スリット3410、3420、3510、3520の内部の形状に合うようにすると共に圧延方向が同じ方向になるように相互に積層して固定することで、各鉄心ブロック10410、10420、10510、10520が得られる。
Directional electrical steel sheets constituting each of the iron core blocks 10410, 10420, 10510, 10520 by shearing or punching the directional electrical steel sheets with a mold so that the iron core blocks 10410, 10420, 10510, 10520 as described above are formed. Is obtained. Each
以上のように本実施形態では、スリット3410、3420、3510、3520の内部に、それぞれ、圧延方向がX軸方向となり積層方向がY軸方向となるように複数の方向性電磁鋼板(鉄心ブロック10410、10420、10510、10520)を挿入する。従って、第1の実施形態で説明した効果に加え、スリット3410、3420、3510、3520を形成することによって積鉄心10000における最大磁束密度Bmが上昇することを抑制することができるという効果が得られる。
As described above, in the present embodiment, a plurality of grain-oriented electrical steel sheets (iron block 10410) are provided in the
本実施形態では、複数の方向性電磁鋼板を積層させて鉄心ブロック10410、10420、10510、10520を構成する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、スリット3410、3420、3510、3520の内部に挿入する方向性電磁鋼板の数は、1枚であってもよい。この場合にも前述したように、当該方向性電磁鋼板の板面が、X軸方向に平行になり、且つ、鉄心ブロック3400、3500を構成する方向性電磁鋼板の板面と垂直になるようにする。
In this embodiment, the case where the core blocks 10410, 10420, 10510, and 10520 are configured by stacking a plurality of grain-oriented electrical steel sheets has been described as an example. However, the number of grain-oriented electrical steel sheets inserted into the
また、本実施形態では、方向性電磁鋼板を用いる場合を例に挙げて説明した。このようにすれば、スリット3410、3420、3510、3520におけるX軸方向の磁気抵抗を小さくすることができるので好ましい。しかしながら、方向性電磁鋼板に替えて、無方向性電磁鋼板を用いてもよい。この場合にも前述したように、当該無方向性電磁鋼板の板面が、X軸方向に平行になり、且つ、鉄心ブロック3400、3500を構成する方向性電磁鋼板の板面と垂直になるようにする。
Moreover, in this embodiment, the case where a grain-oriented electrical steel sheet was used was described as an example. This is preferable because the magnetic resistance in the X-axis direction in the
また、スリット3410、3420、3510、3520の内部に挿入するものは、軟磁性体であれば、必ずしも板状のものでなくてもよい。ただし、スリット3410、3420、3510、3520におけるY軸方向の磁気抵抗が、鉄心ブロック3400、3500におけるY軸方向の磁気抵抗よりも大きくなるように、スリット3410、3420、3510、3520の内部に軟磁性体を挿入する。尚、スリット3410、3420、3510、3520の内部に軟磁性体を挿入すれば、スリット3410、3420、3510、3520の内部におけるX軸方向の磁気抵抗は、スリット3410、3420、3510、3520の内部が空間(何も挿入されていない状態)である場合よりも小さくなる。従って、スリット3410、3420、3510、3520の内部に挿入する軟磁性体のX軸方向の磁気抵抗を考慮しなくても、積鉄心の最大磁束密度の上昇を抑制する効果が得られる(スリット3410、3420、3510、3520の内部に挿入する軟磁性体のX軸方向の磁気抵抗を可及的に小さくすることが好ましいことは前述した通りである)。
Moreover, what is inserted into the
また、鉄心ブロック10410、10420、10510、10520の形状及び大きさを、鉄心ブロック3400、3500のスリット3410、3420、3510、3520の内部の空間の形状及び大きさに近づけるほど、鉄心ブロック10410、10420、10510、10520と、鉄心ブロック3400、3500との隙間を小さくすることができるので好ましい。しかしながら、鉄心ブロック10410、10420、10510、10520の形状及び大きさを、鉄心ブロック3400、3500のスリット3410、3420、3510、3520の内部の空間の形状及び大きさに合わせる必要はない。例えば、鉄心ブロック10410、10420、10510、10520の形状は、鉄心ブロック3400、3500のスリット3410、3420、3510、3520の内部の空間の形状と異なる形状であってもよい。
Further, the closer the shape and size of the iron core blocks 10410, 10420, 10510, 10520 to the shape and size of the space inside the
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態を説明する。本実施形態では、第2の実施形態で説明した穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴の内部に軟磁性体を挿入する場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態の積鉄心は、第2の実施形態の積鉄心6000に対し、穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴の内部に軟磁性体を挿入したものである。従って、本実施形態の説明において、前述した部分と同一の部分については、図1〜図11に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a case where a soft magnetic material is inserted into the holes constituting the
図12は、本実施形態の積鉄心12000の構成の一例を示す図である。図12(a)は、積鉄心12000の平面図を示し、図12(b)は、図12(a)のI−I断面図(I−Iに沿って切った場合の断面図)を示す。本実施形態では、第2の実施形態で説明した穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴の内部に挿入する軟磁性体が、方向性電磁鋼板である場合を例に挙げて説明する。図13は、図12(a)の鉄心ブロック12410の部分を拡大して示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
積鉄心12000は、鉄心ブロック1100、1200、1300、6400、6500、12410、12420、12510、12520を有する。尚、図12では、表記の都合上、符号を付すのを省略するが、穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴の全てに、鉄心ブロック12410、12420、12510、12520と同じ鉄心ブロックが挿入される。
The
鉄心ブロック12410、12420、12510、12520は、第4の実施形態で説明した鉄心ブロック10410、10420、10510、10520と形状及び大きさが異なるだけである。 The iron core blocks 12410, 12420, 12510, and 12520 are only different in shape and size from the iron core blocks 10410, 10420, 10510, and 10520 described in the fourth embodiment.
即ち、鉄心ブロック12410、12420、12510、12520は、方向性電磁鋼板を積層させることにより構成される。鉄心ブロック12410、12420、12510、12520の形状及び大きさを、穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴の形状及び大きさと同じか(僅かに)小さくなるようにする。また、鉄心ブロック12410、12420、12510、12520を構成する方向性電磁鋼板の板面が、X軸方向に平行になり、且つ、鉄心ブロック6400、6500を構成する方向性電磁鋼板の板面と垂直になるようにする。また、鉄心ブロック12410、12420、12510、12520を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向を、X軸方向(即ち、鉄心ブロック6400、6500を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向)とする。
That is, the iron core blocks 12410, 12420, 12510, 12520 are configured by laminating grain-oriented electrical steel sheets. The shape and size of the iron core blocks 12410, 12420, 12510, 12520 are made to be the same as (slightly) smaller than the shape and size of the holes constituting the
以上のように本実施形態では、穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴の内部に、それぞれ、圧延方向がX軸方向となり積層方向がY軸方向となるように複数の方向性電磁鋼板(鉄心ブロック12410、12420、12510、12520)を挿入する。このようにしても、第4の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。
本実施形態においても、穴群6410、6420、6510、6520を構成する穴の内部に装入する軟磁性体に関し、第4の実施形態で説明した変形例を採用することができる。また、前述した(変形例)の項で説明したスリット7411、7413、7421、7423、7511、7513、7521、7523及び穴7412、7422、7512、7522の内部に軟磁性体を挿入してもよい。
As described above, in the present embodiment, a plurality of directional electromagnetic waves are formed in the holes constituting the
Also in the present embodiment, the modification described in the fourth embodiment can be employed with respect to the soft magnetic material inserted into the holes constituting the
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態を説明する。本実施形態では、第3の実施形態で説明したスリット8410、8420、8510、8520の内部に軟磁性体を挿入する場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態の積鉄心は、第3の実施形態の積鉄心8000に対し、スリット8410、8420、8510、8520の内部に軟磁性体を挿入したものである。従って、本実施形態の説明において、前述した部分と同一の部分については、図1〜図13に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a case where a soft magnetic material is inserted into the
図14は、本実施形態の積鉄心14000の構成の一例を示す図である。図14(a)は、積鉄心14000の平面図を示し、図14(b)は、図14(a)のI−I断面図(I−Iに沿って切った場合の断面図)を示す。本実施形態では、第3の実施形態で説明したスリット8410、8420、8510、8520の内部に挿入する軟磁性体が、方向性電磁鋼板である場合を例に挙げて説明する。図15は、図14(a)の鉄心ブロック14410、14420の部分を拡大して示す図である。図15(a)は、鉄心ブロック14410を示し、図15(b)は、鉄心ブロック14420を示す。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
積鉄心14000は、鉄心ブロック1100、1200、1300、8401〜8403、8501〜8503、14410、14420、14510、14520を有する。
The
鉄心ブロック14410、14420、14510、14520は、第4の実施形態及び第5の実施形態で説明した鉄心ブロック10410、10420、10510、10520、12410、12420、12510、12520と形状及び大きさが異なるだけである。 The iron core blocks 14410, 14420, 14510, 14520 are only different in shape and size from the iron core blocks 10410, 10420, 10510, 10520, 12410, 12420, 12510, 12520 described in the fourth and fifth embodiments. It is.
即ち、鉄心ブロック14410、14420、14510、14520は、方向性電磁鋼板を積層させることにより構成される。鉄心ブロック14410、14420、14510、14520の形状及び大きさを、ギャップ8410、8420、8510、8520の形状及び大きさと同じか(僅かに)小さくなるようにする。また、鉄心ブロック14410、14420、14510、14520を構成する方向性電磁鋼板の板面が、X軸方向に平行になり、且つ、鉄心ブロック8401〜8403、8501〜8503を構成する方向性電磁鋼板の板面と垂直になるようにする。また、鉄心ブロック14410、14420、14510、14520を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向を、X軸方向(即ち、鉄心ブロック8401〜8403、8501〜8503を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向)とする。
That is, the iron core blocks 14410, 14420, 14510, 14520 are configured by laminating grain-oriented electrical steel sheets. The shape and size of the iron core blocks 14410, 14420, 14510, 14520 are made to be the same as (slightly) smaller than the shape and size of the
以上のように本実施形態では、穴ギャップ8410、8420、8510、8520の内部に、それぞれ、圧延方向がX軸方向となり積層方向がY軸方向となるように複数の方向性電磁鋼板(鉄心ブロック14410、14420、14510、14520)を挿入する。このようにしても、第4の実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。
本実施形態においても、ギャップ8410、8420、8510、8520の内部に装入する軟磁性体に関し、第4の実施形態で説明した変形例を採用することができる。
As described above, in the present embodiment, a plurality of grain-oriented electrical steel sheets (iron core blocks) are provided in the
Also in the present embodiment, the modification described in the fourth embodiment can be employed with respect to the soft magnetic material inserted into the
また、本実施形態では、図15に示すように、鉄心ブロック14410、14420を分離せずに独立した鉄心ブロックである場合を例に挙げて説明した。しかしながら、鉄心ブロック14410、14420(の一部)を分離しないようにしてもよい。図16は、鉄心ブロック14410、14420の変形例である鉄心ブロック14430の構成の一例を示す図である。
Further, in the present embodiment, as illustrated in FIG. 15, the case where the core blocks 14410 and 14420 are independent core blocks without being separated has been described as an example. However, the iron core blocks 14410 and 14420 (part of them) may not be separated. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a configuration of an
鉄心ブロック14430の外形および大きさは、図14に示すようにして配置された鉄心ブロック14410、14420の(全体の)外形および大きさと同じである。
鉄心ブロック14430では、図14に示すようにして配置された鉄心ブロック14410、14420の相互に接触する部分に位置する方向性電磁鋼板を、鉄心ブロック14410の領域と、鉄心ブロック14420の領域とで別々の方向性電磁鋼板とせずに、1枚の方向性電磁鋼板とする。鉄心ブロック14430のその他の構成については、鉄心ブロック14410、14420と同じである。
このようにすれば、図15に示す鉄心ブロック14410、14420の相互に接触する部分における磁気抵抗を低減することができる。
以上のことは、鉄心ブロック14510、14520についても同じである。
The outer shape and size of the
In the
In this way, it is possible to reduce the magnetic resistance in the portion of the iron core blocks 14410 and 14420 shown in FIG.
The same applies to the iron core blocks 14510 and 14520.
尚、前述した各実施形態において、形状、大きさ、及び位置が同じであるとは、厳密に同じでなくてもよく、例えば、三相変圧器における設計上の公差の範囲内であれば、同じであるものとする。同様に、平行及び垂直についても、厳密に平行、垂直でなくてもよく、例えば、三相変圧器における設計上の公差の範囲内であれば、平行、垂直であるものとする。 In each of the above-described embodiments, the shape, size, and position may not be exactly the same, for example, within a design tolerance range of a three-phase transformer, It shall be the same. Similarly, the parallel and vertical directions may not be strictly parallel and vertical. For example, they are parallel and vertical as long as they are within the design tolerance of the three-phase transformer.
(その他の実施形態)
尚、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
(Other embodiments)
It should be noted that the embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. Is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
(請求項と実施形態との関係)
以下に、請求項の記載と実施形態の記載との関係の一例を示す。尚、請求項の記載が実施形態の記載に限定されないことは前述した通りである。
<請求項1>
複数の脚は、例えば、鉄心ブロック1100、1200、1300により実現される。
相互に隣り合う位置にある2つの前記脚は、例えば、鉄心ブロック1100、1200と、鉄心ブロック1200、1300により実現される。
ヨークは、例えば、鉄心ブロック3400、3500、6400、6500、7400、7500、8401〜8403、8501〜8503により実現される。
前記複数の脚の延設方向(第1の方向)は、例えば、Y軸方向により実現される。
前記脚を構成する前記方向性電磁鋼板の積層方向と、前記ヨークを構成する前記方向性電磁鋼板の積層方向が同じであることは、例えば、鉄心ブロック1100、1200、1300を構成する方向性電磁鋼板の積層方向と、鉄心ブロック3400、3500、6400、6500、7400、7500、8401〜8403、8501〜8503を構成する方向性電磁鋼板の積層方向とが、共にZ軸方向であることにより実現される。
前記脚を構成する前記方向性電磁鋼板の圧延方向が、前記脚の延設方向である第1の方向と平行であることは、例えば、鉄心ブロック1100、1200、1300を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向がY軸方向であることにより実現される。
前記脚の延設方向である前記第1の方向と前記方向性電磁鋼板の積層方向である第2の方向は、例えば、Z軸方向により実現される。
第3の方向は、例えば、X軸方向により実現される。
磁歪低減領域は、例えば、図3(a)、図6(a)、図7(a)、図8(a)、図10(a)、図12(a)、図14(a)において、X軸方向の長さとしてD1を、Y軸方向の長さとしてD2を示している領域により実現される。
前記磁歪低減領域の前記第3の方向の長さが、前記磁歪低減領域の前記第1の方向の長さよりも長いことは、例えば、図3(a)、図6(a)、図7(a)、図8(a)、図10(a)、図12(a)、図14(a)において、X軸方向の長さD1が、Y軸方向の長さD2よりも長いことにより実現される。
<請求項2>
前記磁歪低減領域の前記第3の方向の長さが、前記ヨークを構成する前記方向性電磁鋼板の前記第3の方向の長さであって、前記磁歪低減領域の前記第1の方向の中心を通る位置における前記第3の方向の長さの0.4倍以上であることは、図3(a)、図6(a)、図7(a)、図8(a)、図10(a)、図12(a)、図14(a)に示す長さD1が、長さD3の0.4倍以上であることにより実現される。
<請求項3>
前記磁歪低減領域の前記第1の方向における中心の位置が、前記ヨークの前記第1の方向における中心の位置から、前記ヨークの前記第1の方向における長さの0.1倍以下の範囲内の位置にあることは、例えば、図4において、スリット3412、3420が、仮想線4400a、4500aの間の領域に形成され、スリット3512、3520が、仮想線4400b、4500bの間の領域に形成されることにより実現される。
<請求項4>
前記磁歪低減領域が、前記ヨークの一部の領域であって、前記相互に隣り合う位置にある2つの前記脚の前記第3の方向の中心の間の領域のそれぞれにあることは、例えば、スリット3412が、仮想線4120、4200の間の領域に形成され、スリット3420が、仮想線4200、4300の間の領域に形成されることにより実現される。
<請求項5>
前記磁歪低減領域のそれぞれに、穴が1つずつあることは、例えば、図3、図10に示すように、X軸方向の長さとしてD1を、Y軸方向の長さとしてD2を示している領域にスリット3410、3420、3510、3520が1つずつあることにより実現される。
<請求項6>
前記磁歪低減領域のそれぞれに、前記第3の方向に並ぶ複数の穴があることは、例えば、図6、図12に示すように、X軸方向の長さとしてD1を、Y軸方向の長さとしてD2を示している領域に穴群6410、6420、6510、6520があることにより実現される。
<請求項7>
前記穴の内部が、空間となっていることは、例えば、図3、図6、図7、図8に示すように、スリット3410、3420、3510、3520、7411、7413、7421、7423、7511,7513、7521、7523、穴群6410、6420、6510、6520、穴7412、7422、7512、7522、ギャップ8410、8420、8510、8520を構成する穴の内部が空間となっているにより実現される。
<請求項8〜10>
前記穴の内部に、軟磁性体があることは、例えば、スリット3410、3420、3510、3520、7411、7413、7421、7423、7511、7513、7521、7523、穴群6410、6420、6510、6520、穴7412、7422、7512、7522、ギャップ8410、8420、8510、8520を構成する穴に、鉄心ブロック10410、10420、10510、10520、12410、12420、12510、12520、14410、14420、14510、14520があることにより実現される。
前記穴の内部にある前記電磁鋼板の板面が、前記第3の方向に平行であり、且つ、前記ヨークを構成する前記方向性電磁鋼板の板面と垂直であることは、例えば、図10〜図15に示すように、鉄心ブロック10410、10420、10510、10520、12410、12420、12510、12520、14410、14420、14510、14520を構成する方向性電磁鋼板の板面がX軸方向及びZ軸方向と平行であることにより実現される(鉄心ブロック3400、3500、6400、6500、8401〜8403、8501〜8503を構成する方向性電磁鋼板の板面は、X軸方向及びY軸方向と平行である)。
前記穴の内部にある前記方向性電磁鋼板の圧延方向が、前記第3の方向と平行であることは、例えば、鉄心ブロック10410、10420、10510、10520、12410、12420、12510、12520、14410、14420、14510、14520を構成する方向性電磁鋼板の圧延方向がX軸方向であることにより実現される。
<請求項11>
前記穴が、前記第2の方向に貫通する貫通穴であることは、図3(b)、図6(b)、図7(b)、図8(b)に示すように、スリット3410、3420、3510、3520、7411、7413、7421、7423、7511、7513、7521、7523、穴群6410、6420、6510、6520、穴7412、7422、7512、7522、ギャップ8410、8420、8510、8520が、Z軸方向に貫通する貫通穴であることにより実現される。
(Relationship between claims and embodiments)
Below, an example of the relationship between description of a claim and description of embodiment is shown. As described above, the description of the claims is not limited to the description of the embodiments.
<Claim 1>
The plurality of legs are realized by, for example, iron core blocks 1100, 1200, and 1300.
The two legs at positions adjacent to each other are realized by, for example, iron core blocks 1100 and 1200 and iron core blocks 1200 and 1300.
The yoke is realized by, for example, iron core blocks 3400, 3500, 6400, 6500, 7400, 7500, 8401-8403, 8501-8503.
The extending direction (first direction) of the plurality of legs is realized by, for example, the Y-axis direction.
The fact that the direction of lamination of the grain-oriented electrical steel sheets constituting the legs and the direction of lamination of the grain-oriented electrical steel sheets constituting the yoke are the same, for example, It is realized that the lamination direction of the steel sheets and the lamination direction of the directional electromagnetic steel sheets constituting the iron core blocks 3400, 3500, 6400, 6500, 7400, 7500, 8401-8403, 8501-8503 are both in the Z-axis direction. The
The rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheets constituting the legs is parallel to the first direction that is the extending direction of the legs, for example, the grain-oriented electrical steel sheets constituting the iron core blocks 1100, 1200, 1300. This is realized when the rolling direction is the Y-axis direction.
The first direction that is the extending direction of the legs and the second direction that is the stacking direction of the grain-oriented electrical steel sheets are realized by, for example, the Z-axis direction.
The third direction is realized by the X-axis direction, for example.
The magnetostriction reduction region is, for example, in FIGS. 3 (a), 6 (a), 7 (a), 8 (a), 10 (a), 12 (a), and 14 (a). This is realized by a region indicating D1 as the length in the X-axis direction and D2 as the length in the Y-axis direction.
The length of the magnetostriction reduction region in the third direction is longer than the length of the magnetostriction reduction region in the first direction, for example, FIG. 3 (a), FIG. 6 (a), FIG. a), FIG. 8 (a), FIG. 10 (a), FIG. 12 (a), and FIG. 14 (a), the length D1 in the X-axis direction is longer than the length D2 in the Y-axis direction. Is done.
<Claim 2>
The length in the third direction of the magnetostriction reducing region is the length in the third direction of the grain-oriented electrical steel sheet constituting the yoke, and the center in the first direction of the magnetostriction reducing region. 4 or more times the length in the third direction at a position passing through FIG. 3 (a), FIG. 6 (a), FIG. 7 (a), FIG. 8 (a), FIG. The length D1 shown in a), FIG. 12A, and FIG. 14A is realized by 0.4 times or more of the length D3.
<Claim 3>
The position of the center of the magnetostriction reducing region in the first direction is within a range of 0.1 times or less the length of the yoke in the first direction from the position of the center of the yoke in the first direction. For example, in FIG. 4, the
<Claim 4>
The magnetostriction reducing region is a partial region of the yoke, and is in each of the regions between the centers of the two legs at the positions adjacent to each other, for example, The slit 3412 is formed in the region between the
<Claim 5>
The presence of one hole in each of the magnetostriction reduction regions means that, for example, as shown in FIGS. 3 and 10, D1 is indicated as the length in the X-axis direction and D2 is indicated as the length in the Y-axis direction. This is realized by having one
<Claim 6>
Each of the magnetostriction reduction regions has a plurality of holes arranged in the third direction. For example, as shown in FIGS. 6 and 12, the length in the X-axis direction is D1, and the length in the Y-axis direction is This is realized by the presence of the
<Claim 7>
The inside of the hole is a space, for example, as shown in FIGS. 3, 6, 7, and 8, slits 3410, 3420, 3510, 3520, 7411, 7413, 7421, 7423, 7511. 7513, 7521, 7523,
<Claims 8 to 10>
The presence of a soft magnetic material inside the hole means that, for example, slits 3410, 3420, 3510, 3520, 7411, 7413, 7421, 7423, 7511, 7513, 7521, 7523,
The plate surface of the electromagnetic steel sheet inside the hole is parallel to the third direction and is perpendicular to the plate surface of the directional electromagnetic steel plate constituting the yoke, for example, FIG. As shown in FIG. 15, the plate surfaces of the directional electrical steel sheets constituting the iron core blocks 10410, 10420, 10510, 10520, 12410, 12420, 12510, 12520, 14410, 14420, 14510, 14520 are the X-axis direction and the Z-axis. It is realized by being parallel to the direction (the plate surfaces of the directional electrical steel sheets constituting the iron core blocks 3400, 3500, 6400, 6500, 8401-8403, 8501-8503 are parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction. is there).
The rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet inside the hole is parallel to the third direction, for example, iron core blocks 10410, 10420, 10510, 10520, 12410, 12420, 12510, 12520, 14410, This is realized by the rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheets constituting 14420, 14510, and 14520 being the X-axis direction.
<Claim 11>
The fact that the hole is a through hole penetrating in the second direction means that a
3000、6000、7000、8000、10000、12000、14000:積鉄心
1100、1200、1300:脚を構成する鉄心ブロック
3400、3500、6400、6500、7400、7500、8401〜8403、8501〜8503:ヨークを構成する鉄心ブロック
10410、10420、10510、10520、12410、12420、12510、12520:穴に挿入される鉄心ブロック
3410、3420、3510、3520、7411、7413、7421、7423、7511、7513、7521、7523:スリット
6410、6420、6510、6520:穴群
7412、7422、7512、7522:穴
8410、8420、8510、8520:ギャップ
3000, 6000, 7000, 8000, 10,000, 12000, 14000:
Claims (11)
前記複数の脚は、相互に間隔を有し、
前記複数の脚の延設方向は、平行であり、
前記脚と前記ヨークは、それぞれ、積層された複数の方向性電磁鋼板を有し、
前記脚を構成する前記方向性電磁鋼板の積層方向と、前記ヨークを構成する前記方向性電磁鋼板の積層方向は同じであり、
前記脚を構成する前記方向性電磁鋼板の圧延方向は、前記脚の延設方向である第1の方向と平行であり、
前記ヨークを構成する前記方向性電磁鋼板の圧延方向は、前記脚の延設方向である前記第1の方向と前記方向性電磁鋼板の積層方向である第2の方向とに垂直な方向である第3の方向と平行であり、
前記ヨークの一部の領域に、前記ヨークのその他の領域よりも、少なくとも前記第1の方向における磁気抵抗が大きい領域を含む磁歪低減領域を有し、
前記磁歪低減領域の前記第3の方向の長さは、前記磁歪低減領域の前記第1の方向の長さよりも長いことを特徴とする三相変圧器用積鉄心。 A core for a three-phase transformer having a plurality of legs and a yoke for magnetically connecting the two legs located adjacent to each other, and serving as a core for a three-phase transformer,
The plurality of legs are spaced apart from each other;
The extending direction of the plurality of legs is parallel,
The leg and the yoke each have a plurality of laminated directional electrical steel sheets,
The laminating direction of the directional electrical steel sheet constituting the leg and the laminating direction of the directional electrical steel sheet constituting the yoke are the same,
The rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet constituting the leg is parallel to a first direction that is an extending direction of the leg,
The rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet constituting the yoke is a direction perpendicular to the first direction, which is the extending direction of the legs, and the second direction, which is the stacking direction of the grain-oriented electrical steel sheets. Parallel to the third direction,
In a partial region of the yoke, a magnetostriction reducing region including a region having at least a larger magnetoresistance in the first direction than other regions of the yoke,
The length of the magnetostriction reduction region in the third direction is longer than the length of the magnetostriction reduction region in the first direction.
前記磁歪低減領域の前記第3の方向の長さは、前記穴の前記第3の方向の長さであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の三相変圧器用積鉄心。 Each of the magnetostriction reduction regions has one hole,
5. The three-phase transformer according to claim 1, wherein a length of the magnetostriction reducing region in the third direction is a length of the hole in the third direction. 6. Seki iron core.
前記磁歪低減領域の前記第3の方向の長さは、前記複数の穴のうち、前記第3の方向における一端の前記穴から他端の前記穴までの、前記第3の方向の長さであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の三相変圧器用積鉄心。 Each of the magnetostriction reduction regions has a plurality of holes arranged in the third direction,
The length in the third direction of the magnetostriction reducing region is the length in the third direction from the hole at one end to the hole at the other end in the third direction among the plurality of holes. The load iron core for a three-phase transformer according to any one of claims 1 to 4, wherein the iron core is for a three-phase transformer.
前記穴の内部にある前記電磁鋼板の板面は、前記第3の方向に平行であり、且つ、前記ヨークを構成する前記方向性電磁鋼板の板面と垂直であることを特徴とする請求項8に記載の三相変圧器用積鉄心。 The soft magnetic material is one electromagnetic steel plate or a plurality of laminated magnetic steel plates,
The plate surface of the electromagnetic steel sheet inside the hole is parallel to the third direction and is perpendicular to the plate surface of the directional electromagnetic steel plate constituting the yoke. The iron core for three-phase transformers according to 8.
前記穴の内部にある前記方向性電磁鋼板の圧延方向は、前記第3の方向に平行であることを特徴とする請求項9に記載の三相変圧器用積鉄心。 The electrical steel sheet inside the hole is a grain-oriented electrical steel sheet,
The iron core for a three-phase transformer according to claim 9, wherein a rolling direction of the grain-oriented electrical steel sheet inside the hole is parallel to the third direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017137874A JP7003466B2 (en) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Stacked iron core for three-phase transformer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017137874A JP7003466B2 (en) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Stacked iron core for three-phase transformer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019021721A true JP2019021721A (en) | 2019-02-07 |
JP7003466B2 JP7003466B2 (en) | 2022-01-20 |
Family
ID=65355789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017137874A Active JP7003466B2 (en) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Stacked iron core for three-phase transformer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7003466B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020255429A1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 株式会社日立産機システム | Laminated-core stationary induction apparatus |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5338618U (en) * | 1976-09-08 | 1978-04-04 | ||
JPS5396126U (en) * | 1977-01-08 | 1978-08-04 | ||
JPH03147307A (en) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Toshiba Corp | Punching for iron core |
JP2000114064A (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Low loss and low noise loaded iron core and manufacture thereof |
JP2006351920A (en) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Toyota Motor Corp | Reactor |
WO2011062018A1 (en) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | 三菱電機株式会社 | Transformer |
-
2017
- 2017-07-14 JP JP2017137874A patent/JP7003466B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5338618U (en) * | 1976-09-08 | 1978-04-04 | ||
JPS5396126U (en) * | 1977-01-08 | 1978-08-04 | ||
JPH03147307A (en) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Toshiba Corp | Punching for iron core |
JP2000114064A (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Low loss and low noise loaded iron core and manufacture thereof |
JP2006351920A (en) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Toyota Motor Corp | Reactor |
WO2011062018A1 (en) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | 三菱電機株式会社 | Transformer |
US20120146760A1 (en) * | 2009-11-20 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Transformer |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020255429A1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 株式会社日立産機システム | Laminated-core stationary induction apparatus |
JP2021002567A (en) * | 2019-06-20 | 2021-01-07 | 株式会社日立産機システム | Stacked iron core type stationary induction device |
JP7232133B2 (en) | 2019-06-20 | 2023-03-02 | 株式会社日立産機システム | Stacked iron core static induction device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7003466B2 (en) | 2022-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10748703B2 (en) | Three-phase reactor comprising iron-core units and coils | |
JP5864227B2 (en) | Rotor structure of electric motor | |
US20170352466A1 (en) | Laminated Iron Core Structure and Transformer Including the Same | |
US8179001B2 (en) | Linear motor armature and linear motor | |
JP6953920B2 (en) | Magnetic composite parts | |
JP4843749B2 (en) | Transformer | |
JP2017139438A (en) | Iron core part and three-phase reactor equipped with coil | |
US11763976B2 (en) | Integrated magnetic assemblies and methods of assembling same | |
WO2020071512A1 (en) | Wound core and transformer | |
JP5722941B2 (en) | Iron core for static induction equipment | |
JP2010161289A (en) | Transformer | |
JP2011067030A (en) | Field of linear motor, and linear motor with the same | |
JP2019021721A (en) | Three-phase transformer core | |
JP2018107197A (en) | Structure of single phase reactor | |
JP6490129B2 (en) | An iron core consisting of a first iron core block and a second iron core block | |
WO2013094024A1 (en) | Magnetic bearing | |
TW201814743A (en) | Magnetic core strip and magnetic core | |
JP5898248B2 (en) | Manufacturing method of iron core for stationary induction device | |
JP2003333823A (en) | Voice coil type linear motor | |
JP2018042363A (en) | Voice coil motor | |
US20190371512A1 (en) | Integrated magnetic assemblies and methods of assembling same | |
JPWO2013171923A1 (en) | Inductor element | |
CN102360780A (en) | Silicon-steel sheet used for iron core | |
JP2005056942A (en) | Transformer | |
JP7427351B2 (en) | stacked iron core |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200304 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210201 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210720 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210915 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20210915 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20210924 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20210928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211213 |