JP2019087619A - Bf estimation method of wound core - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、巻鉄心のＢＦ推定方法に関する。 The present disclosure relates to a BF estimation method for a wound core.
鉄心は、トランス、リアクトル、ノイズフィルター等の磁心として広く用いられている。高効率化などの点から鉄心で生じる鉄損の低減が重要な課題の一つとなっており、従来、様々な観点から低鉄損化の検討が行われている。 Iron cores are widely used as cores for transformers, reactors, noise filters and the like. The reduction of the iron loss generated in the iron core is one of the important issues in terms of high efficiency etc., and conventionally, the reduction of the iron loss has been studied from various points of view.
巻鉄心の製造方法のひとつとして、例えば、電磁鋼板を筒状に巻き取った後、コーナー部をプレスし、略矩形に形成した後、焼鈍することにより歪取りと形状保持を行い巻鉄心（トランココア）とする方法が広く知られている。この製法の場合、巻鉄心の寸法に応じてコーナー部の曲率半径は異なるが、当該曲率半径は概ね４ｍｍ以上の比較的大きい緩やかな曲面となっている。 As one of the manufacturing methods of a wound core, for example, after winding electromagnetic steel sheet in a cylindrical shape, pressing a corner portion to form a substantially rectangular shape, annealing is performed to remove strain and maintain shape to perform wound core Cocoa) is widely known. In the case of this manufacturing method, the radius of curvature of the corner portion is different depending on the size of the wound iron core, but the radius of curvature is a relatively large gentle curved surface of about 4 mm or more.
巻鉄心の別の製造方法として、電磁鋼板の巻鉄心のコーナー部となる部分を予め曲げ加工し、当該曲げ加工された電磁鋼板を重ね合わせることにより、電磁鋼板を積層して巻鉄心（ユニコア、デュオコア等）とする手法が検討されている。
当該製造方法によれば、上記プレス工程が不要であり、また、電磁鋼板を折り曲げているため形状が保持され、上記焼鈍工程による形状保持が必須の工程とはならないため、製造が容易であるというメリットがある。この製法では、電磁鋼板を曲げ加工するため、当該加工部分には曲率半径が１ｍｍ〜３ｍｍ程度の比較的小さな曲げ加工領域（屈曲部）が形成される。
As another manufacturing method of the wound core, a portion to be a corner portion of the wound iron core of the magnetic steel sheet is bent in advance, and the bent electromagnetic steel sheets are stacked to laminate the electromagnetic steel sheets to thereby form a wound iron core (unicore, A method to make duo core etc.) is being considered.
According to the manufacturing method, the pressing step is unnecessary, and since the electromagnetic steel sheet is bent, the shape is maintained, and the shape retention in the annealing step is not an essential step, so that the manufacturing is easy. There is a merit. In this manufacturing method, a relatively small bending area (bent portion) having a curvature radius of about 1 mm to 3 mm is formed on the processed portion in order to bend the electromagnetic steel sheet.
また、通常の巻鉄心は接合部が１か所であるが、接合部を２か所有する巻鉄心も製造されている。接合部が２か所あることにより、接合部が１か所の通常のコアと比較してレイシングの際の時間短縮が可能であり。且つ、歪みが導入されにくいというメリットがある。しかし、接合部が２か所あるため、接合部が１か所の巻鉄心と比較して、鉄損が大きくなる。 Also, although a normal wound core has one joint, a wound core having two or more joints is also manufactured. By having two joints, the joint can be shortened in time for lacing as compared to a common core. And there is an advantage that distortion is hard to be introduced. However, since there are two joints, iron loss increases compared to a wound iron core with one joint.
曲げ加工を含む製造方法により製造された巻鉄心として、例えば特許文献１には、加工部を曲げ加工した巻鉄心の接合部の構造が開示されている。
また、特許文献２には、加工部を曲げ加工した巻鉄心を簡易的に製造するための治具とその製造方法が開示されている。
As a wound iron core manufactured by a manufacturing method including bending, for example, Patent Document 1 discloses a structure of a joint portion of the wound iron core obtained by bending a processed portion.
Further, Patent Document 2 discloses a jig for simply manufacturing a wound iron core obtained by bending a processed portion and a manufacturing method thereof.
曲げ加工を含む製造方法により製造された巻鉄心は、曲げ加工領域（屈曲部）で歪が導入されるため、従来の形状矯正と歪取りのための焼鈍をして製造された、曲げ加工領域を有しない巻鉄心と比べ、鉄心特性が劣化するという問題がある。
曲げ加工領域を有する巻鉄心で、曲げ加工領域を有しない巻鉄心よりも低鉄損を実現するためには、曲げ加工領域を有する巻鉄心の鉄心長とＢＦとの関係を定量的に明らかにし、各素材の鉄損に対する曲げ加工領域の影響が小さくなる巻鉄心の仕様を推定していくことが、素材の低鉄損を生かすために求められている。
また、従来の技術では、曲げ加工領域を有する巻鉄心の、曲げ加工領域の鉄損を測定するのは困難であり、当該巻鉄心の特性を簡易的に評価する方法が求められている。
本開示は上記実情に鑑みてなされたものであり、少なくとも１つの接合部と、少なくとも１つの曲げ加工領域を有し、同じグレードの素材で構成され、接合部及び曲げ加工領域の数が同じであり、鉄心長が異なる一群の巻鉄心のＢＦを推定する方法を提供することを目的とする。
Since a wound iron core manufactured by a manufacturing method including bending is strained in a bending region (bent portion), the bending region is manufactured by annealing for conventional shape correction and distortion removal. There is a problem that the core characteristics are deteriorated as compared with a wound core having no.
In order to achieve lower core loss than a wound core without a bending region in a wound core with a bending region, quantitatively clarify the relationship between the core length of the wound core with a bending region and BF. In order to make use of the low iron loss of the material, it is required to estimate the specifications of the wound iron core in which the influence of the bending area on the iron loss of each material is reduced.
Moreover, in the prior art, it is difficult to measure the core loss in the bending area of the wound iron core having the bending area, and a method for simply evaluating the characteristics of the wound iron core is required.
The present disclosure has been made in view of the above-described circumstances, and has at least one joint, at least one bending area, is made of the same grade material, and has the same number of joints and bending areas. The purpose is to provide a method of estimating the BF of a group of wound iron cores having different lengths of iron cores.
本開示の巻鉄心のＢＦ推定方法は、方向性電磁鋼板を素材として構成される巻鉄心の、鉄損劣化（巻鉄心鉄損（Ｗ／ｋｇ）／素材鉄損（Ｗ／ｋｇ））の指標として用いるビルディングファクタ（ＢＦ）を推定する方法であって、
前記巻鉄心は、側面視において略矩形状の巻鉄心本体を備え、
前記巻鉄心本体は、長手方向に平面部とコーナー部とが交互に連続し、当該各コーナー部において隣接する２つの平面部のなす角が９０°である前記方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた、側面視において略矩形状の積層構造を有し、且つ、１周回中に少なくとも１か所以上の接合部を有し、
前記各コーナー部は、前記方向性電磁鋼板の側面視において、曲線状の形状を有する曲げ加工領域を１か所以上有しており、且つ、一つのコーナー部に存在する曲げ加工領域それぞれの曲げ角度の合計が９０°であり、
同じグレードの素材で構成され、前記接合部の数が同じであり、当該接合部が形成されている位置が同じであり、当該接合部のステップ数及びラップ長が同じであり、前記曲げ加工領域の数が同じであり、鉄心長ｌｅ（巻鉄心の最外周部周長ｌｏｕｔと最内周部周長ｌｉｎｔの平均値）が異なる、一群の関係式導出用巻鉄心を準備する、関係式導出用巻鉄心準備工程と、
前記素材鉄損と、一群の前記関係式導出用巻鉄心の各巻鉄心鉄損とを測定し、当該素材鉄損と当該各巻鉄心鉄損から、一群の当該関係式導出用巻鉄心の各ＢＦを算出し、一群の当該関係式導出用巻鉄心の当該各ＢＦ及び当該各鉄心長に基づいて、当該ＢＦと当該鉄心長との関係式を導出する、関係式導出工程と、
前記関係式に、前記関係式導出用巻鉄心と同じグレードの素材で構成され、前記接合部の数が同じであり、前記曲げ加工領域の数が同じである、ＢＦ未知巻鉄心の鉄心長（ｌｅ）を代入して得た値を、当該巻鉄心のＢＦと推定する、推定工程と、を有することを特徴とする。
The BF estimation method for a wound core according to the present disclosure is an index of iron loss deterioration (wound iron core iron loss (W / kg) / raw material iron loss (W / kg)) of a wound iron core formed of a directional electrical steel sheet. A method of estimating the building factor (BF) used as
The wound core includes a substantially rectangular wound core body in a side view,
In the wound iron core main body, flat sections and corner sections are alternately continued in the longitudinal direction, and in the respective corner sections, the directional electromagnetic steel sheet having an angle of 90 ° between two adjacent flat sections is in the thickness direction Has a stacked structure in a substantially rectangular shape in a side view, and has at least one or more junctions in one turn;
Each of the corner portions has one or more bending regions having a curvilinear shape in a side view of the directional magnetic steel sheet, and bending of each bending region existing in one corner portion The sum of the angles is 90 °,
The same grade of the material, the same number of joints, the same position where the joints are formed, the same number of steps and the lap length of the joints, the bending area To prepare a group of relational irons for deriving a set of relational expressions in which the number of iron cores is the same and the core length l e (the average value of the outermost circumference l out and the innermost circumference l int of the wound iron core) is different, Preparation of winding core for relational formula derivation,
The material iron loss and each wound iron core iron loss of a group of the above-mentioned derived expression winding iron cores are measured, and each BF of the related expression derived wound iron core of a group is calculated from the material iron loss and the each wound iron core iron loss. A relational expression deriving step of calculating and deriving a relational expression between the BF and the iron core length based on the respective BFs of the group of the relational expression deriving wound cores and the respective iron core lengths;
The core length of the BF unknown wound core is made of the same grade material as the wound core for deriving the relational expression, the number of joints is the same, and the number of bending regions is the same. and estimating the value obtained by substituting l e ) as the BF of the wound iron core.
本開示の巻鉄心のＢＦ推定方法においては、前記関係式が、下記式（１）で表され、
前記関係式導出工程において、一群の前記関係式導出用巻鉄心の前記各ＢＦ及び前記各鉄心長に基づいて下記式（１）の係数Ａ及び係数Ｂの値を算出し、当該係数Ａ及び当該係数Ｂの値を下記式（１）に代入し、
前記推定工程において、下記式（１）に、前記ＢＦ未知巻鉄心の鉄心長（ｌｅ）を代入して得た値を、当該巻鉄心のＢＦと推定してもよい。
ＢＦ＝（１／ｌｅ）Ａ＋Ｂ・・・式（１）
［上記式中の文字の意味は以下の通りである。
ＢＦ：ビルディングファクタ
ｌｅ：巻鉄心の鉄心長（巻鉄心の最外周部周長ｌｏｕｔと最内周部周長ｌｉｎｔの平均値）
Ａ：係数
Ｂ：係数］
In the method for estimating BF of a wound core according to the present disclosure, the relational expression is represented by the following expression (1):
In the relational expression deriving step, the values of the coefficient A and the coefficient B of the following formula (1) are calculated based on the respective BFs and the respective core lengths of the group of the relational expression deriving wound iron cores, Substitute the value of coefficient B into the following equation (1),
Wherein in the estimation step, the following equation (1), the obtained by substituting BF core length of the unknown wound core a (l e) value may be estimated with BF of the wound core.
BF = (1 / l e ) A + B formula (1)
[The meanings of the letters in the above formula are as follows.
BF: building factor l e : core length of wound iron core (average value of the outermost circumference l out of the wound iron core and the innermost circumference l int )
A: Coefficient B: Coefficient]
本開示の巻鉄心のＢＦ推定方法においては、前記ＢＦ未知巻鉄心の接合部のステップ数及びラップ長が、前記関係式導出用巻鉄心の接合部のステップ数及びラップ長と同じであってもよい。 In the BF estimation method of a wound core according to the present disclosure, the step number and the wrap length of the joint of the BF unknown wound core are the same as the step number and the wrap length of the joint of the wound core for deriving the relational expression. Good.
本開示によれば、少なくとも１つの接合部と、少なくとも１つの曲げ加工領域を有し、同じグレードの素材で構成され、接合部及び曲げ加工領域の数が同じであり、鉄心長が異なる一群の巻鉄心のＢＦを推定することができる。具体的には、本開示によれば、巻鉄心の板幅、巻厚、質量が異なっていても、上記条件を満たす鉄心長の異なる巻鉄心のＢＦを推定することができる。 According to the present disclosure, a group of at least one joint and at least one bending area, made of the same grade material, having the same number of joints and bending areas, and different core lengths The BF of the wound core can be estimated. Specifically, according to the present disclosure, it is possible to estimate BF of wound iron cores having different iron core lengths that satisfy the above conditions even if the plate width, winding thickness, and mass of the wound iron core are different.
本開示の巻鉄心のＢＦ推定方法は、方向性電磁鋼板を素材として構成される巻鉄心の、鉄損劣化（巻鉄心鉄損（Ｗ／ｋｇ）／素材鉄損（Ｗ／ｋｇ））の指標として用いるビルディングファクタ（ＢＦ）を推定する方法であって、
前記巻鉄心は、側面視において略矩形状の巻鉄心本体を備え、
前記巻鉄心本体は、長手方向に平面部とコーナー部とが交互に連続し、当該各コーナー部において隣接する２つの平面部のなす角が９０°である前記方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた、側面視において略矩形状の積層構造を有し、且つ、１周回中に少なくとも１か所以上の接合部を有し、
前記各コーナー部は、前記方向性電磁鋼板の側面視において、曲線状の形状を有する曲げ加工領域を１か所以上有しており、且つ、一つのコーナー部に存在する曲げ加工領域それぞれの曲げ角度の合計が９０°であり、
同じグレードの素材で構成され、前記接合部の数が同じであり、当該接合部が形成されている位置が同じであり、当該接合部のステップ数及びラップ長が同じであり、前記曲げ加工領域の数が同じであり、鉄心長ｌｅ（巻鉄心の最外周部周長ｌｏｕｔと最内周部周長ｌｉｎｔの平均値）が異なる、一群の関係式導出用巻鉄心を準備する、関係式導出用巻鉄心準備工程と、
前記素材鉄損と、一群の前記関係式導出用巻鉄心の各巻鉄心鉄損とを測定し、当該素材鉄損と当該各巻鉄心鉄損から、一群の当該関係式導出用巻鉄心の各ＢＦを算出し、一群の当該関係式導出用巻鉄心の当該各ＢＦ及び当該各鉄心長に基づいて、当該ＢＦと当該鉄心長との関係式を導出する、関係式導出工程と、
前記関係式に、前記関係式導出用巻鉄心と同じグレードの素材で構成され、前記接合部の数が同じであり、前記曲げ加工領域の数が同じである、ＢＦ未知巻鉄心の当該鉄心長（ｌｅ）を代入して得た値を、当該巻鉄心のＢＦと推定する、推定工程と、を有することを特徴とする。
The BF estimation method for a wound core according to the present disclosure is an index of iron loss deterioration (wound iron core iron loss (W / kg) / raw material iron loss (W / kg)) of a wound iron core formed of a directional electrical steel sheet. A method of estimating the building factor (BF) used as
The wound core includes a substantially rectangular wound core body in a side view,
In the wound iron core main body, flat sections and corner sections are alternately continued in the longitudinal direction, and in the respective corner sections, the directional electromagnetic steel sheet having an angle of 90 ° between two adjacent flat sections is in the thickness direction Has a stacked structure in a substantially rectangular shape in a side view, and has at least one or more junctions in one turn;
Each of the corner portions has one or more bending regions having a curvilinear shape in a side view of the directional magnetic steel sheet, and bending of each bending region existing in one corner portion The sum of the angles is 90 °,
The same grade of the material, the same number of joints, the same position where the joints are formed, the same number of steps and the lap length of the joints, the bending area To prepare a group of relational irons for deriving a set of relational expressions in which the number of iron cores is the same and the core length l e (the average value of the outermost circumference l out and the innermost circumference l int of the wound iron core) is different, Preparation of winding core for relational formula derivation,
The material iron loss and each wound iron core iron loss of a group of the above-mentioned derived expression winding iron cores are measured, and each BF of the related expression derived wound iron core of a group is calculated from the material iron loss and the each wound iron core iron loss. A relational expression deriving step of calculating and deriving a relational expression between the BF and the iron core length based on the respective BFs of the group of the relational expression deriving wound cores and the respective iron core lengths;
In the above-mentioned relational expression, the core length of the BF unknown wound core which is made of a material of the same grade as that of the wound core for deriving the relational expression, the number of joints is the same, and the number of bending regions is the same And estimating the value obtained by substituting (l e ) as the BF of the wound core.
本開示において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「垂直」、「同一」、「直角」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
本開示において巻鉄心は、１周回中に接合部を１か所有し且つ曲げ加工領域（屈曲部）を有さない巻鉄心をトランココアと称し、１周回中に接合部を１か所有し且つ曲げ加工領域を有する巻鉄心をユニコアと称し、１周回中に接合部を２か所有し且つ曲げ加工領域を有する巻鉄心をデュオコアと称する場合がある。
For example, terms such as “parallel”, “vertical”, “identical”, “right angle”, values of length and angle, etc., which specify the shape and geometrical conditions and their degree, used in the present disclosure It shall be interpreted including the range which can expect the same function without being restricted by the meaning.
In the present disclosure, the wound core refers to a rolled iron core having one or more joints in one turn and having no bending region (bent portion) and having one or more joints in one turn and In some cases, a wound iron core having a bending area is referred to as a unicore, and in a single turn, a wound iron having two joints and having a bending area is referred to as a duocore.
本開示に用いられる巻鉄心は、側面視において略矩形状の巻鉄心本体を備える。当該巻鉄心本体は、方向性電磁鋼板が、板厚方向に積み重ねられ、側面視において略矩形状の積層構造を有する。当該巻鉄心本体を、そのまま巻鉄心として使用してもよいし、必要に応じて巻鉄心を固定するために、結束バンド等、公知の締付具等を備えていてもよい。 The wound iron core used in the present disclosure includes a substantially rectangular wound iron core body in a side view. In the wound core body, the directionality electromagnetic steel sheets are stacked in the thickness direction, and have a substantially rectangular laminated structure in a side view. The wound iron core body may be used as it is as a wound iron core, or may be provided with a known fastening tool or the like, such as a binding band, in order to fix the wound iron core as needed.
一般的に方向性電磁鋼板とは、鋼板中の結晶粒の方位が｛１１０｝＜００１＞方位に高度に集積され、磁化容易軸が長手方向に揃った鋼板をいう。磁化容易軸が長手方向に揃っているため、鉄損の少なく磁性に優れるという特性を有する電磁鋼板をいう。
本開示において方向性電磁鋼板は、少なくとも、母鋼板を有し、必要に応じ、母鋼板表面に被膜を有していてもよい。被膜としては、例えば、グラス被膜などが挙げられる。以下、方向性電磁鋼板の各構成について説明する。
In general, a grain-oriented electrical steel sheet refers to a steel sheet in which the orientation of crystal grains in the steel sheet is highly integrated in the {110} <001> orientation, and the axis of easy magnetization is aligned in the longitudinal direction. Since the easy axis of magnetization is aligned in the longitudinal direction, it refers to an electromagnetic steel sheet having a characteristic of low iron loss and excellent magnetism.
In the present disclosure, the grain-oriented electrical steel sheet at least has a base steel sheet, and may optionally have a coating on the surface of the base steel sheet. As a film, a glass film etc. are mentioned, for example. Hereinafter, each configuration of the grain-oriented electrical steel sheet will be described.
母鋼板は、当該母鋼板中の結晶粒の方位が｛１１０｝＜００１＞方位に高度に集積された鋼板であり、圧延方向に優れた磁気特性を有するものである。
本開示において母鋼板は、特に限定されず、方向性電磁鋼板として公知のものの中から、適宜選択して用いることができる。以下、好ましい母鋼板の一例について説明するが、本開示において母鋼板は以下のものに限定されるものではない。
The base steel plate is a steel plate in which the orientation of crystal grains in the base steel plate is highly accumulated in the {110} <001> orientation, and has excellent magnetic characteristics in the rolling direction.
In the present disclosure, the base steel plate is not particularly limited, and can be appropriately selected and used from among those known as directional electromagnetic steel plates. Hereinafter, although an example of a preferable base steel plate is demonstrated, a base steel plate is not limited to the following in this indication.
母鋼板の化学組成は、特に限定されるものではないが、例えば、質量％で、Ｓｉ：０．８％〜７％、Ｃ：０％よりも高く０．０８５％以下、酸可溶性Ａｌ：０％〜０．０６５％、Ｎ：０％〜０．０１２％、Ｍｎ：０％〜１％、Ｃｒ：０％〜０．３％、Ｃｕ：０％〜０．４％、Ｐ：０％〜０．５％、Ｓｎ：０％〜０．３％、Ｓｂ：０％〜０．３％、Ｎｉ：０％〜１％、Ｓ：０％〜０．０１５％、Ｓｅ：０％〜０．０１５％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることが好ましい。上記母鋼板の化学組成は、結晶方位を｛１１０｝＜００１＞方位に集積させたＧｏｓｓ集合組織に制御するために好ましい化学成分である。母鋼板中の元素のうち、ＳｉおよびＣが基本元素であり、酸可溶性Ａｌ、Ｎ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｓ、およびＳｅが選択元素である。これらの選択元素は、その目的に応じて含有させればよいので下限値を制限する必要がなく、実質的に含有していなくてもよい。また、これらの選択元素が不可避的不純物として含有されても、本開示の効果は損なわれない。母鋼板は、基本元素および選択元素の残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる。
なお、本開示において、「不可避的不純物」とは、母鋼板を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、または製造環境等から不可避的に混入する元素を意味する。
また、方向性電磁鋼板では二次再結晶時に純化焼鈍を経ることが一般的である。純化焼鈍においてはインヒビター形成元素の系外への排出が起きる。特にＮ、Ｓについては濃度の低下が顕著で、５０ｐｐｍ以下になる。通常の純化焼鈍条件であれば、９ｐｐｍ以下、さらには６ｐｐｍ以下、純化焼鈍を十分に行えば、一般的な分析では検出できない程度（１ｐｐｍ以下）にまで達する。
母鋼板の化学成分は、鋼の一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、母鋼板の化学成分は、ＩＣＰ−ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ−Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて測定すればよい。具体的には、例えば、被膜除去後の母鋼板の中央の位置から３５ｍｍ角の試験片を取得し、島津製作所製ＩＣＰＳ−８１００等（測定装置）により、予め作成した検量線に基づいた条件で測定することにより特定できる。なお、ＣおよびＳは燃焼−赤外線吸収法を用い、Ｎは不活性ガス融解−熱伝導度法を用いて測定すればよい。
なお、母鋼板の化学成分は、方向性電磁鋼板から後述の方法により後述のグラス被膜およびリンを含有する被膜等を除去した鋼板を母鋼板としてその成分を分析した成分である。
The chemical composition of the base steel sheet is not particularly limited. For example, Si: 0.8% to 7%, C higher than 0% and 0.085% or less, acid-soluble Al: 0 in mass% % To 0.065%, N: 0% to 0.012%, Mn: 0% to 1%, Cr: 0% to 0.3%, Cu: 0% to 0.4%, P: 0% to 0.5%, Sn: 0% to 0.3%, Sb: 0% to 0.3%, Ni: 0% to 1%, S: 0% to 0.015%, Se: 0% to 0.. It is preferable that the composition contains 015% and the balance be Fe and impurities. The chemical composition of the base steel plate is a preferable chemical component in order to control the crystal orientation to a Goss texture in which the crystal orientation is integrated in the {110} <001> orientation. Among the elements in the base steel plate, Si and C are basic elements, and acid-soluble Al, N, Mn, Cr, Cu, P, Sn, Sb, Ni, S, and Se are selection elements. These selective elements may be contained according to the purpose, so there is no need to limit the lower limit value, and they may not be substantially contained. In addition, even if these selected elements are contained as unavoidable impurities, the effects of the present disclosure are not impaired. In the base steel plate, the balance of the basic element and the selective element consists of Fe and unavoidable impurities.
In the present disclosure, the “unavoidable impurities” mean elements that are inevitably mixed from the ore as a raw material, scrap, or the production environment, etc., when the base steel plate is industrially manufactured.
Moreover, it is general to go through purification annealing at the time of secondary recrystallization in a grain-oriented electrical steel sheet. During purification annealing, discharge of the inhibitor forming element out of the system occurs. Particularly in the case of N and S, the concentration drops remarkably, and becomes 50 ppm or less. Under normal purification annealing conditions, 9 ppm or less, and further 6 ppm or less, if purification annealing is sufficiently performed, it reaches a level (1 ppm or less) which can not be detected by general analysis.
The chemical composition of the base steel plate may be measured by a general analysis method of steel. For example, the chemical composition of the base steel sheet may be measured using ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry). Specifically, for example, a 35 mm square test piece is obtained from the center position of the base steel plate after film removal, and the conditions are based on a calibration curve prepared in advance by an ICPS-8100 manufactured by Shimadzu Corporation (measuring device). It can identify by measuring. C and S may be measured using a combustion-infrared absorption method, and N may be measured using an inert gas melting-thermal conductivity method.
The chemical composition of the base steel plate is a component obtained by analyzing the components of the grain-oriented electrical steel sheet using a steel plate from which a glass coating and a coating containing phosphorus and the like described later are removed by a method described later.
母鋼板の製造方法は、特に限定されず、従来公知の方向性電磁鋼板の製造方法を適宜選択することができる。製造方法の好ましい具体例としては、例えば、Ｃを０．０４〜０．１質量％とし、その他は上記母鋼板の化学組成を有するスラブを１０００℃以上に加熱して熱間圧延を行った後、必要に応じて熱延板焼鈍を行い、次いで、１回又は中間焼鈍を挟む２回以上の冷延により冷延鋼板とし、当該冷延鋼板を、例えば湿水素−不活性ガス雰囲気中で７００〜９００℃に加熱して脱炭焼鈍し、必要に応じて更に窒化焼鈍し、１０００℃程度で仕上焼鈍する方法などが挙げられる。
本開示において母鋼板の厚みは特に限定されないが、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってもよく、０．１５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であってもよい。
The method for producing the base steel plate is not particularly limited, and a conventionally known method for producing a grain-oriented electrical steel sheet can be appropriately selected. As a preferable specific example of the manufacturing method, for example, C is set to 0.04 to 0.1% by mass, and others are subjected to hot rolling after heating a slab having the chemical composition of the base steel plate to 1000 ° C. or higher If necessary, hot-rolled sheet annealing is performed, and then, cold-rolled steel sheet is formed by cold-rolling one or two or more times sandwiching intermediate annealing, and the cold-rolled steel sheet is treated, for example, 700 in a wet hydrogen-inert gas atmosphere. A method of decarburizing annealing by heating to about 900 ° C., further nitriding annealing if necessary, and finish annealing at about 1000 ° C. may be mentioned.
In the present disclosure, the thickness of the base steel plate is not particularly limited, but may be 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, or may be 0.15 mm or more and 0.40 mm or less.
本開示において方向性電磁鋼板は、本開示の効果を損なわない範囲で表面に被膜を有していてもよい。このような被膜としては、例えば、母鋼板上に形成されるグラス被膜などが挙げられる。グラス被膜としては、例えば、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、及びコーディエライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１６）より選択される１種以上の酸化物を有する被膜が挙げられる。 In the present disclosure, the grain-oriented electrical steel sheet may have a film on the surface as long as the effects of the present disclosure are not impaired. As such a film, the glass film etc. which are formed on a base steel plate etc. are mentioned, for example. The glass coating has, for example, at least one oxide selected from forsterite (Mg 2 SiO 4 ), spinel (MgAl 2 O 4 ), and cordierite (Mg 2 Al 4 Si 5 O 16 ). A film is mentioned.
グラス被膜の形成方法は特に限定されず、公知の方法の中から適宜選択することができる。例えば、前記母鋼板の製造方法の具体例において、冷延鋼板にマグネシア（ＭｇＯ）及びアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から選択される１種以上を含有する焼鈍分離剤を塗布した後で、前記仕上焼鈍を行う方法が挙げられる。なお当該焼鈍分離剤は、仕上焼鈍時の鋼板同士のスティッキングを抑制する効果も有している。例えば前記マグネシアを含有する焼鈍分離剤を塗布して仕上焼鈍を行った場合、母鋼板に含まれるシリカと反応して、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）を含むグラス被膜が母鋼板表面に形成される。
本開示においてグラス被膜の厚みは特に限定されないが、０．５μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。
The formation method of a glass film is not specifically limited, It can select suitably from well-known methods. For example, in the specific example of the method for producing the base steel plate, the cold-rolled steel plate is coated with an annealing separator containing at least one selected from magnesia (MgO) and alumina (Al 2 O 3 ), The method of annealing is mentioned. In addition, the said annealing separator has also the effect which suppresses the sticking of steel plates at the time of finish annealing. For example, when the annealing separating agent containing magnesia is applied and finish annealing is performed, it reacts with the silica contained in the base steel plate to form a glass film containing forsterite (Mg 2 SiO 4 ) on the surface of the base steel plate Ru.
In the present disclosure, the thickness of the glass coating is not particularly limited, but is preferably 0.5 μm or more and 3 μm or less.
本開示において用いられる方向性電磁鋼板の板厚は、特に限定されず、用途等に応じて適宜選択すればよいものであるが、通常０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲内であり、好ましくは０．１８ｍｍ〜０．２３ｍｍの範囲である。 The thickness of the grain-oriented electrical steel sheet used in the present disclosure is not particularly limited and may be suitably selected in accordance with the application etc., but is usually in the range of 0.15 mm to 0.35 mm, preferably The range is 0.18 mm to 0.23 mm.
以下、本開示に用いられる巻鉄心の形状について説明する。
図１は、巻鉄心の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
図２は、図１の実施形態に示される巻鉄心の側面図である。
また、図３及び図４は、巻鉄心の別の一実施形態を模式的に示す側面図である。
なお、本開示において側面視とは、巻鉄心を構成する長尺状の方向性電磁鋼板の幅方向（図１におけるＹ軸方向）に視ることをいい、側面図とは側面視により視認される形状を表した図（図１のＹ軸方向の図）である。
Hereinafter, the shape of the wound core used in the present disclosure will be described.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a wound core.
2 is a side view of the wound core shown in the embodiment of FIG.
3 and 4 are side views schematically showing another embodiment of the wound core.
In the present disclosure, the side view means to look in the width direction (Y-axis direction in FIG. 1) of the long directional electromagnetic steel sheet constituting the wound iron core, and the side view is viewed from the side view. 1 (figure in the Y-axis direction in FIG. 1).
図１及び図２に示すように、巻鉄心本体１０は、長手方向に平面部４とコーナー部３とが交互に連続し、当該各コーナー部３において隣接する２つの平面部４のなす角が９０°である方向性電磁鋼板１が、板厚方向に積み重ねられた部分を含み、側面視において略矩形状の積層構造２を有する。
方向性電磁鋼板１の各コーナー部３は、側面視において、曲線状の形状を有する曲げ加工領域（屈曲部）５を２つ以上有しており、且つ、一つのコーナー部に存在する曲げ加工領域それぞれの曲げ角度の合計が９０°となっている。
図２の実施形態は１つのコーナー部３中に２つの曲げ加工領域５を有する場合である。
図３の実施形態は１つのコーナー部３中に３つの曲げ加工領域５を有する場合である。
また、図４の実施形態は、１つのコーナー部３が１つの曲げ加工領域５により形成されている場合である。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the wound core body 10, the flat portions 4 and the corner portions 3 are alternately continued in the longitudinal direction, and the angles formed by the two flat portions 4 adjacent to each other in the respective corner portions 3 are The grain-oriented electrical steel sheet 1 which is 90 ° includes a portion stacked in the thickness direction and has a substantially rectangular laminated structure 2 in a side view.
Each corner portion 3 of the grain-oriented electrical steel sheet 1 has two or more bending regions (bent portions) 5 having a curvilinear shape in a side view, and bending existing in one corner portion The total bending angle of each region is 90 °.
The embodiment of FIG. 2 is the case where there are two bending areas 5 in one corner 3.
The embodiment of FIG. 3 is the case where there are three bending areas 5 in one corner 3.
In the embodiment of FIG. 4, one corner 3 is formed by one bending area 5.
図５〜図７は、それぞれ図２〜図４の実施形態におけるコーナー部付近を拡大した側面図である。
図５及び図６の例に示されるように、１つのコーナー部に２つ以上の曲げ加工領域を有する場合には、方向性電磁鋼板の第１の平面部を表す直線状の部分に第１の曲げ加工領域（曲線部分）が連続し、その先には直線部分、第２の曲げ加工領域（曲線部分）、別の直線部分というように、曲げ加工領域（曲線部分）と直線部分が交互に連続し、当該コーナー部における最後の曲げ加工領域（曲線部分）に至り、その先に、コーナー部を介して前記第１の平面部に隣接する、方向性電磁鋼板の第２の平面部が連続してなる形状を有する。
FIGS. 5-7 is the side view which expanded the corner part vicinity in embodiment of FIGS. 2-4, respectively.
As shown in the examples of FIGS. 5 and 6, in the case of having two or more bending areas in one corner portion, the first linear portion representing the first flat portion of the grain-oriented electrical steel sheet is The bending area (curved area) is continuous, and the bending area (curved area) and the linear area alternate, such as the straight area, the second bending area (curved area), and another linear area. And a second flat surface portion of the grain-oriented electrical steel sheet adjacent to the first flat surface portion via the corner portion, leading to the last bending region (curved portion) in the corner portion. It has a continuous shape.
図５の例では線分Ａ−Ａ’から線分Ｂ−Ｂ’までの領域をコーナー部３とする。点Ａは、巻鉄心１０の最も内側に配置された方向性電磁鋼板１ａの曲げ加工領域５ａにおける平面部４ａ側の端点であり、点Ａ’は、点Ａを通り方向性電磁鋼板１ａの板面に垂直方向の直線と、巻鉄心本体１０の最も外側の面との交点である。同様に点Ｂは、巻鉄心１０の最も内側に配置された方向性電磁鋼板１ａの曲げ加工領域５ｂにおける平面部４ｂ側の端点であり、点Ｂ’は、点Ｂを通り方向性電磁鋼板１ａの板面に垂直方向の直線と、巻鉄心本体１０の最も外側の面との交点である。図５において当該コーナー部３を介して隣接する２つの平面部４ａと４ｂのなす角はθであり、本開示において当該θは９０°である。曲げ加工領域の曲げ角度φについては後述するが、図５においてφ１＋φ２は９０°となる。 In the example of FIG. 5, the area from the line segment A-A ′ to the line segment B-B ′ is a corner portion 3. The point A is an end point on the side of the flat portion 4a in the bending area 5a of the grain-oriented electrical steel sheet 1a disposed at the innermost side of the wound core 10, and the point A 'passes through the point A and is a plate of the grain-oriented electrical steel sheet 1a. It is an intersection point of a straight line in the direction perpendicular to the surface and the outermost surface of the wound core body 10. Similarly, the point B is an end point on the flat portion 4b side in the bending area 5b of the grain-oriented electrical steel sheet 1a disposed at the innermost side of the wound core 10, and the point B 'passes through the point B and the grain-oriented electrical steel sheet 1a The point of intersection between the straight line in the direction perpendicular to the plate surface and the outermost surface of the wound core body 10. In FIG. 5, an angle formed by two flat portions 4a and 4b adjacent to each other via the corner portion 3 is θ, and in the present disclosure, the θ is 90 °. The bending angle φ of the bending area will be described later, but in FIG. 5, φ1 + φ2 is 90 °.
次に、コーナー部３中に曲げ加工領域５を３つ以上有する例について説明する。
図６は、図３の実施形態におけるコーナー部付近の拡大図である。
図６においても図５と同様に線分Ａ−Ａ’から線分Ｂ−Ｂ’までの領域をコーナー部３とする。図６において、点Ａは平面部４ａに最も近い曲げ加工領域５ａの平面部４ａ側の端点であり、点Ｂは平面部４ｂに最も近い曲げ加工領域５ｂの平面部４ｂ側の端点である。曲げ加工領域が３つ以上ある場合、各曲げ加工領域間には直線部分が存在する。いずれの平坦部が平面部４を構成するかについては、コーナー部を介して隣接する２つの平面部のなす角θが９０°であることを考慮して決定すればよく、これにより平面部４に隣接する曲げ加工領域５が決定される。なお図６の例では、φ１＋φ２＋φ３が９０°となり、一般にコーナー部内にｎ個の曲げ加工領域を有する場合、φ１＋φ２＋・・・＋φｎは９０°となる。
Next, an example in which three or more bending regions 5 are provided in the corner portion 3 will be described.
6 is an enlarged view of the vicinity of the corner portion in the embodiment of FIG.
In FIG. 6 as well as in FIG. 5, the area from the line segment AA ′ to the line segment BB ′ is a corner portion 3. In FIG. 6, a point A is an end point of the bending area 5a closest to the plane part 4a on the side of the plane part 4a, and a point B is an end point of the bending area 5b closest to the plane part 4b on the side of the plane part 4b. When there are three or more bending regions, straight portions exist between the bending regions. Which flat portion constitutes the flat portion 4 may be determined in consideration of the fact that the angle θ between two flat portions adjacent to each other through the corner portion is 90 °. The bending area 5 adjacent to is determined. In the example of FIG. 6, when φ1 + φ2 + φ3 is 90 °, and in general, there are n bending regions in the corner portion, φ1 + φ2 +... + Φn is 90 °.
次に、コーナー部３中の曲げ加工領域５が１つの場合について説明する。
図７は、図４の実施形態におけるコーナー部付近の拡大図である。
図７においても図５及び図６と同様に線分Ａ−Ａ’から線分Ｂ−Ｂ’までの領域をコーナー部３とする。図７において点Ａは曲げ加工領域５の平面部４ａ側の端点であり、点Ｂは曲げ加工領域５の平面部４ｂ側端点となる。また図７の例では、φ１は９０°である。
Next, the case where the bending area 5 in the corner portion 3 is one will be described.
FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of a corner in the embodiment of FIG.
Also in FIG. 7, the area from the line segment AA ′ to the line segment BB ′ is taken as the corner portion 3 as in FIGS. 5 and 6. In FIG. 7, a point A is an end point on the side of the flat portion 4 a of the bending area 5, and a point B is an end point on the side of the flat portion 4 b of the bending area 5. Further, in the example of FIG. 7, φ1 is 90 °.
本開示においては、前述するコーナー部の角度θが９０°である場合、φは９０°以下であってもよい。加工時の変形による歪み発生を抑制して鉄損を抑える点からは、φは６０°以下であってもよく、４５°以下であってもよい。そのため、本開示で用いられる巻鉄心においては１つのコーナー部に２以上の曲げ加工領域を有していてもよい。
１つのコーナー部に２つの曲げ加工領域を有する図５の実施形態では、鉄損低減の点から、例えば、φ１＝６０°且つφ２＝３０°とすることや、φ１＝４５°且つφ２＝４５°等とすることができる。
また、１つのコーナー部に３つの曲げ加工領域を有する図６の実施形態では、鉄損低減の点から、例えばφ１＝３０°、φ２＝３０°且つφ３＝３０°等とすることができる。更に、生産効率の点からは折り曲げ角度が等しいことが好ましいため、１つのコーナー部に２つの曲げ加工領域を有する場合には、φ１＝４５°且つφ２＝４５°としてもよい。
また、１つのコーナー部に３つの曲げ加工領域を有する図６の実施形態では、鉄損低減の点から、例えばφ１＝３０°、φ２＝３０°且つφ３＝３０°としてもよい。
In the present disclosure, when the angle θ of the corner portion described above is 90 °, φ may be 90 ° or less. The value of φ may be 60 ° or less or 45 ° or less from the viewpoint of suppressing the occurrence of strain due to deformation during processing to suppress iron loss. Therefore, in the wound core used in the present disclosure, one corner portion may have two or more bending regions.
In the embodiment of FIG. 5 having two bending areas at one corner, for example, φ1 = 60 ° and φ2 = 30 ° or φ1 = 45 ° and φ2 = 45 from the viewpoint of iron loss reduction. And so on.
Further, in the embodiment of FIG. 6 having three bending areas at one corner portion, for example, φ1 = 30 °, φ2 = 30 ° and φ3 = 30 ° can be set from the viewpoint of iron loss reduction. Furthermore, since it is preferable that the bending angles be equal from the viewpoint of production efficiency, if there are two bending areas at one corner, it may be φ1 = 45 ° and φ2 = 45 °.
Further, in the embodiment of FIG. 6 having three bending areas at one corner portion, for example, φ1 = 30 °, φ2 = 30 ° and φ3 = 30 ° may be set from the viewpoint of iron loss reduction.
図８は１周回中に接合部が１か所且つ曲げ加工領域を有する巻鉄心の材料として用いられる方向性電磁鋼板の一例を模式的に示す図である。
図９は１周回中に接合部が２か所且つ曲げ加工領域を有する巻鉄心の材料として用いられる方向性電磁鋼板の一例を模式的に示す図である。
図８及び図９の例に示されるように、本開示において用いる、１周回中に接合部が１か所以上且つ曲げ加工領域を有する巻鉄心に用いることができる方向性電磁鋼板は、折り曲げ加工されたものであって、前記巻鉄心のコーナー部に対応する１つまたは２つ以上の曲げ加工領域５から構成されるコーナー部３と、平面部４を有し、１周回中に１つ以上の接合部６を介して略矩形の環を形成してもよい。
図８の例に示されるように、１つの接合部６を介して１枚の方向性電磁鋼板が巻鉄心本体の１層分を構成するものであってもよく、図９の例に示されるように１枚の方向性電磁鋼板が巻鉄心の約半周分を構成し、２つの接合部６を介して２枚の方向性電磁鋼板が巻鉄心本体の１層分を構成するものであってもよい。
また巻鉄心の材料として用いられる方向性電磁鋼板の別の例としては、２枚の方向性電磁鋼板が巻鉄心本体の１層分を構成する場合、略矩形の３辺に相当する曲げ加工体と、残りの１辺に相当する真直ぐな（側面視が直線状の）鋼板を組み合わせて略矩形状の環を形成してもよい。このように、２枚以上の方向性電磁鋼板が巻鉄心本体の１層分を構成する場合、鋼板の曲げ加工体と、真直ぐな（側面視が直線状の）鋼板とを組み合わせてもよい。
いずれの場合も巻鉄心製造時に隣接する２層間に隙間が生じないようにするため、隣接する２層の方向性電磁鋼板において、内側に配置される方向性電磁鋼板の平面部４の外周長と、外側に配置される方向性電磁鋼板の平面部４の内周長が等しくなるように鋼板の長さ及び曲げ加工領域の位置を調整する。
FIG. 8 is a view schematically showing an example of a grain-oriented electrical steel sheet used as a material of a wound iron core having one joint portion and a bending region during one turn.
FIG. 9 is a view schematically showing an example of a grain-oriented electrical steel sheet used as a material of a wound core having two joints in one turn and a bending region.
As shown in the examples of FIG. 8 and FIG. 9, the grain-oriented electrical steel sheet which can be used in the present disclosure and which can be used for a wound core having one or more joints and a bending region during one turn And one or more corner portions 3 composed of one or more bending regions 5 corresponding to the corner portions of the wound iron core, and a flat portion 4, and one or more in one turn. A substantially rectangular ring may be formed via the joint portion 6 of FIG.
As shown in the example of FIG. 8, one directional electromagnetic steel sheet may constitute one layer of the wound core body through one joint portion 6, and is shown in the example of FIG. Thus, one directional magnetic steel sheet constitutes about half a turn of the wound iron core, and two directional magnetic steel sheets constitute one layer of the wound iron core body through the two joint portions 6 It is also good.
In addition, as another example of the directional electromagnetic steel sheet used as the material of the wound core, when two directional electromagnetic steel sheets constitute one layer of the wound iron core body, a bent body corresponding to three sides of a substantially rectangular shape And a straight (straight-sided side view) steel plate corresponding to the other one side may be combined to form a substantially rectangular ring. As described above, when two or more directional electromagnetic steel plates constitute one layer of the wound core body, a bent body of the steel plate may be combined with a straight (straight-sided side view) steel plate.
In any case, in order to prevent a gap from being generated between the two adjacent layers at the time of manufacturing the wound core, the outer peripheral length of the plane portion 4 of the directional electromagnetic steel sheet disposed inside in the adjacent two layers of directional electromagnetic steel sheets The length of the steel plate and the position of the bending area are adjusted so that the inner circumferential length of the flat portion 4 of the grain oriented electromagnetic steel plate disposed outside is equal.
図１０を参照しながら、曲げ加工領域５について更に詳細に説明する。
図１０は、方向性電磁鋼板の曲げ加工領域の一例を模式的に示す図である。
曲げ加工領域の曲げ角度とは、方向性電磁鋼板曲げ加工領域において、折り曲げ方向の後方側の直線部と前方側の直線部の間に生じた角度差を意味し、曲げ加工領域において、方向性電磁鋼板の外面を表す線Ｌｂに含まれる曲線部分の両側（点Ｆ及び点Ｇ）それぞれに隣接する直線部分を延長して得られる２つの仮想線Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ１、Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ２がなす角の補角の角度φとして表される。
各曲げ加工領域の曲げ角度φは、９０°以下であり、かつ、一つのコーナー部に存在する全ての曲げ加工領域の曲げ角度φの合計は９０°である。
The bending area 5 will be described in more detail with reference to FIG.
FIG. 10 is a view schematically showing an example of a bending region of the grain-oriented electrical steel sheet.
The bending angle of the bending area means an angle difference generated between the straight part on the rear side and the straight part on the front side in the bending direction in the directional electromagnetic steel plate bending area, and the directionality in the bending area Complementing the angle formed by two imaginary lines Lb-elongation 1 and Lb-elongation 2 obtained by extending straight portions adjacent to both sides (point F and point G) of the curved portion included in line Lb representing the outer surface of the magnetic steel sheet It is expressed as an angle φ of a corner.
The bending angle φ of each bending area is 90 ° or less, and the sum of the bending angles φ of all bending areas present in one corner is 90 °.
本開示において曲げ加工領域とは、図１０に示す方向性電磁鋼板の側面視において、方向性電磁鋼板の内面を表す線Ｌａ上の点Ｄ及び点Ｅ、並びに、方向性電磁鋼板の外面を表す線Ｌｂ上の点Ｆ及び点Ｇを下記のとおり定義したときに、方向性電磁鋼板の内面を表す線Ｌａ上で点Ｄと点Ｅとで区切られた線、方向性電磁鋼板の外面を表す線Ｌｂ上で点Ｆと点Ｇとで区切られた線、前記点Ｆと前記点Ｅを結ぶ直線、及び、前記点Ｄと前記点Ｇを結ぶ直線により囲まれる領域を示す。
また、本開示において、曲げ加工領域長さ（ｌｂ）とは、図１０に示す方向性電磁鋼板の曲げ加工領域において内面を表す線Ｌａ上で点Ｅと点Ｄとで区切られた線の長さである。
また、巻鉄心が曲げ加工領域を複数有する場合は、各曲げ加工領域における上記Ｌａ上で点Ｅと点Ｄとで区切られた線の長さの総和である。
例えば、ユニコアの曲げ加工領域の１箇所に注目すれば、曲げ加工領域曲率半径ｒが４５°曲げの場合、１箇所の曲げ加工領域における曲げ加工領域長さは２πｒ／８と表わされる。
そのため、曲率半径ｒが４５°曲げの曲げ加工領域が８箇所ある場合は、曲げ加工領域長さ（ｌｂ）は、各曲げ加工領域における曲げ加工領域長さの総和であり、上記２πｒ／８の８倍（ｌｂ＝８×（２πｒ／８））となる。
In the present disclosure, the bending region represents the points D and E on the line La representing the inner surface of the grain-oriented electrical steel sheet and the outer surface of the grain-oriented magnetic steel sheet in a side view of the grain-oriented electrical steel sheet shown in FIG. When points F and G on the line Lb are defined as follows, a line defined by the points D and E on the line La representing the inner surface of the grain-oriented electrical steel sheet represents the outer surface of the grain-oriented electromagnetic steel sheet An area surrounded by a line divided by points F and G, a straight line connecting the points F and E, and a straight line connecting the points D and G on the line Lb is shown.
Further, in the present disclosure, the bending area length (l b ) is a line divided by the point E and the point D on the line La representing the inner surface in the bending area of the grain-oriented electrical steel sheet shown in FIG. It is a length.
When the wound core has a plurality of bending regions, the total length of the lines divided by the point E and the point D on the above-mentioned La in each bending region.
For example, if attention is paid to one place in the bending area of the unicore, when the bending area radius of curvature r is 45 ° bending, the length of the bending area in one bending area is expressed as 2πr / 8.
Therefore, when there are eight bending areas having a radius of curvature r of 45 °, the bending area length (l b ) is the sum of the bending area lengths in each bending area, and the 2πr / 8. (L b = 8 × (2πr / 8)).
ここで、点Ｄ、点Ｅ、点Ｆ及び点Ｇは次のように定義する。
側面視において、方向性電磁鋼板の内面を表す線Ｌａに含まれる曲線部分における曲率半径の中心点Ａと、方向性電磁鋼板の外面を表す線Ｌｂに含まれる曲線部分の両側それぞれに隣接する直線部分を延長して得られる前記２つの仮想線Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ１、Ｌｂ−ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ２の交点Ｂとを結んだ直線ＡＢが、方向性電磁鋼板の内面を表す線と交わる点を原点Ｃとし、
当該原点Ｃから方向性電磁鋼板の内面を表す線Ｌａに沿って、一方の方向に下記式（Ａ）で表される曲線部分の距離ｍ／２だけ離れた点を点Ｄとし、
当該原点Ｃから方向性電磁鋼板の内面を表す線Ｌａに沿って、他の方向に曲線部分の距離ｍ／２だけ離れた点を点Ｅとし、
方向性電磁鋼板の外面を表す線Ｌｂに含まれる前記直線部分のうち、前記点Ｄに対向する直線部分と、当該点Ｄに対向する直線部分に対し垂直に引かれ且つ前記点Ｄを通過する仮想線との交点を点Ｇとし、
方向性電磁鋼板の外面を表す線Ｌｂに含まれる前記直線部分のうち、前記点Ｅに対向する直線部分と、当該点Ｅに対向する直線部分に対し垂直に引かれ且つ前記点Ｅを通過する仮想線との交点を点Ｆとする。
式（Ａ）： ２×（ｍ／２） ＝ ｒ ×（π／４）
［式（Ａ）中、２×（ｍ／２）は、点Ｃから点Ｄまでの曲線部分の距離ｍ／２と点Ｃから点Ｅまでの曲線部分の距離ｍ／２の総距離、すなわち、点Ｄから点Ｅまでの曲線部分の距離ｍ（曲げ加工領域長さ）を表す。ｒは中心点Ａから点Ｃまでの距離（曲率半径）を表す。π／４は、∠ＥＡＤを示し、φ＝４５°を表す。］
Here, point D, point E, point F and point G are defined as follows.
In a side view, a straight line adjacent to both the center point A of the curvature radius in the curved portion included in the line La representing the inner surface of the grain-oriented electrical steel sheet and the curved portion included in the line Lb representing the outer surface of the grain-oriented electrical steel sheet A point AB where a straight line AB connecting the two imaginary lines Lb-elongation 1 and Lb-elongation 2 obtained by extending the part intersects with a line representing the inner surface of the grain-oriented electrical steel sheet is the origin C
A point D separated by a distance m / 2 of a curved portion represented by the following formula (A) in one direction along a line La representing the inner surface of the grain-oriented electrical steel sheet from the origin C is defined as a point D
A point E separated from the origin C by a distance m / 2 of a curved portion in another direction along a line La representing the inner surface of the grain-oriented electrical steel sheet is taken as a point E.
Of the straight portions included in the line Lb representing the outer surface of the grain-oriented electrical steel sheet, the straight portion facing the point D and the straight portion facing the point D are drawn perpendicular to and pass through the point D Let the point of intersection with the virtual line be point G,
Of the straight portions included in the line Lb representing the outer surface of the grain-oriented electrical steel sheet, the straight portion facing the point E and the straight portion facing the point E are drawn perpendicular to and pass through the point E Let the point of intersection with the virtual line be a point F.
Formula (A): 2 × (m / 2) = r × (π / 4)
[In the formula (A), 2 × (m / 2) is a total distance of a distance m / 2 of the curved portion from the point C to the point D and a distance m / 2 of the curved portion from the point C to the point E, , The distance m of the curved portion from point D to point E (the length of the bending area). r represents the distance from the central point A to the point C (curvature radius). π / 4 indicates ∠ EAD, and represents φ = 45 °. ]
すなわち、ｒは点Ｃ付近の曲線を円弧とみなした場合の曲率半径を示すものであり、本開示では、曲げ加工領域の側面視における内面側曲率半径を表す。曲率半径ｒが小さいほど曲げ加工領域の曲線部分の曲がりは急であり、曲率半径ｒが大きいほど曲げ加工領域の曲線部分の曲がりは緩やかになる。 That is, r represents the radius of curvature when the curve near point C is regarded as an arc, and in the present disclosure, represents the radius of curvature on the inner side in a side view of the bending region. The smaller the radius of curvature r is, the sharper the curve in the curved area is bent, and the larger the radius of curvature r, the smaller the curve in the curved area is.
巻鉄心は、従来公知の方法で作成することができる。
以下巻鉄心の作成方法の一例について、本開示において用いることができる、接合部を１か所以上且つ曲げ加工領域を１か所以上有する巻鉄心の場合について説明する。
まず、方向性電磁鋼板を準備する。
次に、必要に応じて上記方向性電磁鋼板を所望の長さに切断した後、前記方向性電磁鋼板上に予め割り当てた各コーナー部形成領域に少なくとも一か所を曲げ加工することにより、前記方向性電磁鋼板を、平面部とコーナー部とが交互に連続し、当該各コーナー部において隣接する２つの平面部のなす角が９０°である曲げ加工体を成形する。
曲げ加工の方法について図を参照して説明する。
図１１は、巻鉄心の製造方法における曲げ加工方法の一例を示す模式図である。
加工機の構成は特に限定されるものではないが、例えば、図１１に示されるように、通常、プレス加工のためのダイスとパンチとを有し、更に方向性電磁鋼板を固定するガイドなどを有している。方向性電磁鋼板は、搬送方向に搬送され、予め設定された位置で固定される。次いでパンチで予め設定されたクリアランス（ｃ）およびストローク（ｓ）を調整することにより、折れ曲がり角度φの曲げ加工領域を有する曲げ加工体が得られる。
曲げ加工領域の曲率半径ｒは、通常、ダイスとパンチ間の距離やダイスとパンチの形状を変更することにより調整することができる。
A wound core can be produced by a conventionally known method.
Hereinafter, an example of a method for producing a wound core will be described in the case of a wound core having one or more joints and one or more bending regions, which can be used in the present disclosure.
First, prepare a grain-oriented electrical steel sheet.
Next, the directional magnetic steel sheet is cut into a desired length as required, and then at least one place is bent in each corner portion forming area previously allocated on the directional magnetic steel sheet. A flat electromagnetic steel sheet is formed into a bent body in which flat portions and corner portions are alternately continued, and in each of the corner portions, an angle formed by two adjacent flat portions is 90 °.
The method of bending will be described with reference to the drawings.
FIG. 11 is a schematic view showing an example of a bending method in the method of manufacturing a wound core.
Although the configuration of the processing machine is not particularly limited, for example, as shown in FIG. 11, a guide or the like usually having a die and a punch for press processing, and further fixing a directional electromagnetic steel sheet, etc. Have. The grain-oriented electrical steel sheet is transported in the transport direction and fixed at a preset position. Next, by adjusting the preset clearance (c) and stroke (s) with a punch, a bent body having a bending area with a bending angle φ is obtained.
The radius of curvature r of the bending area can usually be adjusted by changing the distance between the die and the punch and the shape of the die and the punch.
本開示の巻鉄心のＢＦ推定方法は、少なくとも（１）関係式導出用巻鉄心準備工程、（２）関係式導出工程、（３）推定工程を有する。
以下、各工程について順に説明する。
The method for estimating BF of a wound core according to the present disclosure includes at least (1) a step of preparing a core for deriving a relational expression, (2) a step of deriving a relational expression, and (3) an estimation step.
Hereinafter, each process will be described in order.
（１）関係式導出用巻鉄心準備工程
関係式導出用巻鉄心準備工程は、同じグレードの素材で構成され、前記接合部の数が同じであり、当該接合部が形成されている位置が同じであり、当該接合部のステップ数及びラップ長が同じであり、前記曲げ加工領域の数が同じであり、鉄心長ｌｅ（巻鉄心の最外周部周長ｌｏｕｔと最内周部周長ｌｉｎｔの平均値）が異なる、一群の関係式導出用巻鉄心を準備する工程である。
(1) Step of preparing winding iron core for relational expression Deriving step of winding iron core for relational expression is made of materials of the same grade, the number of joints is the same, and the positions where the joints are formed are the same. The step number and the lap length of the joint are the same, and the number of the bending regions is the same, and the core length l e (peripheral peripheral length l out of the wound core and inner peripheral peripheral length It is a process of preparing a group of relational expression deriving wound cores having different average values of l int ).
一群の関係式導出用巻鉄心は、各々鉄心長が異なるものとし、推定法を確立するためには、関係式の精度を高める観点から、鉄損劣化を及ぼす可能性があるため、同じグレードの素材で構成され、接合部の数、接合部の位置、接合部のステップ数及びラップ長、曲げ加工領域の数を各々同じにする必要がある。
関係式導出用巻鉄心は、後述する関係式を導出するために、少なくとも２つ準備する必要があり、各々の鉄心長が異なるものである必要がある。
一群の関係式導出用巻鉄心は、接合部が形成されている位置が同じであれば、当該接合部は、少なくとも当該巻鉄心の長辺側か短辺側にいずれか１箇所設けられていればよく、長辺側に２箇所、又は、短辺側と長辺側に各１箇所設けられていてもよく、３箇所以上設けられていてもよい。
一群の関係式導出用巻鉄心の接合部のステップ数は特に限定されないが、通常、３〜２０である。
一群の関係式導出用巻鉄心の接合部のラップ長は特に限定されないが、通常、４〜１５０ｍｍである。
一群の関係式導出用巻鉄心は、曲げ加工領域を少なくとも１か所有していればよく、上限は特に限定されないが、例えば、各コーナー部に１〜４か所、巻鉄心全体で４〜１６か所有していてもよい。
なお、一群の関係式導出用巻鉄心の各厚さは同じであっても異なっていてもよい。
本開示において鉄心長（ｌｅ）とは、側面視による巻鉄心の積層方向の中心点における周長であり、巻鉄心の最外周部周長と最内周部周長の平均値である。
図１２は、巻鉄心の一実施形態を模式的に示す斜視図である。鉄心長（ｌｅ）とは、具体的には、図１２に示すユニコアの外側の点線で示す部分を最外周部周長ｌｏｕｔ、内側の点線で示す部分を最内周部周長ｌｉｎｔとすれば、鉄心長は最外周部周長と最内周部周長の平均値（ｌｅ＝（ｌｏｕｔ＋ｌｉｎｔ）／２）で表わされる。
本開示において、一群の関係式導出用巻鉄心の鉄心長に特に制限はなく、０．０２ｍ以上であってもよく、３．０ｍ以下であってもよい。
Each group of relational formula derived winding cores has different core lengths, and in order to establish the estimation method, it is possible to cause iron loss degradation from the viewpoint of improving the accuracy of the relational formula, so the same grade It is made of a material, and it is necessary to make the number of joints, the position of joints, the number of steps of joints, the lap length, and the number of bending regions the same.
In order to derive relational expressions to be described later, it is necessary to prepare at least two wound iron cores for relational expression derivation, and it is necessary that the lengths of the respective iron cores be different.
In a group of relational formula lead-out wound iron cores, if the position where the joint portion is formed is the same, the joint portion is provided at least at any one long side or short side of the wound iron core. It may be provided at two places on the long side, or one place on each of the short side and the long side, or three or more places.
The number of steps of the joint portion of the group of relational expression deriving wound iron cores is not particularly limited, but is usually 3 to 20.
The lap length of the joint portion of the group of relational expression lead-out iron core is not particularly limited, but is usually 4 to 150 mm.
The group of relational formula derived wound iron cores need to have at least one bending region, and the upper limit is not particularly limited. For example, 1 to 4 places in each corner portion, 4 to 16 in the whole wound iron core You may own it.
In addition, each thickness of the group of relational expression deriving wound iron cores may be the same or different.
In the present disclosure, the core length (l e ) is the circumferential length at the central point in the stacking direction of the wound core in a side view, and is the average value of the circumferential length of the outermost circumference and the circumferential length of the innermost circumference.
FIG. 12 is a perspective view schematically showing an embodiment of a wound core. Specifically, the iron core length (l e ) is a portion shown by a dotted line on the outside of the unicore shown in FIG. 12 as the outermost circumferential portion l out and a portion shown by the dotted inner side is an inner circumferential portion l int In this case, the core length is represented by the average value of the outermost circumference and the innermost circumference (l e = (l out + l int ) / 2).
In the present disclosure, the length of the core length of the group of relational formula derivation wound iron cores is not particularly limited, and may be 0.02 m or more, or 3.0 m or less.
（２）関係式導出工程
関係式導出工程は、前記素材鉄損と、一群の前記関係式導出用巻鉄心の各巻鉄心鉄損とを測定し、当該素材鉄損と当該各巻鉄心鉄損から、一群の当該関係式導出用巻鉄心の各ＢＦを算出し、一群の当該関係式導出用巻鉄心の当該各ＢＦ及び当該各鉄心長に基づいて、当該ＢＦと当該鉄心長との関係式を導出する工程である。
(2) Relational equation derivation process The relational equation derivation process measures the material core loss and each group of iron core core losses of the above-mentioned equation core for derivation of the relationship formula, and from the material core loss and the respective wound iron core iron loss, Each BF of the group of relevant relational formula derivation winding iron cores is calculated, and the relational expression of the BF and the relevant iron core length is derived based on the respective BFs of the group of relevant relational expression derivation wound iron cores and the respective iron core lengths. Process.
本開示の巻鉄心のＢＦ推定方法においては、前記関係式が、下記式（１）で表されるものであってもよく、一群の前記関係式導出用巻鉄心の前記各ＢＦ及び前記各鉄心長に基づいて下記式（１）の係数Ａ及び係数Ｂの値を算出し、当該係数Ａ及び当該係数Ｂの値を下記式（１）に代入してもよい。
ＢＦ＝（１／ｌｅ）Ａ＋Ｂ・・・式（１）
［上記式中の文字の意味は以下の通りである。
ＢＦ：ビルディングファクタ
ｌｅ：巻鉄心の鉄心長（巻鉄心の最外周部周長ｌｏｕｔと最内周部周長ｌｉｎｔの平均値）
Ａ：係数
Ｂ：係数］
In the method of estimating BF of wound iron core of the present disclosure, the relational expression may be represented by the following expression (1), and the respective BFs and the iron cores of a group of the relational expression deriving wound iron core The values of coefficient A and coefficient B in the following equation (1) may be calculated based on the length, and the values of the coefficient A and the coefficient B may be substituted into the following equation (1).
BF = (1 / l e ) A + B formula (1)
[The meanings of the letters in the above formula are as follows.
BF: building factor l e : core length of wound iron core (average value of the outermost circumference l out of the wound iron core and the innermost circumference l int )
A: Coefficient B: Coefficient]
上記式（１）は具体的には以下の方法で導出することができる。
鉄心長がｌｅ（ｍ）の任意の曲げ加工領域を有する巻鉄心について、断面積をＳ（ｍ２）、質量をｍ（ｋｇ）、曲げ加工領域の長さｌｂ（ｍ）（巻鉄心寸法によらず一定）、巻鉄心の板幅をｗ（ｍ）とする。
巻鉄心鉄損の中の巻鉄心の曲げ加工領域鉄損をＷｂ（Ｗ／ｋｇ）、巻鉄心の曲げ加工領域以外の鋼板の鉄損をＷｓ（Ｗ／ｋｇ）とすると巻鉄心鉄損Ｗ（ｌｅ）（Ｗ）は下式（２）で表される。
The above equation (1) can be specifically derived by the following method.
For a wound iron core with an arbitrary bending area with a core length of l e (m), the cross-sectional area is S (m 2 ), the mass is m (kg), the bending area length l b (m) (wound iron core) The sheet width of the wound core is w (m) regardless of the dimensions).
Let Wb (W / kg) be the bending area of the wound iron core in the wound iron core iron loss Ws (W / kg), and let Ws (W / kg) be the iron loss of the steel sheet other than the bending iron core bending area l e ) (W) is represented by the following equation (2).
式（２）は単位質量当たりの巻鉄心鉄損をｗ（ｌｅ）（Ｗ／ｋｇ）と置き換えれば、式（３）のように変形できる。 By replacing a winding core iron loss per unit mass formula (2) and w (l e) (W / kg), can be modified as formula (3).
ＢＦは巻鉄心鉄損ｗ（ｌｅ）（Ｗ／ｋｇ）を素材鉄損Ｗｍ（Ｗ／ｋｇ）で除することで算出され、式（４）、及び式（５）のように変形できる。そして、式（５）を、式（６）に示す係数Ａと係数Ｂに置き換えることにより、上記式（１）を導出できる。 BF is calculated by dividing the wound core iron loss w (l e) (W / kg) material iron loss Wm (W / kg), the formula (4), and can be modified as formula (5). Then, the equation (1) can be derived by replacing the equation (5) with the coefficient A and the coefficient B shown in the equation (6).
ＢＦ：ビルディングファクタ
ｌｂ：巻鉄心の曲げ加工領域長さ
ｌｅ：巻鉄心の鉄心長（巻鉄心の最外周部周長ｌｏｕｔと最内周部周長ｌｉｎｔの平均値）
Ｗｂ：巻鉄心の曲げ加工領域鉄損
Ｗｓ：巻鉄心の曲げ加工領域以外の鉄損（直線部（平面部）鉄損）
Ｗｍ：素材鉄損
Ａ：係数（鉄損の劣化率）
Ｂ：係数（鉄心長が無限に大きくなり塑性歪がない状態の巻鉄心ＢＦ）］
BF: building factor l b : bending area of the wound core length l e : core length of the wound core (average of circumferential length l out of the wound core and inner circumferential length l int )
Wb: Bending area of wound iron core Iron loss Ws: Iron loss other than bending area of wound iron core (linear part (flat part) iron loss)
Wm: Material iron loss A: coefficient (rate of deterioration of iron loss)
B: Coefficient (wound iron core BF with infinitely large core length and no plastic strain)]
巻鉄心の鉄損値は、従来公知の方法で求めることができ、例えば、ＪＩＳ Ｃ ２５５０−１に記載のエプスタイン試験器による電磁鋼帯の磁気特性の測定方法における励磁電流法により求めることができる。
Ｗｓは巻鉄心の曲げ加工領域以外の鉄損値、すなわち直線部を積層した鉄損値であり、この鉄損は通常、励磁電流法で評価される。
一方、Ｗｍは素材鉄損値であり、素材鉄損は、通常、Ｈコイル法又は励磁電流法により評価することができる。また、素材の試料は、通常、積層されず、鋼板１枚の状態で測定される。
そのため、ＷｓとＷｍでは試料の積層枚数（複数枚の積層の場合と１枚の場合等）の違い及び励磁電流法又はＨコイル法の違いによる影響が含まれ、一致しない場合があるため、それぞれＷｓとＷｍとで別表記としてもよい。
なお、Ｗｂは、巻鉄心の曲げ加工領域鉄損値であるが、当該値を評価することは困難であり、実際的でない。
上記式（５）では、巻鉄心が曲げ加工領域を有することが、鉄損劣化の原因の大部分を占め、巻鉄心の直線部では、鉄損劣化をほとんど生じないものと仮定している。
したがって、上記式（１）は、鉄損劣化を及ぼす可能性のある、素材のグレード、巻鉄心の接合部の数、曲げ加工領域の数等が同じである一群の巻鉄心において用いることができる関係式である。
The core loss value of a wound iron core can be determined by a conventionally known method, and can be determined by, for example, an excitation current method in a method of measuring the magnetic characteristics of a magnetic steel strip with an Epstein tester described in JIS C 2550-1. .
Ws is an iron loss value other than the bending area of the wound iron core, that is, an iron loss value obtained by laminating straight portions, and this iron loss is usually evaluated by the excitation current method.
On the other hand, Wm is a material iron loss value, and the material iron loss can usually be evaluated by the H coil method or the excitation current method. Moreover, the sample of a raw material is not laminated | stacked normally, but is measured in the state of one steel plate.
Therefore, Ws and Wm may not match because they may include differences due to differences in the number of stacked samples (in the case of multiple stacks and one stack, etc.) and differences in excitation current method or H coil method. Ws and Wm may be written separately.
In addition, although Wb is a bending area iron loss value of a wound iron core, it is difficult to evaluate the said value and it is not practical.
In the above equation (5), it is assumed that the fact that the wound iron core has a bending region occupies most of the cause of iron loss deterioration, and iron loss deterioration hardly occurs in the straight part of the wound iron core.
Therefore, the above equation (1) can be used in a group of wound cores having the same grade of material, the number of joints of wound cores, the number of bending regions, etc., which may cause iron loss deterioration. It is a relational expression.
なお、巻鉄心の鉄損値は、励磁電流法による測定時の磁束密度（Ｔ）と周波数（Ｈｚ）によって変動する場合があるため、一群の関係式導出用巻鉄心の鉄損の測定は、磁束密度（Ｔ）と周波数（Ｈｚ）を統一して行ってもよい。
また、誤差を少なくする観点から、同じ磁束密度（Ｔ）及び周波数（Ｈｚ）で測定した一群の関係式導出用巻鉄心の各鉄損値から各ＢＦを算出し、その後、当該各ＢＦと各鉄心長から、係数Ａ及び係数Ｂを算出してもよい。
In addition, since the core loss value of the wound iron core may fluctuate depending on the magnetic flux density (T) and the frequency (Hz) at the time of measurement by the excitation current method, the measurement of the iron loss of a group of relational formula derivation wound iron cores is The magnetic flux density (T) and the frequency (Hz) may be unified.
Also, from the viewpoint of reducing errors, each BF is calculated from each iron loss value of a group of relational formula derivation wound iron cores measured at the same magnetic flux density (T) and frequency (Hz), and then each BF and each concerned Coefficient A and coefficient B may be calculated from the core length.
（３）推定工程
推定工程は、前記関係式に、前記関係式導出用巻鉄心と同じグレードの素材で構成され、前記接合部の数が同じであり、前記曲げ加工領域の数が同じである、ＢＦ未知巻鉄心の鉄心長（ｌｅ）を代入して得た値を、当該巻鉄心のＢＦと推定する工程である。
(3) Estimating step The estimating step is made of the same grade material as the wound core for deriving the relational expression in the relational expression, the number of joints is the same, and the number of bending regions is the same. BF, undetermined BF This is a step of estimating the value obtained by substituting the iron core length (l e ) of the wound iron core with BF of the wound iron core.
上記関係式を用いるために、ＢＦ未知巻鉄心は、関係式導出用巻鉄心と同じグレードの素材で構成され、接合部の数が同じであり、曲げ加工領域の数が同じであればよい。これにより、関係式にＢＦ未知巻鉄心の鉄心長を代入することにより、当該巻鉄心のＢＦを推定することができる。
ＢＦ未知巻鉄心の接合部が形成されている位置は、接合部の位置による鉄損値の変動を考慮しなくてもＢＦを推定することができるため、関係式導出用巻鉄心と同じであっても異なっていてもよいが、精度よくＢＦを推定する観点から同じであってもよい。
ＢＦ未知巻鉄心の接合部のステップ数は、関係式導出用巻鉄心と同じであっても異なっていてもよいが、精度よくＢＦを推定する観点から同じであってもよい。接合部のステップ数の変動により、巻鉄心の厚さが変動するが、本開示においては、厚さが異なる巻鉄心であってもＢＦを推定することができる。なお、本開示において用いることができるＢＦ未知巻鉄心のステップ数は特に限定されないが、通常３〜２０である。通常用いられる範囲であれば、ステップ数は考慮しなくても、ＢＦを推定することができる。
ＢＦ未知巻鉄心の接合部のラップ長は、関係式導出用巻鉄心と同じであっても異なっていてもよいが、精度よくＢＦを推定する観点から同じであってもよい。接合部のラップ長の変動により、巻鉄心の鉄心長が変動するが、本開示によれば、鉄心長が異なる巻鉄心のＢＦを推定することができる。なお、本開示において用いることができるＢＦ未知巻鉄心のラップ長は特に限定されないが、通常４〜１５０ｍｍである。通常用いられる範囲であれば、ラップ長は考慮しなくても、ＢＦを推定することができる。
上記関係式によれば、ＢＦ未知巻鉄心が上記条件を満たす限りは、当該鉄心長を測定すれば、容量、厚さ及び鉄心長が異なる一群のＢＦ未知巻鉄心の各ＢＦを簡易的に推定することができる。
そのため、上記関係式を導出しておくことにより、励磁電流法による評価をしなくても上記条件を満たす巻鉄心のＢＦを推定することができる。
In order to use the above relational expression, the BF unknown wound core may be made of a material of the same grade as the wound core for deriving the relational expression, the number of joints is the same, and the number of bending regions is the same. Thus, the BF of the wound iron core can be estimated by substituting the core length of the BF unknown wound iron core into the relational expression.
The position where the joint of the BF unknown wound core is formed is the same as the wound core for deriving the relational expression because the BF can be estimated without considering the fluctuation of the iron loss value due to the position of the joint. Although they may be different, they may be the same from the viewpoint of estimating BF accurately.
The number of steps of the joint of the BF unknown wound core may be the same as or different from that of the relational expression derivation wound core, but may be the same from the viewpoint of accurately estimating BF. Although the thickness of the wound core changes due to the change in the number of steps of the joint, in the present disclosure, BF can be estimated even for wound cores having different thicknesses. Although the number of steps of the BF unknown wound iron core that can be used in the present disclosure is not particularly limited, it is usually 3 to 20. Within the range normally used, BF can be estimated without considering the number of steps.
The wrap length of the joint portion of the BF unknown wound core may be the same as or different from the wound core for deriving the relational expression, but may be the same from the viewpoint of accurately estimating BF. Although the change in the wrap length of the joint changes the core length of the wound core, according to the present disclosure, it is possible to estimate the BF of the wound core having a different core length. Although the wrap length of the BF unknown wound iron core that can be used in the present disclosure is not particularly limited, it is usually 4 to 150 mm. Within the range normally used, BF can be estimated without considering the wrap length.
According to the above relational expression, as long as the BF unknown wound iron core satisfies the above condition, the BF of a group of BF unknown wound iron cores having different capacities, thicknesses and iron core lengths can be simply estimated by measuring the core length. can do.
Therefore, by deriving the above-mentioned relational expression, it is possible to estimate the BF of the wound iron core that satisfies the above condition without the evaluation by the excitation current method.
本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。 The present disclosure is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present disclosure will have any configuration substantially the same as the technical idea described in the claims of the present disclosure and having the same function and effect. It is included in the technical scope of
（実験例１）
素材の方向性電磁鋼板は２３ＺＤＫＨ８５材（板厚：０．２３ｍｍ、鉄損Ｗ１７／５０（Ｗ／ｋｇ）：０．８５≦）を使用した。
素材鉄損は、単板（Ｗ１００ｍｍ×Ｌ５００ｍｍ）を採取して、Ｈコイル法により評価した。
素材鉄損Ｗ１７／５０は、０．７５３（Ｗ／ｋｇ）であった。なお、Ｗ１７／５０は、１．７Ｔ／５０Ｈｚのときの鉄損値である。
また、素材のＢ８値は、１．９３Ｔであった。なお、Ｂ８値とは、エプスタイン試験により得られる磁場の強さＨが８００Ａ／ｍの時の磁束密度（Ｔ）であり、方位集積度の指標となる値である。
(Experimental example 1)
The grain-oriented electrical steel sheet made of 23ZDKH 85 (plate thickness: 0.23 mm, iron loss W17 / 50 (W / kg): 0.85 ≦) was used as the material.
The core loss of the raw material was sampled by using a single plate (W100 mm × L 500 mm) and evaluated by the H coil method.
The core loss W17 / 50 of the material was 0.753 (W / kg). W17 / 50 is the iron loss value at 1.7 T / 50 Hz.
In addition, the B 8 value of the material was 1.93T. The B 8 value is the magnetic flux density (T) when the strength H of the magnetic field obtained by the Epstein test is 800 A / m, and is a value serving as an indicator of the degree of orientation integration.
次に、一群の関係式導出用巻鉄心として、図１３及び図１４に示す容量２５ＫＶＡ及び７５ＫＶＡの焼鈍をしていないユニコアを製造した（図１３及び図１４に示す寸法の単位はｍｍ）。鉄心接合部はともにステップ数が４でラップ長が３６ｍｍ設計とした。鉄心長はそれぞれ０．７ｍおよび１．１ｍであった。 Next, un-annealed unicores having capacities of 25 KVA and 75 KVA shown in FIG. 13 and FIG. 14 were manufactured as a group of derived relational winding core cores (the unit of dimension shown in FIG. 13 and FIG. 14 is mm). The core joints were each designed to have 4 steps and a 36 mm wrap length. The core lengths were 0.7 m and 1.1 m, respectively.
そして一群の関係式導出用巻鉄心の鉄損（Ｗ／ｋｇ）をＪＩＳ ２５５０−１に記載されている励磁電流法により測定した。励磁条件は表１に示す。
その後、素材鉄損値と各巻鉄心鉄損値から関係式導出用巻鉄心の各ＢＦを評価した。図１５に鉄心長とＢＦとの関係を示したグラフを示す。
図１５（ａ）は、実験例で用いた上記一群の関係式導出用巻鉄心の鉄心長と５０Ｈｚにおける各磁束密度でのＢＦとの関係を示すグラフである。
図１５（ｂ）は、実験例で用いた上記一群の関係式導出用巻鉄心の鉄心長と６０Ｈｚにおける各磁束密度でのＢＦとの関係を示すグラフである。
図１５に示すように、ＢＦは鉄心長の増加に伴い小さくなっていくことがわかる。
Then, the core loss (W / kg) of a group of relational expression deriving wound iron cores was measured by the excitation current method described in JIS 2550-1. The excitation conditions are shown in Table 1.
After that, each BF of the wound iron core for deriving the relational expression was evaluated from the material iron loss value and each wound iron core iron loss value. The graph which showed the relationship between core length and BF in FIG. 15 is shown.
FIG. 15 (a) is a graph showing the relationship between the length of the core of the group of relational expressions for use in the experimental example and the BF at each magnetic flux density at 50 Hz.
FIG.15 (b) is a graph which shows the relationship between the iron core length of the group of relational expression derivation | leading-out winding iron cores used by the experiment example, and BF in each magnetic flux density in 60 Hz.
As shown in FIG. 15, it can be seen that BF decreases with the increase in core length.
上記一群の関係式導出用巻鉄心としての容量２５ＫＶＡ及び７５ＫＶＡのユニコアの各鉄心長と、表１に記載の励磁条件で測定した各巻鉄心鉄損から算出した各ＢＦとを、上記式（１）に代入して連立方程式を導出し、当該連立方程式から各励磁条件における係数Ａ及び係数Ｂをそれぞれ算出した。結果を表１に示す。 Each of the core lengths of uni-cores of 25 KVA and 75 KVA as the above group of relational formula derivation winding iron cores, and each BF calculated from each wound iron core iron loss measured under the excitation conditions shown in Table 1 is the above equation (1) Simultaneous equations were derived, and coefficients A and B under each excitation condition were calculated from the simultaneous equations. The results are shown in Table 1.
上記式（１）に周波数５０Ｈｚ、磁束密度１．７Ｔの励磁条件で測定した巻鉄心鉄損から算出した係数Ａ及び係数Ｂを代入し、関係式（１’）を導出した。
ＢＦ＝０．１５（１／ｌｅ）＋０．９２・・・式（１’）
そして、０．５〜２．０ｍまでの任意の鉄心長（ｌｅ）を上記式（１’）代入して、各巻鉄心のＢＦを推定した。結果を表２に示す。
The coefficient A and the coefficient B calculated from the wound iron core iron loss measured under the excitation condition of the frequency 50 Hz and the magnetic flux density 1.7 T were substituted into the above equation (1) to derive the relational expression (1 ′).
BF = 0.15 (1 / l e ) +0.92 Formula (1 ′)
Then, any of the core length up 0.5~2.0m a (l e) by the above formula (1 ') substituting, was estimated BF of each volume core. The results are shown in Table 2.
［関係式の精度検証］
実施例１で推定した各ＢＦを検証するため、鉄心長が０．５〜２．０ｍまでの鉄心長の異なる種々のユニコアを上記一群の関係式導出用巻鉄心と同様の方法で製造し、各ユニコアの各ＢＦを評価した。なお、製造した鉄心長の異なる種々のユニコアは、上記一群の関係式導出用巻鉄心と同じグレードの素材を用い、接合部の数が同じであり、当該接合部が形成されている位置が同じであり、当該接合部のステップ数及びラップ長が同じであり、曲げ加工領域の数が同じものとした。
表２に各ユニコアの各鉄心長における各ＢＦの実測値と、推定式から求めた各ＢＦとを比較した。
表２に示すように、各ＢＦの推定値と実測値とは、ほぼ一致しているため、精度よく推定できていることがわかる。
[Verification of accuracy of relational expressions]
In order to verify each BF estimated in Example 1, various uni-cores with different core lengths up to 0.5 to 2.0 m are manufactured by the same method as the above-mentioned group of relational formula derivation wound cores, Each BF of each unicore was evaluated. In addition, various uni-cores with different core lengths manufactured use materials of the same grade as the above group of relational formula derivation wound iron cores, the number of joints is the same, and the positions where the joints are formed are the same. It is assumed that the number of steps and the lap length of the joint are the same, and the number of bending regions is the same.
The measured value of each BF in each iron core length of each uni-core was compared with each BF calculated from Table 2 in Table 2.
As shown in Table 2, it can be seen that the estimated value and the actual value of each BF almost coincide with each other, so that it can be estimated with high accuracy.
１、１ａ 方向性電磁鋼板
２ 積層体
３ コーナー部
４、４ａ、４ｂ 平面部（直線部）
５、５ａ、５ｂ、５ｃ 曲げ加工領域（屈曲部）
６ 接合部
ｌｏｕｔ 最外周部周長
ｌｉｎｔ 最内周部周長
１０ 巻鉄心本体（巻鉄心）
1, 1a Directional electromagnetic steel sheet 2 laminate 3 corner portion 4, 4a, 4b flat portion (linear portion)
5, 5a, 5b, 5c Bending area (bent portion)
6 joint l out outermost circumferential length l int inner circumferential circumferential length 10 wound core body (wound core)
Claims (3)
前記巻鉄心は、側面視において略矩形状の巻鉄心本体を備え、
前記巻鉄心本体は、長手方向に平面部とコーナー部とが交互に連続し、当該各コーナー部において隣接する２つの平面部のなす角が９０°である前記方向性電磁鋼板が板厚方向に積み重ねられた、側面視において略矩形状の積層構造を有し、且つ、１周回中に少なくとも１か所以上の接合部を有し、
前記各コーナー部は、前記方向性電磁鋼板の側面視において、曲線状の形状を有する曲げ加工領域を１か所以上有しており、且つ、一つのコーナー部に存在する曲げ加工領域それぞれの曲げ角度の合計が９０°であり、
同じグレードの素材で構成され、前記接合部の数が同じであり、当該接合部が形成されている位置が同じであり、当該接合部のステップ数及びラップ長が同じであり、前記曲げ加工領域の数が同じであり、鉄心長ｌｅ（巻鉄心の最外周部周長ｌｏｕｔと最内周部周長ｌｉｎｔの平均値）が異なる、一群の関係式導出用巻鉄心を準備する、関係式導出用巻鉄心準備工程と、
前記素材鉄損と、一群の前記関係式導出用巻鉄心の各巻鉄心鉄損とを測定し、当該素材鉄損と当該各巻鉄心鉄損から、一群の当該関係式導出用巻鉄心の各ＢＦを算出し、一群の当該関係式導出用巻鉄心の当該各ＢＦ及び当該各鉄心長に基づいて、当該ＢＦと当該鉄心長との関係式を導出する、関係式導出工程と、
前記関係式に、前記関係式導出用巻鉄心と同じグレードの素材で構成され、前記接合部の数が同じであり、前記曲げ加工領域の数が同じである、ＢＦ未知巻鉄心の鉄心長（ｌｅ）を代入して得た値を、当該巻鉄心のＢＦと推定する、推定工程と、を有することを特徴とする、巻鉄心のＢＦ推定方法。 A method of estimating a building factor (BF) used as an index of iron loss deterioration (wound iron core iron loss (W / kg) / raw material iron loss (W / kg)) of wound iron core composed of directionality electrical steel sheets And
The wound core includes a substantially rectangular wound core body in a side view,
In the wound iron core main body, flat sections and corner sections are alternately continued in the longitudinal direction, and in the respective corner sections, the directional electromagnetic steel sheet having an angle of 90 ° between two adjacent flat sections is in the thickness direction Has a stacked structure in a substantially rectangular shape in a side view, and has at least one or more junctions in one turn;
Each of the corner portions has one or more bending regions having a curvilinear shape in a side view of the directional magnetic steel sheet, and bending of each bending region existing in one corner portion The sum of the angles is 90 °,
The same grade of the material, the same number of joints, the same position where the joints are formed, the same number of steps and the lap length of the joints, the bending area To prepare a group of relational irons for deriving a set of relational expressions in which the number of iron cores is the same and the core length l e (the average value of the outermost circumference l out and the innermost circumference l int of the wound iron core) is different, Preparation of winding core for relational formula derivation,
The material iron loss and each wound iron core iron loss of a group of the above-mentioned derived expression winding iron cores are measured, and each BF of the related expression derived wound iron core of a group is calculated from the material iron loss and the each wound iron core iron loss. A relational expression deriving step of calculating and deriving a relational expression between the BF and the iron core length based on the respective BFs of the group of the relational expression deriving wound cores and the respective iron core lengths;
The core length of the BF unknown wound core is made of the same grade material as the wound core for deriving the relational expression, the number of joints is the same, and the number of bending regions is the same. a BF estimation method of wound iron core, characterized in that the value obtained by substituting l e ) is estimated as BF of the wound iron core.
前記関係式導出工程において、一群の前記関係式導出用巻鉄心の前記各ＢＦ及び前記各鉄心長に基づいて下記式（１）の係数Ａ及び係数Ｂの値を算出し、当該係数Ａ及び当該係数Ｂの値を下記式（１）に代入し、
前記推定工程において、下記式（１）に、前記ＢＦ未知巻鉄心の鉄心長（ｌｅ）を代入して得た値を、当該巻鉄心のＢＦと推定する、請求項１に記載の巻鉄心のＢＦ推定方法。
ＢＦ＝（１／ｌｅ）Ａ＋Ｂ・・・式（１）
［上記式中の文字の意味は以下の通りである。
ＢＦ：ビルディングファクタ
ｌｅ：巻鉄心の鉄心長（巻鉄心の最外周部周長ｌｏｕｔと最内周部周長ｌｉｎｔの平均値）
Ａ：係数
Ｂ：係数］ The above relational expression is represented by the following expression (1),
In the relational expression deriving step, the values of the coefficient A and the coefficient B of the following formula (1) are calculated based on the respective BFs and the respective core lengths of the group of the relational expression deriving wound iron cores, Substitute the value of coefficient B into the following equation (1),
In the estimation process, the following formula (1), said core length of BF unknown wound core a value obtained by substituting (l e), to estimate the BF of the wound core, the wound core according to claim 1 BF estimation method.
BF = (1 / l e ) A + B formula (1)
[The meanings of the letters in the above formula are as follows.
BF: building factor l e : core length of wound iron core (average value of the outermost circumference l out of the wound iron core and the innermost circumference l int )
A: Coefficient B: Coefficient]
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