JP2021057576A - Transformer - Google Patents

Transformer Download PDF

Info

Publication number
JP2021057576A
JP2021057576A JP2020125904A JP2020125904A JP2021057576A JP 2021057576 A JP2021057576 A JP 2021057576A JP 2020125904 A JP2020125904 A JP 2020125904A JP 2020125904 A JP2020125904 A JP 2020125904A JP 2021057576 A JP2021057576 A JP 2021057576A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amorphous alloy
laser irradiation
based amorphous
alloy strip
transformer
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.)
Pending
Application number
JP2020125904A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
晋 中島
Susumu Nakajima
晋 中島
板垣 肇
Hajime Itagaki
肇 板垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to CN202010959323.9A priority Critical patent/CN112582148A/en
Priority to TW109133760A priority patent/TWI747531B/en
Priority to US17/036,636 priority patent/US11521782B2/en
Publication of JP2021057576A publication Critical patent/JP2021057576A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To provide a transformer with reduced no-load loss.SOLUTION: A transformer includes an iron core constituted by an Fe-based amorphous alloy ribbon in which, on at least one surface of the Fe-based amorphous alloy ribbon, there are a plurality of point-row laser irradiation marks provided along the direction orthogonal to the casting direction of the Fe-based amorphous alloy ribbon, the line spacing between dotted laser irradiation marks is d1 (mm), the spot spacing of the dotted laser irradiation marks is d2 (mm), the spot spacing is 0.10 mm to 0.50 mm, the number density D (D=(1/d1)×(1/d2)) of the laser irradiation mark is 0.05 pieces/mm2 to 0.50 pieces/mm2, the iron loss of the single plate at a frequency of 50 Hz, a frequency is 60 Hz, and a magnetic flux density of 1.45 T is 0.150 W/kg or less, and a wiring wound around the iron core.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、Fe基アモルファス合金薄帯を用いて構成された鉄心と、前記鉄心に巻かれた巻線とを備える変圧器に関する。 The present disclosure relates to a transformer including an iron core configured by using an Fe-based amorphous alloy strip and a winding wound around the iron core.

変圧器は、小型から大型のものまで、多種多様な構成を有し、生活環境のあらゆる場面で使用されている。そして、その使用量の多さから、電力損失の大きな一因ともなっており、常に変圧器での損失を抑制する要求が存在する。このため、世界各国では、その損失を抑制するための規格を定めている。その代表的なものとしては、日本のトップランナー規格JIS C 4304: 2013およびJIS C 4306: 2013、米国のDOE規格US Department of Energy 10 CFR Part 431.196、EU規格Commotions Regulation(EU) No.548/2014、中国国家規格GB 20052-2013、インド規格IS 1180 (Part 1):2018などがあり、いずれも定期的な改定作業の都度、許容される損失、あるいはエネルギー効率が厳格化されている。このため、これらの規格に対応する形で、より損失が少ない高効率変圧器が普及している。 Transformers have a wide variety of configurations, from small to large, and are used in all aspects of the living environment. And, due to the large amount of electricity used, it is one of the major causes of power loss, and there is always a demand to suppress the loss in the transformer. For this reason, countries around the world have established standards to control the loss. Typical examples are Japanese Industrial Standards JIS C 4304: 2013 and JIS C 4306: 2013, US DOE Standards US Department of Energy 10 CFR Part 431.196, EU Standards Communications Regulation (EU) No.548 / 2014, There are Chinese national standard GB 20052-2013, Indian standard IS 1180 (Part 1): 2018, etc., all of which have stricter permissible losses or energy efficiency with each regular revision work. For this reason, high-efficiency transformers with less loss have become widespread in a form corresponding to these standards.

変圧器は、鉄心と巻線とを主な構成要素として構成され、鉄心には、一般的に方向性電磁鋼板が多く用いられている。しかし、方向性電磁鋼板よりも低損失な材料として、Fe基アモルファス合金薄帯も存在し、このFe基アモルファス合金薄帯を用いた鉄心も使用されている。
変圧器の損失は、大きく分けると、鉄心で発生しその負荷電流に関わらず常に一定量発生する無負荷損(鉄損)と、巻線で発生しその負荷電流の2乗に比例して発生する負荷損(銅損)とが存在する。それぞれ損失を低減する検討が繰り返し行われ、損失の改善はみられるものの、更なる損失の低減が求められている。
A transformer is composed of an iron core and windings as main components, and generally, grain-oriented electrical steel sheets are often used for the iron core. However, as a material having a lower loss than the grain-oriented electrical steel sheet, there is also an Fe-based amorphous alloy strip, and an iron core using this Fe-based amorphous alloy strip is also used.
Transformer losses can be broadly divided into no-load loss (iron loss), which occurs in the iron core and always occurs in a fixed amount regardless of the load current, and in proportion to the square of the load current, which occurs in the winding. There is a load loss (copper loss). Studies to reduce the loss have been repeated, and although the loss has been improved, further reduction of the loss is required.

変圧器の無負荷損を低減するため、いくつかの方法が提案されている。
特開2017−54896号公報では、無負荷損を低減した効率の良い鉄心を得るため、内周側の接合構造をオーバーラップ接合とし、外周側の接合構造をステップラップ接合とし、内周側に配置されたオーバーラップ構造の鉄心の割合を32〜62%としたアモルファス材料を用いた巻鉄心を採用する。
特開2008−71982号公報では、アモルファス合金薄帯を複数層に環状に成形した鉄心と励磁用の巻線を備えて成る変圧器であって、該鉄心を形成するアモルファス合金薄帯の表面に絶縁性の薄膜が形成されていて、このアモルファス合金薄帯表面に絶縁性の薄膜を形成することで、渦電流損の増加を抑制し、変圧器の無負荷損を低減することができる。
特開2005−72160号公報では、三相五脚巻鉄心変圧器において、巻鉄心の磁性材料にアモルファス合金薄帯と電磁鋼板を同時に用いた構造とする。具体的には、三相五脚巻鉄心変圧器において、外側の一つの巻線とのみ鎖交する巻鉄心を電磁鋼板とし、二つの巻線と鎖交する中央の巻鉄心をアモルファス合金薄帯とする構造である。これにより、巻線を押さえる補強材を不要とし、構造をコンパクトにすることで、組立作業の工数や材料費を低減し、また磁性材料が電磁鋼板のみの場合よりも無負荷損を低減するアモルファス合金薄帯巻鉄心及び三相五脚巻鉄心変圧器を提供する。
Several methods have been proposed to reduce the no-load loss of the transformer.
In JP-A-2017-54896, in order to obtain an efficient iron core with reduced no-load loss, the joint structure on the inner peripheral side is an overlap joint, the joint structure on the outer peripheral side is a step wrap joint, and the inner peripheral side A wound iron core using an amorphous material in which the ratio of the iron cores of the arranged overlapping structures is 32 to 62% is adopted.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-71982 describes a transformer provided with an iron core obtained by forming an amorphous alloy thin film into a plurality of layers in an annular shape and a winding for excitation, and is formed on the surface of the amorphous alloy thin film forming the iron core. An insulating thin film is formed, and by forming the insulating thin film on the surface of the amorphous alloy strip, it is possible to suppress an increase in eddy current loss and reduce a no-load loss of a transformer.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-72160 has a structure in which an amorphous alloy strip and an electromagnetic steel sheet are simultaneously used as the magnetic material of the wound iron core in a three-phase five-legged wound iron core transformer. Specifically, in a three-phase five-legged winding core transformer, the wound core that is linked with only one outer winding is an electromagnetic steel plate, and the central winding core that is linked with two windings is an amorphous alloy thin band. It is a structure to be. This eliminates the need for reinforcing materials that hold down the windings, and by making the structure compact, the man-hours and material costs for assembly work are reduced, and the no-load loss is reduced compared to when the magnetic material is only electromagnetic steel sheets. Provided are alloy thin band wound steel cores and three-phase five-legged steel core transformers.

また、鉄心の材料として用いられるFe基アモルファス合金薄帯においても、損失の低減のための取り組みが行われている。
例えば、Fe基アモルファス合金薄帯の異常渦電流損失を低減する方法として、Fe基アモルファス合金薄帯の表面を機械的にスクラッチする方法、Fe基アモルファス合金薄帯の表面にレーザ光を照射することにより局部的に溶解・急冷凝固させて磁区を細分化するレーザスクライビング法等が知られている。
レーザスクライビング法として、例えば特公平3−32886号公報には、パルスレーザをアモルファス合金薄帯の幅方向に照射することにより、アモルファス合金薄帯の表面を局部的かつ瞬間的に溶解し、次いで急冷凝固させてアモルファス化させたスポットを点列状に形成することにより磁区を細分化する方法が開示されている。
特開昭61−258404号公報には、薄帯の表面温度が300℃以上にある間にレーザ光を薄帯の幅方向に掃引しながら照射することが開示されている。
In addition, efforts are being made to reduce the loss of the Fe-based amorphous alloy strip used as the material for the iron core.
For example, as a method of reducing the abnormal eddy current loss of the Fe-based amorphous alloy strip, a method of mechanically scratching the surface of the Fe-based amorphous alloy strip, or irradiating the surface of the Fe-based amorphous alloy strip with laser light. A laser scribing method or the like is known in which magnetic domains are subdivided by locally melting and quenching and solidifying.
As a laser scribing method, for example, in Japanese Patent Publication No. 3-32886, the surface of the amorphous alloy strip is locally and instantaneously melted by irradiating the pulse laser in the width direction of the amorphous alloy strip, and then quenching is performed. A method of subdividing a magnetic region by forming a series of solidified and amorphized spots is disclosed.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-258404 discloses that while the surface temperature of the thin band is 300 ° C. or higher, the laser beam is irradiated while sweeping in the width direction of the thin band.

特公平2−53935号公報には、薄帯を局部的に加熱することにより、この薄帯の長手方向に、2〜100mmの間隔で、しかも該薄帯幅方向となす角度θが30゜以下で列状に並ぶ条状の結晶化領域を形成すると同時に、前記各領域の板厚方向の平均深さdと薄帯の厚さDとの比d/Dが0.1以上となるようにすると共に、それらの領域が占める薄帯中での割合が8体積%以下となるようにすることが開示されている。
特開昭61−29103号公報には、従来材の板厚(20〜30μm)より大きな板厚(40〜80μm)の非晶質合金の性能を十分に引き出すために、ビーム径が0.5mmφ以下に絞ったパルスレーザ光を照射することが開示されている。具体的には、板幅50mm、板厚65μmの非晶質薄帯に、周波数400Hz、ビーム径0.2mmφ、出力5W、ビーム掃引速度10cm/see、点列の間隔5mmの条件でYAGレーザを照射することが記載されている。
According to Japanese Patent Publication No. 2-53935, by locally heating the thin band, the angle θ formed in the longitudinal direction of the thin band at intervals of 2 to 100 mm and in the width direction of the thin band is 30 ° or less. At the same time as forming the strip-shaped crystallization regions lined up in a row, the ratio d / D of the average depth d in the plate thickness direction and the thickness D of the thin band of each region is 0.1 or more. At the same time, it is disclosed that the ratio of these regions in the thin band is 8% by volume or less.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-29103 states that the beam diameter is 0.5 mmφ or less in order to sufficiently bring out the performance of an amorphous alloy having a plate thickness (40 to 80 μm) larger than the plate thickness (20 to 30 μm) of the conventional material. It is disclosed to irradiate a pulsed laser beam focused on. Specifically, a YAG laser is applied to an amorphous strip having a plate width of 50 mm and a plate thickness of 65 μm under the conditions of a frequency of 400 Hz, a beam diameter of 0.2 mmφ, an output of 5 W, a beam sweep speed of 10 cm / see, and a dot spacing of 5 mm. It is described to irradiate.

特開2017−54896号公報JP-A-2017-54896 特開2008−71982号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-71982 特開2005−72160号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-72160 特公平3−32886号公報Special Fair 3-32886 Gazette 特開昭61−258404号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-258404 特公平2−53935号公報Special Fair 2-53935 Gazette 特開昭61−29103号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-29103

上述したとおり、変圧器の損失は、鉄心で発生する無負荷損と、巻線で発生する負荷損とが主な損失を構成している。変圧器の無負荷損を低減するため、鉄損の小さいFe基アモルファス合金薄帯を用いることが考えられる。特に、配電用変圧器の場合、高木、山本、山地:「柱上変圧器負荷パターン作成モデルを用いたアモルファス変圧器の評価」P885〜892、電学論B、128巻6号、2008年、あるいはFinal Report, LOT 2: Distribution and power transformers Tasks 1-7 2010/ETE/R/106, January 2011に記載されるように、その年間を通じての負荷率の実効値に相当する平均等価負荷率は15%程度と低いことが知られており、無負荷損の小さなFe基アモルファス合金薄帯を用いた変圧器が省エネルギーとCO排出量削減の観点から極めて有効である。 As described above, the main loss of the transformer is the no-load loss generated in the iron core and the load loss generated in the winding. In order to reduce the no-load loss of the transformer, it is conceivable to use an Fe-based amorphous alloy strip having a small iron loss. In particular, in the case of distribution transformers, Takagi, Yamamoto, Yamaji: "Evaluation of Amorphous Transformers Using Pole Transformer Load Pattern Creation Model" P885-892, Denki B, Vol. 128, No. 6, 2008, Alternatively, as described in Final Report, LOT 2: Distribution and power transformers Tasks 1-7 2010 / ETE / R / 106, January 2011, the average equivalent load factor corresponding to the effective value of the load factor throughout the year is 15. It is known that the ratio is as low as about%, and a transformer using an Fe-based amorphous alloy strip with a small no-load loss is extremely effective from the viewpoint of energy saving and CO 2 emission reduction.

変圧器の鉄心用のFe基アモルファス合金薄帯としては、JIS C2534:2017(対応IEC規格IEC60404−8−11)の表1と表2に記載されるように普通材と高磁束密度材の2種類に大別され、その鉄損の最大値と占積率の最小値を基準として、各々、16種類存在する。最も鉄損の小さなもので、その周波数50Hz、磁束密度1.3Tにおける鉄損の最大値は0.08W/kg、その周波数60Hz、磁束密度1.3Tにおける鉄損の最大値は0.11W/kgとなっている。しかし、より高効率の変圧器を得るためには、これよりも小さな鉄損のFe基アモルファス合金薄帯を鉄心に使用する必要がある。 Fe-based amorphous alloy strips for the iron core of transformers are 2 of ordinary material and high magnetic flux density material as shown in Tables 1 and 2 of JIS C2534: 2017 (corresponding IEC standard IEC60404-8-11). It is roughly classified into types, and there are 16 types of each based on the maximum value of the iron loss and the minimum value of the space factor. It has the smallest iron loss, and the maximum value of iron loss at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.3 T is 0.08 W / kg, and the maximum value of iron loss at a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.3 T is 0.11 W / kg. It is kg. However, in order to obtain a transformer with higher efficiency, it is necessary to use an Fe-based amorphous alloy strip having a smaller iron loss for the iron core.

アモルファス合金薄帯の低鉄損化のため、前述したレーザスクライビング法が試みられているが、その鉄損は上記JIS C2534:2017の表1と表2に記載される最低鉄損値に達していない(例えば、特公平3−32886号公報、特開昭61−258404号公報、特公平2−53935号公報、特開昭61−29103号公報の各々における実施例参照)。 The laser scribing method described above has been attempted to reduce the iron loss of the amorphous alloy strip, but the iron loss has reached the minimum iron loss values listed in Tables 1 and 2 of JIS C2534: 2017. No (see, for example, Examples in JP-A-3-32886, JP-A-61-258404, JP-A-2-53935, and JP-A-61-29103).

また、レーザ照射によりアモルファス合金薄帯の表面形態が大きく変形することがある。変形が大きい場合、アモルファス合金薄帯を巻いたり、積層したりして鉄心を構成した場合のアモルファス合金薄帯の占積率が低くなる。このようなアモルファス合金薄帯の表面形態の大きな変形は、鉄心特性においては好ましい形態ではない。また、薄帯を局部的に加熱することにより、結晶化領域を形成すると、結晶化により、所望の特性が得られない。 In addition, the surface morphology of the amorphous alloy strip may be significantly deformed by laser irradiation. When the deformation is large, the space factor of the amorphous alloy thin band becomes low when the iron core is formed by winding or laminating the amorphous alloy thin band. Such a large deformation of the surface morphology of the amorphous alloy strip is not a preferable morphology in terms of iron core characteristics. Further, when the crystallized region is formed by locally heating the thin band, the desired characteristics cannot be obtained due to the crystallization.

本開示は、前記JIS C2534:2017の表1と表2に記載される最低鉄損値よりも小さな鉄損値を示すFe基アモルファス合金薄帯を用いて構成された鉄心を備えた変圧器であって、その無負荷損の低減された変圧器を提供することを課題とする。 The present disclosure is a transformer having an iron core configured by using an Fe-based amorphous alloy strip showing an iron loss value smaller than the minimum iron loss value shown in Tables 1 and 2 of JIS C2534: 2017. Therefore, it is an object to provide a transformer with reduced no-load loss.

上記課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
<1> Fe基アモルファス合金薄帯の少なくとも一方面に、前記Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に直交する方向に沿って設けられた点列状レーザ照射痕を複数有し、
複数の前記点列状レーザ照射痕のうち、互いに隣り合う点列状レーザ照射痕間の、前記鋳造方向に直交する幅方向の中央部における中心線間隔をライン間隔とし、前記点列状レーザ照射痕を構成する個々のレーザ照射痕の中心点間隔をスポット間隔とした場合に、前記スポット間隔が、0.10mm〜0.50mmであり、前記ライン間隔をd1(mm)とし、前記スポット間隔をd2(mm)とし、前記レーザ照射痕の数密度DをD=(1/d1)×(1/d2)としたとき、前記レーザ照射痕の数密度Dが、0.05個/mm〜0.50個/mmであり、前記Fe基アモルファス合金薄帯の単板での周波数60Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.150W/kg以下であるFe基アモルファス合金薄帯を用いて構成された鉄心と、前記鉄心に巻かれた巻線とを備える変圧器。
<2> 前記変圧器は単相変圧器であって、前記鉄心の重量当たりの無負荷損が50Hzにおいて0.15W/kg以下、または60Hzにおいて0.19W/kg以下である、<1>に記載の変圧器。
<3> 前記変圧器は3相変圧器であって、前記鉄心の重量当たりの無負荷損が50Hzにおいて0.19W/kg以下、または60Hzにおいて0.24W/kg以下である、<1>に記載の変圧器。
<4> 前記変圧器の定格容量が10kVA以上である、<1>〜<3>のいずれかに記載の変圧器。
<5> 前記ライン間隔d1が10mm〜60mmである、<1>〜<4>のいずれか1項に記載の変圧器。
<6> 前記Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向の長さ全体に占める、前記点列状レーザ照射痕の幅方向の長さの割合が、幅方向の中心から幅方向両端に向かう方向にそれぞれ10%〜50%の範囲内である<1>〜<5>のいずれかに記載の変圧器。
<7> 前記Fe基アモルファス合金薄帯の厚さが18μm〜35μmである、<1>〜<6>のいずれかに記載の変圧器。
<8> 前記Fe基アモルファス薄帯は、Fe、Si、B、及び不純物からなり、Fe、Si、及びBの合計含有量を100原子%とした場合に、Feの含有量が78原子%以上であり、Bの含有量が10原子%以上であり、B及びSiの合計含有量が17原子%〜22原子%である<1>〜<7>のいずれかに記載の変圧器。
<9> 前記Fe基アモルファス合金薄帯は、自由凝固面及びロール面を有し、前記点列状レーザ照射痕部分を除く前記自由凝固面における最大断面高さRtが、3.0μm以下である<1>〜<8>のいずれかに記載の変圧器。
<10> 前記点列状レーザ照射痕は、前記Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向を8等分した8個の領域から両端の2個の領域を除く、前記幅方向の中央の6個の領域内に少なくとも形成されている、<1>〜<9>のいずれかに記載の変圧器。
Specific means for solving the above problems include the following aspects.
<1> A plurality of point-row laser irradiation marks provided along a direction orthogonal to the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip are provided on at least one surface of the Fe-based amorphous alloy strip.
Among the plurality of point-series laser irradiation marks, the center line spacing in the central portion in the width direction orthogonal to the casting direction between the point-series laser irradiation marks adjacent to each other is defined as the line spacing, and the point-series laser irradiation is performed. When the distance between the center points of the individual laser irradiation marks constituting the marks is the spot spacing, the spot spacing is 0.10 mm to 0.50 mm, the line spacing is d1 (mm), and the spot spacing is defined as the spot spacing. When d2 (mm) and the number density D of the laser irradiation marks is D = (1 / d1) × (1 / d2), the number density D of the laser irradiation marks is 0.05 pieces / mm 2 to. Using a Fe-based amorphous alloy strip having a frequency of 0.50 pieces / mm 2 and an iron loss of 0.150 W / kg or less at a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T in the single plate of the Fe-based amorphous alloy strip. A transformer including an iron core configured in the above direction and a winding wound around the iron core.
<2> The transformer is a single-phase transformer, and the no-load loss per weight of the iron core is 0.15 W / kg or less at 50 Hz, or 0.19 W / kg or less at 60 Hz, <1>. The transformer described.
<3> The transformer is a three-phase transformer, and the no-load loss per weight of the iron core is 0.19 W / kg or less at 50 Hz or 0.24 W / kg or less at 60 Hz, <1>. The transformer described.
<4> The transformer according to any one of <1> to <3>, wherein the rated capacity of the transformer is 10 kVA or more.
<5> The transformer according to any one of <1> to <4>, wherein the line spacing d1 is 10 mm to 60 mm.
<6> The ratio of the length of the point-row laser irradiation mark in the width direction to the total length of the Fe-based amorphous alloy strip in the width direction is from the center in the width direction to both ends in the width direction, respectively. The transformer according to any one of <1> to <5>, which is in the range of 10% to 50%.
<7> The transformer according to any one of <1> to <6>, wherein the thickness of the Fe-based amorphous alloy strip is 18 μm to 35 μm.
<8> The Fe-based amorphous strip is composed of Fe, Si, B, and impurities, and the Fe content is 78 atomic% or more when the total content of Fe, Si, and B is 100 atomic%. The transformer according to any one of <1> to <7>, wherein the content of B is 10 atomic% or more, and the total content of B and Si is 17 atomic% to 22 atomic%.
<9> The Fe-based amorphous alloy strip has a free solidification surface and a roll surface, and the maximum cross-sectional height Rt of the free solidification surface excluding the point-row laser irradiation scar portion is 3.0 μm or less. The transformer according to any one of <1> to <8>.
<10> The dotted laser irradiation marks are the six central regions in the width direction, excluding the two regions at both ends from the eight regions obtained by dividing the width direction of the Fe-based amorphous alloy strip into eight equal parts. The transformer according to any one of <1> to <9>, which is formed at least in the region.

本開示の一態様によれば、無負荷損が低減された変圧器が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, a transformer with reduced no-load loss is provided.

本実施形態の変圧器の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the transformer of this embodiment. 本実施形態の変圧器の別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the transformer of this embodiment. 本実施形態の変圧器の更に別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows still another example of the transformer of this embodiment. 本実施形態のFe基アモルファス合金薄帯の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the Fe-based amorphous alloy strip of this embodiment. スポット間隔を変えた場合の磁束密度と鉄損との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the magnetic flux density and iron loss when the spot interval is changed. スポット間隔を変えた場合の磁束密度と励磁電力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the magnetic flux density and the exciting power when the spot interval is changed.

本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。本明細書において段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において、「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、Fe基アモルファス合金薄帯とは、Fe基アモルファス合金からなる薄帯を指す。
本明細書において、Fe基アモルファス合金とは、Fe(鉄)を主成分とするアモルファス合金を指す。ここで、主成分とは、含有比率(質量%)が最も高い成分を指す。
以下、本開示に関する実施形態について記載する。なお、本開示は、以下に記載の実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の範囲内で適宜変更可能である。
In the present specification, the numerical range represented by using "~" means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value. In the numerical range described stepwise in the present specification, the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range described stepwise. .. Further, in the numerical range described in the present specification, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
In the present specification, the term "process" is included in this term not only as an independent process but also as long as the intended purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. ..
In the present specification, the Fe-based amorphous alloy strip refers to a strip made of Fe-based amorphous alloy.
In the present specification, the Fe-based amorphous alloy refers to an amorphous alloy containing Fe (iron) as a main component. Here, the principal component refers to the component having the highest content ratio (mass%).
Hereinafter, embodiments relating to the present disclosure will be described. The present disclosure is not limited to the embodiments described below, and can be appropriately modified within the scope of the technical idea.

本開示に関する実施形態の変圧器は、
Fe基アモルファス合金薄帯の少なくとも一方面に、前記Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に直交する方向に沿って設けられた点列状レーザ照射痕を複数有し、複数の前記点列状レーザ照射痕のうち、互いに隣り合う点列状レーザ照射痕間の、前記鋳造方向に直交する幅方向の中央部における中心線間隔をライン間隔とし、前記点列状レーザ照射痕を構成する個々のレーザ照射痕の中心点間隔をスポット間隔とした場合に、前記スポット間隔が、0.10mm〜0.50mmであり、前記ライン間隔をd1(mm)とし、前記スポット間隔をd2(mm)とし、前記レーザ照射痕の数密度DをD=(1/d1)×(1/d2)としたとき、前記レーザ照射痕の数密度Dが、0.05個/mm〜0.50個/mmであり、
前記Fe基アモルファス合金薄帯の単板での周波数60Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.150W/kg以下であるFe基アモルファス合金薄帯を用いて構成された鉄心と、前記鉄心に巻かれた巻線とを備える変圧器である。
The transformer of the embodiment according to the present disclosure is
The Fe-based amorphous alloy strip has a plurality of dot-row laser irradiation marks provided along a direction orthogonal to the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip on at least one surface of the Fe-based amorphous alloy strip, and the plurality of dot-row lasers are provided. Among the irradiation marks, the center line spacing in the central portion in the width direction orthogonal to the casting direction between the point-row laser irradiation marks adjacent to each other is defined as the line spacing, and the individual lasers constituting the point-series laser irradiation marks. When the center point spacing of the irradiation marks is the spot spacing, the spot spacing is 0.10 mm to 0.50 mm, the line spacing is d1 (mm), the spot spacing is d2 (mm), and the above. When the number density D of the laser irradiation marks is D = (1 / d1) × (1 / d2), the number density D of the laser irradiation marks is 0.05 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2. And
The iron core formed by using the Fe-based amorphous alloy thin band having an iron loss of 0.150 W / kg or less at a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T in a single plate of the Fe-based amorphous alloy thin band, and the iron core. A transformer with a wound winding.

また、上記Fe基アモルファス合金薄帯は、単板での周波数50Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損も低減されている。上記Fe基アモルファス合金薄帯は、単板での周波数50Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.120W/kg以下であることが好ましい。
上記Fe基アモルファス合金薄帯は、周波数50Hz、磁束密度1.3Tにおける鉄損が0.08W/kg以下、または周波数60Hz、磁束密度1.3Tにおける鉄損が0.11W/kg以下であることが好ましい。
Further, the Fe-based amorphous alloy strip has reduced iron loss at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T on a single plate. The Fe-based amorphous alloy strip preferably has an iron loss of 0.120 W / kg or less at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T on a single plate.
The Fe-based amorphous alloy strip has an iron loss of 0.08 W / kg or less at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.3 T, or an iron loss of 0.11 W / kg or less at a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.3 T. Is preferable.

また、本実施形態における鉄心は、複数枚のFe基アモルファス合金薄帯を曲げてオーバーラップ巻きされた周回状の鉄心を用いることが好ましい。また、この周回状の鉄心を複数個組み合わせて用いることが好ましい。また、この鉄心としては、複数枚のFe基アモルファス合金薄帯を積み重ねて構成した積み鉄心を用いてもよいし、Fe基アモルファス合金薄帯を巻き回して構成した巻鉄心を用いてもよい。
また、本実施形態の変圧器は、単相変圧器または3相変圧器であることが好ましく、その変圧器の定格容量が10kVA以上であることが好ましい。
また、単相変圧器の場合、鉄心の重量当たりの無負荷損が50Hzにおいて0.15W/kg以下、または60Hzにおいて0.19W/kg以下であることが好ましい。
また、3相変圧器の場合、鉄心の重量当たりの無負荷損が50Hzにおいて0.19W/kg以下、または60Hzにおいて0.24W/kg以下であることが好ましい。
Further, as the iron core in the present embodiment, it is preferable to use a circumferential iron core in which a plurality of Fe-based amorphous alloy strips are bent and wound in an overlapping manner. Further, it is preferable to use a plurality of these circular iron cores in combination. Further, as the iron core, a stacked iron core formed by stacking a plurality of Fe-based amorphous alloy thin strips may be used, or a wound iron core formed by winding a Fe-based amorphous alloy thin strip may be used.
Further, the transformer of the present embodiment is preferably a single-phase transformer or a three-phase transformer, and the rated capacity of the transformer is preferably 10 kVA or more.
Further, in the case of a single-phase transformer, the no-load loss per weight of the iron core is preferably 0.15 W / kg or less at 50 Hz or 0.19 W / kg or less at 60 Hz.
Further, in the case of a three-phase transformer, the no-load loss per weight of the iron core is preferably 0.19 W / kg or less at 50 Hz or 0.24 W / kg or less at 60 Hz.

実施例1
本実施形態の変圧器の鉄心と巻線の構成の1例を図1に示す。図1に示す変圧器は、積層された複数枚のFe基アモルファス合金薄帯を曲げてオーバーラップ巻きされた周回状の鉄心1と、前記鉄心に巻き回された巻線2とを備える。なお、鉄心をオーバーラップする前の、鉄心が開いた状態で、鉄心に巻線2が組み込まれる。この第1の実施形態の鉄心1は、1つの周回状の鉄心(単相2脚巻鉄心)から構成されている。この実施形態の鉄心1を用いたJIS C 4304:2013に準拠した本発明による単相50Hz、定格容量10kVAの油入り変圧器(以下、実施例1)の主な特性と重量を従来例1との比較で表1に示す。ここで、実施例1に使用したFe基アモルファス合金薄帯は上記特性を有することから、JIS C 2534:2017の「5アモルファス帯の種類の記号」の定義に従い、鉄心材料を25AMP06−88と表記した。従来例1で使用したFe基アモルファス合金薄帯は25AMP08−88である。なお、以下の実施例1から実施例8の特性は、シミュレーションによる解析で得られた数値である。
Example 1
FIG. 1 shows an example of the configuration of the iron core and the winding of the transformer of the present embodiment. The transformer shown in FIG. 1 includes a circumferential iron core 1 in which a plurality of laminated Fe-based amorphous alloy strips are bent and wound in an overlapping manner, and a winding 2 wound around the iron core. The winding 2 is incorporated into the iron core in a state where the iron core is open before overlapping the iron cores. The iron core 1 of the first embodiment is composed of one circumferential iron core (single-phase two-leg winding iron core). The main characteristics and weight of an oil-filled transformer (hereinafter referred to as Example 1) having a single-phase 50 Hz and a rated capacity of 10 kVA according to the present invention based on JIS C 4304: 2013 using the iron core 1 of this embodiment are the same as those of the conventional example 1. The comparison is shown in Table 1. Here, since the Fe-based amorphous alloy strip used in Example 1 has the above characteristics, the iron core material is described as 25AMP06-88 according to the definition of "5 Amorphous band type symbols" in JIS C 2534: 2017. did. The Fe-based amorphous alloy strip used in Conventional Example 1 is 25AMP08-88. The characteristics of Examples 1 to 8 below are numerical values obtained by analysis by simulation.

実施例1に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、厚さ25μm、幅142.2mmであり、自由凝固面に点列状レーザ照射痕が形成されており、点列状レーザ照射痕のライン間隔が20mmであり、スポット間隔が0.20mmであり、レーザ照射痕の数密度Dが0.25個/mmであり、周波数50Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.083W/kg、周波数60Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.105W/kgである。
また、従来例1に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、厚さ25μm、幅142.2mmであり、レーザ照射痕が形成されていなく、周波数50Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.130W/kg、周波数60Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.167W/kgである。
この実施例1および従来例1において、周回状の鉄心1は、積層数が1875枚であり、その重量は表1に示す。
この変圧器の一次巻線は、直径0.9mmの銅線を用い、3143ターン巻かれており、二次巻線は、アルミニウム製の3.2mm×6.0mmの平角線を用い、一つ100ターンの巻線を並列接続とした。
The Fe-based amorphous alloy strip used in Example 1 has a thickness of 25 μm and a width of 142.2 mm, and has dotted laser irradiation marks formed on the free solidifying surface, and the line spacing of the point row laser irradiation marks. Is 20 mm, the spot interval is 0.20 mm, the number density D of the laser irradiation marks is 0.25 pieces / mm 2 , the iron loss at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T is 0.083 W / kg. The iron loss at a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T is 0.105 W / kg.
Further, the Fe-based amorphous alloy strip used in Conventional Example 1 has a thickness of 25 μm and a width of 142.2 mm, no laser irradiation marks are formed, and iron loss at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T is 0. The iron loss at 130 W / kg, frequency 60 Hz, and magnetic flux density 1.45 T is 0.167 W / kg.
In the first embodiment and the first conventional example, the number of stacked iron cores 1 is 1875, and the weight thereof is shown in Table 1.
The primary winding of this transformer is a copper wire with a diameter of 0.9 mm and is wound for 3143 turns, and the secondary winding is a flat wire of 3.2 mm x 6.0 mm made of aluminum. The windings of 100 turns were connected in parallel.

Figure 2021057576
Figure 2021057576

表1から、実施例1では鉄心の重量当たりの無負荷損失が0.149W/kgとなり、従来例1の鉄心の重量当たりの無負荷損失0.197W/kgに比べ約25%低減されていることが分かる。
また、これに対応してJIS C 4304:2013で定められるエネルギー消費効率規格値に対し、従来例1が0.73の比(表1の「エネルギー消費効率比」に記載。以下、同様。)であるのに対し、実施例1では0.70に改善できており、配電用変圧器の平均等価負荷率15%としたときの年間CO排出量も約15%改善されることが分かる。このことは、表1に記載の「負荷率15%とした場合の年間CO排出量比」が0.85となっていることから分かる(以下、同様)。
From Table 1, in Example 1, the no-load loss per weight of the iron core is 0.149 W / kg, which is about 25% less than the no-load loss per weight of the iron core of Conventional Example 1. You can see that.
Correspondingly, the ratio of the conventional example 1 to the energy consumption efficiency standard value defined by JIS C 4304: 2013 is 0.73 (described in "Energy consumption efficiency ratio" in Table 1. The same shall apply hereinafter). On the other hand, in Example 1, it was improved to 0.70, and it can be seen that the annual CO 2 emission is also improved by about 15% when the average equivalent load ratio of the distribution transformer is 15%. This can be seen from the fact that the “annual CO 2 emission ratio when the load factor is 15%” shown in Table 1 is 0.85 (the same applies hereinafter).

実施例2
図1に示す本実施形態の鉄心と巻線の構成の変圧器の第2の実施例として、JIS C 4304:2013に準拠した本発明による単相60Hz、定格容量10kVAの油入り変圧器(以下、実施例2)の主な特性と重量を従来例2との比較で表2に示す。
実施例2に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、実施例1と同一であり、従来例2に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、従来例1と同一である。
この実施例2および従来例2において、周回状の鉄心1は、積層数が1785枚であり、その重量は表2に示す。
この変圧器の一次巻線は、直径0.9mmの銅線を用い、2776ターン巻かれており、二次巻線は、アルミニウム製の2.6mm×6.0mmの平角線を用い、一つ88ターンの巻線を並列接続とした。
Example 2
As a second embodiment of the transformer having the iron core and winding configuration shown in FIG. 1, a single-phase 60 Hz, rated capacity 10 kVA oil-filled transformer according to the present invention in accordance with JIS C 4304: 2013 (hereinafter referred to as , The main characteristics and weight of Example 2) are shown in Table 2 in comparison with Conventional Example 2.
The Fe-based amorphous alloy strip used in Example 2 is the same as that of Example 1, and the Fe-based amorphous alloy strip used in Conventional Example 2 is the same as that of Conventional Example 1.
In the second embodiment and the second conventional example, the number of stacked iron cores 1 is 1785, and the weight thereof is shown in Table 2.
The primary winding of this transformer is a copper wire with a diameter of 0.9 mm and is wound for 2776 turns, and the secondary winding is a flat wire of 2.6 mm x 6.0 mm made of aluminum. The 88-turn winding was connected in parallel.

Figure 2021057576
Figure 2021057576

表2から、実施例2では鉄心の重量当たりの無負荷損失が0.189W/kgとなり、従来例2の鉄心の重量当たりの無負荷損失0.259W/kgに比べ約27%低減されていることが分かる。
また、これに対応してJIS C 4304:2013で定められるエネルギー消費効率規格値に対し、従来例2が0.72の比であるのに対し、実施例2では0.68に改善できており、配電用変圧器の平均等価負荷率15%としたときの年間CO排出量も約18%改善されることが分かる。
From Table 2, in Example 2, the no-load loss per weight of the iron core was 0.189 W / kg, which was reduced by about 27% from the no-load loss per weight of the iron core of Conventional Example 2 of 0.259 W / kg. You can see that.
Correspondingly, the ratio of the conventional example 2 to the energy consumption efficiency standard value defined in JIS C 4304: 2013 is 0.72, whereas that of the second embodiment is improved to 0.68. It can be seen that the annual CO 2 emissions are also improved by about 18% when the average equivalent load ratio of the distribution transformer is 15%.

実施例3
図1に示す本実施形態の鉄心と巻線の構成の変圧器の第3の実施例として、JIS C 4304:2013に準拠した本発明による単相50Hz、定格容量30kVAの油入り変圧器(以下、実施例3)の主な特性と重量を従来例3との比較で表3に示す。
実施例3に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、厚さ25μm、幅213.4mmであり、自由凝固面に点列状レーザ照射痕が形成されており、点列状レーザ照射痕のライン間隔が20mmであり、スポット間隔が、0.20mmであり、レーザ照射痕の数密度Dが、0.25個/mmであり、周波数50Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.085W/kg、周波数60Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.108W/kgである。
また、従来例3に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、厚さ25μm、幅213.4mmであり、レーザ照射痕が形成されていなく、周波数50Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.132W/kg、周波数60Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.168W/kgである。
この実施例3および従来例3において、周回状の鉄心1は、積層数が3015枚であり、その重量は表3に示す。
この変圧器の一次巻線は、直径1.4mmの銅線を用い、1509ターン巻かれており、二次巻線は、アルミニウム製の3.2mm×15mmの平角線を用い、一つ44ターンの巻線を並列接続とした。
Example 3
As a third embodiment of the transformer having the iron core and winding configuration shown in FIG. 1, a single-phase 50 Hz, rated capacity 30 kVA oil-filled transformer according to the present invention in accordance with JIS C 4304: 2013 (hereinafter referred to as , The main characteristics and weight of Example 3) are shown in Table 3 in comparison with the conventional example 3.
The Fe-based amorphous alloy strip used in Example 3 has a thickness of 25 μm and a width of 213.4 mm, and has dotted laser irradiation marks formed on the free solidifying surface, and the line spacing of the point sequence laser irradiation marks. Is 20 mm, the spot interval is 0.20 mm, the number density D of the laser irradiation marks is 0.25 pieces / mm 2 , and the iron loss at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T is 0.085 W /. The iron loss at kg, frequency 60 Hz, and magnetic flux density 1.45 T is 0.108 W / kg.
Further, the Fe-based amorphous alloy strip used in Conventional Example 3 has a thickness of 25 μm and a width of 213.4 mm, no laser irradiation marks are formed, and iron loss at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T is 0. The iron loss at 132 W / kg, frequency 60 Hz, and magnetic flux density 1.45 T is 0.168 W / kg.
In the third embodiment and the third conventional example, the circumferential iron core 1 has a number of laminated iron cores of 3015, and the weight thereof is shown in Table 3.
The primary winding of this transformer uses a copper wire with a diameter of 1.4 mm and is wound for 1509 turns, and the secondary winding uses a flat wire of 3.2 mm × 15 mm made of aluminum and has 44 turns each. The windings of were connected in parallel.

Figure 2021057576
Figure 2021057576

表3から、実施例3では鉄心の重量当たりの無負荷損失が0.138W/kgとなり、従来例3の鉄心の重量当たりの無負荷損失0.197W/kgに比べ約30%低減されていることが分かる。
また、これに対応してJIS C 4304:2013で定められるエネルギー消費効率規格値に対し、従来例3が0.72の比であるのに対し、実施例3では0.68に改善できており、配電用変圧器の平均等価負荷率15%としたときの年間CO排出量も約18%改善されることが分かる。また、前記実施例1の鉄心の重量当たりの無負荷損が0.149W/kgだったのに対し、実施例3では0.138W/kgと0.011W/kg改善されている。この理由は、鉄心の大型化により鉄心の磁路長に対する曲線部の長さの比が小となり、鉄心曲線部の残留応力による無負荷損加が抑制されたためである。
From Table 3, in Example 3, the no-load loss per weight of the iron core was 0.138 W / kg, which was reduced by about 30% from the no-load loss per weight of the iron core of Conventional Example 3 of 0.197 W / kg. You can see that.
Correspondingly, the ratio of the conventional example 3 to the energy consumption efficiency standard value defined in JIS C 4304: 2013 is 0.72, whereas that of the third example is improved to 0.68. It can be seen that the annual CO 2 emissions are also improved by about 18% when the average equivalent load ratio of the distribution transformer is 15%. Further, the no-load loss per weight of the iron core in Example 1 was 0.149 W / kg, whereas in Example 3, it was 0.138 W / kg, which is an improvement of 0.011 W / kg. The reason for this is that due to the increase in size of the iron core, the ratio of the length of the curved portion to the magnetic path length of the iron core becomes small, and the no-load loss due to the residual stress of the curved portion of the iron core is suppressed.

実施例4
図1に示す本実施形態の鉄心と巻線の構成の変圧器の第4の実施例として、JIS C 4304:2013に準拠した本発明による単相60Hz、定格容量30kVAの油入り変圧器(以下、実施例4)の主な特性と重量を従来例4との比較で表4に示す。
実施例4に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、実施例3と同一であり、従来例4に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、従来例3と同一である。
この実施例4および従来例4において、周回状の鉄心1は、積層数が2715枚であり、その重量は表4に示す。
この変圧器の一次巻線は、直径1.3mmの銅線を用い、1509ターン巻かれており、二次巻線は、アルミニウム製の4.0mm×13mmの平角線を用い、一つ44ターンの巻線を並列接続とした。
Example 4
As a fourth embodiment of the transformer having the iron core and winding configuration shown in FIG. 1, a single-phase 60 Hz, rated capacity 30 kVA oil-filled transformer according to the present invention in accordance with JIS C 4304: 2013 (hereinafter referred to as , The main characteristics and weight of Example 4) are shown in Table 4 in comparison with the conventional example 4.
The Fe-based amorphous alloy strip used in Example 4 is the same as that of Example 3, and the Fe-based amorphous alloy strip used in Conventional Example 4 is the same as that of Conventional Example 3.
In the fourth embodiment and the fourth conventional example, the circumferential iron core 1 has 2715 laminated iron cores, and the weight thereof is shown in Table 4.
The primary winding of this transformer is a copper wire with a diameter of 1.3 mm and is wound for 1509 turns, and the secondary winding is a flat wire of 4.0 mm x 13 mm made of aluminum and has 44 turns each. The windings of were connected in parallel.

Figure 2021057576
Figure 2021057576

表4から、実施例4では鉄心の重量当たりの無負荷損失が0.180W/kgとなり、従来例4の鉄心の重量当たりの無負荷損失0.256W/kgに比べ約30%低減されていることが分かる。
また、これに対応してJIS C 4304:2013で定められるエネルギー消費効率規格値に対し、従来例4が0.72の比であるのに対し、実施例4では0.67に改善できており、配電用変圧器の平均等価負荷率15%としたときの年間CO排出量も約19%改善されることが分かる。また、前記実施例2の鉄心の重量当たりの無負荷損が0.189W/kgだったのに対し、実施例4では0.180W/kgと0.009W/kg改善されている。これは、前記実施例3で説明した理由により、減少している。
From Table 4, in Example 4, the no-load loss per weight of the iron core was 0.180 W / kg, which was reduced by about 30% from the no-load loss per weight of the iron core of Conventional Example 4 of 0.256 W / kg. You can see that.
Correspondingly, the ratio of the conventional example 4 to the energy consumption efficiency standard value defined in JIS C 4304: 2013 is 0.72, whereas that of the fourth example is improved to 0.67. It can be seen that the annual CO 2 emissions are also improved by about 19% when the average equivalent load ratio of the distribution transformer is 15%. Further, the no-load loss per weight of the iron core in Example 2 was 0.189 W / kg, whereas in Example 4, it was 0.180 W / kg, which is an improvement of 0.009 W / kg. This is reduced for the reasons described in Example 3 above.

実施例5
本実施形態の変圧器の鉄心と巻線の構成の別の例を図2に示す。図2に示す変圧器は、積層された複数枚のFe基アモルファス合金薄帯を曲げてオーバーラップ巻きされた周回状の鉄心1を組み合わせた3相3脚巻鉄心(3つの周回状の鉄心の組み合わせ)と、前記鉄心に巻き回された3組の巻線2とを備える。この実施形態の鉄心を用いたJIS C 4304:2013に準拠した本発明による3相50Hz、定格容量100kVAの油入り変圧器(以下、実施例5)の主な特性と重量を従来例5との比較で表5に示す。
実施例5に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、実施例3と同一であり、従来例5に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、従来例3と同一である。
この実施例5および従来例5において、周回状の鉄心1は、それぞれ積層数が3480枚であり、その重量(3つの周回状の鉄心の合計)は表5に示す。
この変圧器の一次巻線は、直径2.2mmの銅線を用い、星形結線で653ターン巻かれており、二次巻線は、アルミニウム製の0.4mm×247mmのシートを用い、三角結線で36ターンの巻線とした。
Example 5
FIG. 2 shows another example of the configuration of the iron core and the winding of the transformer of the present embodiment. The transformer shown in FIG. 2 is a three-phase three-legged iron core (three orbital iron cores) in which a plurality of laminated Fe-based amorphous alloy strips are bent and overlapped and wound by a circular iron core 1. Combination) and three sets of windings 2 wound around the iron core. The main characteristics and weight of an oil-filled transformer (hereinafter referred to as Example 5) having a three-phase 50 Hz and a rated capacity of 100 kVA according to the present invention based on JIS C 4304: 2013 using the iron core of this embodiment are the same as those of the conventional example 5. A comparison is shown in Table 5.
The Fe-based amorphous alloy strip used in Example 5 is the same as in Example 3, and the Fe-based amorphous alloy strip used in Conventional Example 5 is the same as in Conventional Example 3.
In Example 5 and Conventional Example 5, each of the circumferential iron cores 1 has a number of stacked 3480 sheets, and the weight thereof (total of the three circular iron cores) is shown in Table 5.
The primary winding of this transformer uses a copper wire with a diameter of 2.2 mm and is wound with a star-shaped connection for 653 turns, and the secondary winding uses a 0.4 mm x 247 mm sheet made of aluminum and is triangular. The winding was 36 turns.

Figure 2021057576
Figure 2021057576

表5から、実施例5では鉄心の重量当たりの無負荷損失が0.188W/kgとなり、従来例5の鉄心の重量当たりの無負荷損失0.269W/kgに比べ約30%低減されていることが分かる。
また、これに対応してJIS C 4304:2013で定められるエネルギー消費効率規格値に対し、従来例5が0.78の比であるのに対し、実施例5では0.73に改善できており、配電用変圧器の平均等価負荷率15%としたときの年間CO排出量も約20%改善されることが分かる。
From Table 5, in Example 5, the no-load loss per weight of the iron core was 0.188 W / kg, which was reduced by about 30% from the no-load loss per weight of the iron core of Conventional Example 5 of 0.269 W / kg. You can see that.
Correspondingly, the ratio of the conventional example 5 to 0.78 is 0.78 with respect to the energy consumption efficiency standard value defined in JIS C 4304: 2013, but in the fifth embodiment, it can be improved to 0.73. It can be seen that the annual CO 2 emissions are also improved by about 20% when the average equivalent load ratio of the distribution transformer is 15%.

実施例6
図2に示す本実施形態の鉄心と巻線の構成の変圧器の別の実施例として、JIS C 4304:2013に準拠した本発明による3相60Hz、定格容量100kVAの油入り変圧器(以下、実施例6)の主な特性と重量を従来例6との比較で表6に示す。
実施例6に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、実施例3と同一であり、従来例6に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、従来例3と同一である。この実施例6および従来例6において、周回状の鉄心1は、積層数が2895枚であり、その重量は表6に示す。
この変圧器の一次巻線および二次巻線は、実施例5および従来例5と同じとした。
Example 6
As another example of the transformer having the iron core and winding configuration shown in FIG. 2, an oil-filled transformer according to the present invention in accordance with JIS C 4304: 2013, having a rated capacity of 100 kVA and a three-phase 60 Hz (hereinafter referred to as a transformer). Table 6 shows the main characteristics and weight of Example 6) in comparison with Conventional Example 6.
The Fe-based amorphous alloy strip used in Example 6 is the same as in Example 3, and the Fe-based amorphous alloy strip used in Conventional Example 6 is the same as in Conventional Example 3. In the 6th embodiment and the 6th conventional example, the circumferential iron core 1 has 2895 layers, and the weight thereof is shown in Table 6.
The primary winding and the secondary winding of this transformer are the same as those in the fifth embodiment and the fifth embodiment.

Figure 2021057576
Figure 2021057576

表6から、実施例6では鉄心の重量当たりの無負荷損失が0.238W/kgとなり、従来例6の鉄心の重量当たりの無負荷損失0.339W/kgに比べ約30%低減されていることが分かる。
また、これに対応してJIS C 4304:2013で定められるエネルギー消費効率規格値に対し、従来例6が0.81の比であるのに対し、実施例6では0.77に改善できており、配電用変圧器の平均等価負荷率15%としたときの年間CO排出量も約19%改善されることが分かる。
From Table 6, in Example 6, the no-load loss per weight of the iron core was 0.238 W / kg, which was reduced by about 30% from the no-load loss per weight of the iron core of Conventional Example 6 of 0.339 W / kg. You can see that.
Correspondingly, the ratio of the conventional example 6 is 0.81 to the energy consumption efficiency standard value defined in JIS C 4304: 2013, whereas that of the sixth example is improved to 0.77. It can be seen that the annual CO 2 emissions are also improved by about 19% when the average equivalent load ratio of the distribution transformer is 15%.

実施例7
図2に示す本実施形態の鉄心と巻線の構成の変圧器の別の実施例として、JIS C 4304:2013に準拠した本発明による3相50Hz、定格容量500kVAの油入り変圧器(以下、本発明実施例7)の主な特性と重量を従来例7との比較で表7に示す。
実施例7に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、実施例3と同一であり、従来例7に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、従来例3と同一である。
この実施例7および従来例7において、周回状の鉄心1は、実施例7の積層数が5685枚、従来例7が5955枚であり、その重量(3つの周回状の鉄心の合計)は表7に示す。
この実施例7の一次巻線は、3.5mm×4.5mmの平角銅線を用い、星形結線で399ターン巻かれており、二次巻線は、アルミニウム製の1.3mm×438mmのシートを用い、三角結線で22ターンの巻線とした。また、従来例7の一次巻線は、3.2mm×5.0mmの平角銅線を用い、星形結線で381ターン巻かれており、二次巻線は、アルミニウム製の1.4mm×383mmのシートを用い、三角結線で21ターンの巻線とした。
Example 7
As another example of the transformer having the iron core and winding configuration shown in FIG. 2, a three-phase 50 Hz, rated capacity 500 kVA oil-filled transformer according to the present invention in accordance with JIS C 4304: 2013 (hereinafter, Table 7 shows the main characteristics and weight of Example 7) of the present invention in comparison with Conventional Example 7.
The Fe-based amorphous alloy strip used in Example 7 is the same as in Example 3, and the Fe-based amorphous alloy strip used in Conventional Example 7 is the same as in Conventional Example 3.
In the 7th embodiment and the 7th conventional example, the circular iron core 1 has 5685 laminated pieces of the 7th embodiment and 5955 pieces of the conventional example 7, and the weights (total of the three circular iron cores) are shown in the table. Shown in 7.
The primary winding of Example 7 uses a 3.5 mm × 4.5 mm flat copper wire and is wound with a star-shaped connection for 399 turns, and the secondary winding is made of aluminum and has a thickness of 1.3 mm × 438 mm. A sheet was used, and the winding was made with a triangular connection for 22 turns. Further, the primary winding of Conventional Example 7 uses a 3.2 mm × 5.0 mm flat copper wire and is wound 381 turns with a star-shaped connection, and the secondary winding is made of aluminum 1.4 mm × 383 mm. The winding was made with a triangular connection for 21 turns.

Figure 2021057576
Figure 2021057576

表7から、実施例7では鉄心の重量当たりの無負荷損失が0.172W/kgとなり、従来例7の鉄心の重量当たりの無負荷損失0.246W/kgに比べ約30%低減されていることが分かる。
また、これに対応してJIS C 4304:2013で定められるエネルギー消費効率規格値に対し、従来例7が0.93の比であるのに対し、実施例7では0.90に改善できており、配電用変圧器の平均等価負荷率15%としたときの年間CO排出量も約16%改善されることが分かる。また、前記実施例5の鉄心の重量当たりの無負荷損が0.188W/kgだったのに対し、実施例7では0.172W/kgと0.016W/kg改善されている。この理由は、鉄心の大型化により鉄心の磁路長に対する曲線部の長さの比が小となり、鉄心曲線部の残留応力による無負荷損加が抑制されたためである。
From Table 7, in Example 7, the no-load loss per weight of the iron core was 0.172 W / kg, which was reduced by about 30% from the no-load loss per weight of the iron core of Conventional Example 7 of 0.246 W / kg. You can see that.
Correspondingly, the ratio of the conventional example 7 to 0.93 is 0.93 with respect to the energy consumption efficiency standard value defined in JIS C 4304: 2013, whereas in the seventh embodiment, it can be improved to 0.90. It can be seen that the annual CO 2 emissions are also improved by about 16% when the average equivalent load ratio of the distribution transformer is 15%. Further, the no-load loss per weight of the iron core in Example 5 was 0.188 W / kg, whereas in Example 7, it was 0.172 W / kg, which is an improvement of 0.016 W / kg. The reason for this is that due to the increase in size of the iron core, the ratio of the length of the curved portion to the magnetic path length of the iron core becomes small, and the no-load loss due to the residual stress of the curved portion of the iron core is suppressed.

実施例8
本実施形態の変圧器の鉄心と巻線の構成の別の例を図3に示す。この変圧器は、積層された複数枚のFe基アモルファス合金薄帯を曲げてオーバーラップ巻きされた周回状の鉄心1を組み合わせた3相5脚巻鉄心と、前記鉄心に巻き回された3組の巻線2とを備える。この実施形態の鉄心を用いたJIS C 4304:2013に準拠した本発明による3相50Hz、定格容量1000kVAの油入り変圧器(以下、実施例8)の主な特性と重量を従来例8との比較で表8に示す。
実施例8に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、実施例3と同一であり、従来例8に使用したFe基アモルファス合金薄帯は、従来例3と同一である。
この実施例8および従来例8において、周回状の鉄心1は、それぞれ積層数が2610枚の鉄心を図3の垂直方向に2つ重ねたものであり、その重量(8つの周回状の鉄心の合計)は表8に示す。
この実施例8の一次巻線は、2.8mm×7.0mmの平角銅線を用い、三角結線で377ターン巻かれており、二次巻線は、アルミニウム製の3.0mm×305mmのシートを用い、三角結線で12ターンの巻線とした。また、従来例8の一次巻線は、2.8mm×7.0mmの平角銅線を用い、三角結線で377ターン巻かれており、二次巻線は、アルミニウム製の3.2mm×306mmのシートを用い、三角結線で12ターンの巻線とした。
Example 8
FIG. 3 shows another example of the configuration of the iron core and the winding of the transformer of the present embodiment. This transformer consists of a three-phase five-legged iron core, which is a combination of a plurality of laminated Fe-based amorphous alloy strips bent and wound in an overlapping manner, and three sets wound around the iron core. The winding 2 is provided. The main characteristics and weight of an oil-filled transformer (hereinafter referred to as Example 8) having a three-phase 50 Hz and a rated capacity of 1000 kVA according to the present invention based on JIS C 4304: 2013 using the iron core of this embodiment are the same as those of the conventional example 8. A comparison is shown in Table 8.
The Fe-based amorphous alloy strip used in Example 8 is the same as in Example 3, and the Fe-based amorphous alloy strip used in Conventional Example 8 is the same as in Conventional Example 3.
In the 8th embodiment and the 8th conventional example, the circumferential iron core 1 is formed by stacking two iron cores having a stacking number of 2610 in the vertical direction of FIG. 3, and the weight thereof (of the eight circular iron cores). Total) is shown in Table 8.
The primary winding of Example 8 uses a 2.8 mm × 7.0 mm flat copper wire and is wound 377 turns with a triangular connection, and the secondary winding is a 3.0 mm × 305 mm sheet made of aluminum. Was used to make a 12-turn winding with a triangular connection. Further, the primary winding of Conventional Example 8 uses a flat copper wire of 2.8 mm × 7.0 mm and is wound for 377 turns with a triangular connection, and the secondary winding is made of aluminum of 3.2 mm × 306 mm. A sheet was used, and a 12-turn winding was made with a triangular connection.

Figure 2021057576
Figure 2021057576

表8から、実施例8では鉄心の重量当たりの無負荷損失が0.188W/kgとなり、従来例8の鉄心の重量当たりの無負荷損失0.269W/kgに比べ約30%低減されていることが分かる。
また、これに対応してJIS C 4304:2013で定められるエネルギー消費効率規格値に対し、従来例8が0.999の比であるのに対し、実施例8では0.996に改善できており、配電用変圧器の平均等価負荷率15%としたときの年間CO排出量も約15%改善されることが分かる。
From Table 8, in Example 8, the no-load loss per weight of the iron core is 0.188 W / kg, which is about 30% less than the no-load loss per weight of the iron core of Conventional Example 8 of 0.269 W / kg. You can see that.
Correspondingly, the ratio of the conventional example 8 is 0.999 to the energy consumption efficiency standard value defined in JIS C 4304: 2013, whereas in the example 8, it can be improved to 0.996. It can be seen that the annual CO 2 emissions are also improved by about 15% when the average equivalent load ratio of the distribution transformer is 15%.

以上説明したように、本開示の変圧器は、無負荷損を低減することができるので、特に、平均等価負荷率の低い配電用変圧器などの低損失化およびCO排出量削減に効果的である。なお、本実施例では巻鉄心変圧器への適用に関し詳細に説明したが、積み鉄心変圧器の場合にも無負荷損の低減効果が得られることは言うまでもない。 As described above, the transformer of the present disclosure can reduce no-load loss, and is particularly effective in reducing loss and CO 2 emissions of distribution transformers having a low average equivalent load factor. Is. In this embodiment, the application to the wound iron core transformer has been described in detail, but it goes without saying that the effect of reducing the no-load loss can be obtained even in the case of the stacked iron core transformer.

〔Fe基アモルファス合金薄帯〕
本実施形態で用いるFe基アモルファス合金薄帯について、以下に詳しく説明する。
本実施形態で用いるFe基アモルファス合金薄帯は、上記したとおり、Fe基アモルファス合金薄帯の少なくとも一方面に、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に直交する方向に沿って設けられた点列状レーザ照射痕を複数有し、
複数の点列状レーザ照射痕のうち、互いに隣り合う点列状レーザ照射痕間の、鋳造方向に直交する幅方向の中央部における中心線間隔をライン間隔とし、点列状レーザ照射痕を構成する個々のレーザ照射痕の中心点間隔をスポット間隔とした場合に、スポット間隔が0.10mm〜0.50mmであり、ライン間隔をd1(mm)とし、スポット間隔をd2(mm)とし、レーザ照射痕の数密度DをD=(1/d1)×(1/d2)としたとき、レーザ照射痕の数密度Dが、0.05個/mm〜0.50個/mmであり、Fe基アモルファス合金薄帯の単板での周波数60Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.150W/kg以下である。
また、上記Fe基アモルファス合金薄帯は、単板での周波数50Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損も低減されている。
また、上記Fe基アモルファス合金薄帯は、周波数50Hz、磁束密度1.3Tにおける鉄損、または周波数60Hz、磁束密度1.3Tにおける鉄損が低減されている。
[Fe-based amorphous alloy thin band]
The Fe-based amorphous alloy strip used in this embodiment will be described in detail below.
As described above, the Fe-based amorphous alloy strip used in the present embodiment is a sequence of points provided on at least one surface of the Fe-based amorphous alloy strip along a direction orthogonal to the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip. Has multiple laser irradiation marks
Of a plurality of point-row laser irradiation marks, the center line spacing in the central portion in the width direction orthogonal to the casting direction between the point-row laser irradiation marks adjacent to each other is set as the line spacing to form the point-series laser irradiation marks. When the center point spacing of each laser irradiation mark is the spot spacing, the spot spacing is 0.10 mm to 0.50 mm, the line spacing is d1 (mm), the spot spacing is d2 (mm), and the laser. When the number density D of the irradiation marks is D = (1 / d1) × (1 / d2), the number density D of the laser irradiation marks is 0.05 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2 . , Fe-based amorphous alloy thin band single plate has an iron loss of 0.150 W / kg or less at a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T.
Further, the Fe-based amorphous alloy strip has reduced iron loss at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T on a single plate.
Further, the Fe-based amorphous alloy strip has reduced iron loss at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.3 T, or iron loss at a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.3 T.

本開示のFe基アモルファス合金薄帯(以下、単に「薄帯」ともいう。)では、上記構成を有することにより、磁束密度1.45Tの条件における鉄損が低減され、かつ、磁束密度1.45Tの条件における励磁電力の上昇が抑制される。
まず、磁束密度1.45Tの条件における鉄損が低減されるという効果について説明する。本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、上述したとおり、少なくとも一方面に、複数のレーザ照射痕から構成される点列状レーザ照射痕を有している。本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、この点列状レーザ照射痕を有することにより、磁区が細分化され、その結果、磁束密度1.45Tの条件における鉄損が低減される。
このように、Fe基アモルファス合金薄帯に点列状レーザ照射痕を形成すること自体は、磁束密度1.45Tの条件における鉄損を低減させることに寄与する。
The Fe-based amorphous alloy strip (hereinafter, also simply referred to as “thin strip”) of the present disclosure has the above configuration, so that iron loss under the condition of a magnetic flux density of 1.45 T is reduced, and the magnetic flux density is 1. The increase in exciting power under the condition of 45T is suppressed.
First, the effect of reducing iron loss under the condition of a magnetic flux density of 1.45 T will be described. As described above, the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure has a dotted laser irradiation mark composed of a plurality of laser irradiation marks on at least one surface. In the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, the magnetic domains are subdivided by having the dotted laser irradiation marks, and as a result, the iron loss under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T is reduced.
As described above, forming the dotted laser irradiation marks on the Fe-based amorphous alloy strip itself contributes to reducing the iron loss under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T.

次に、磁束密度1.45Tの条件における励磁電力の上昇が抑制されるという効果について説明する。詳細は後述するが、本発明者等は、Fe基アモルファス合金薄帯にレーザ照射痕を形成することは、磁束密度1.45Tの条件における励磁電力の上昇の原因となる場合があることを見出した。磁束密度1.45Tの条件における励磁電力の上昇は、磁束密度B0.08の低下を招くため、望ましくない。
この点に関し、本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、薄帯の鋳造方向に設けられた複数の点列状レーザ照射痕のうち、互いに隣り合う点列状レーザ照射痕間の、鋳造方向に直交する方向(以下、幅方向という)の中央部における中心線間隔であるライン間隔をd1(mm)とし、点列状レーザ照射痕を構成する個々のレーザ照射痕の中心点間隔であるスポット間隔をd2(mm)とする。そして、スポット間隔が0.10mm〜0.50mmであり、レーザ照射痕の数密度DをD=(1/d1)×(1/d2)としたとき、レーザ照射痕の数密度Dが、0.05個/mm〜0.50個/mmとなっている。要するに、本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、レーザ照射痕のスポット間隔及びライン間隔をある程度広げ、レーザ照射痕の個数がある程度少なくなっている(即ち、レーザ照射痕の数密度がある程度小さくなっている)。
本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、レーザ照射痕のスポット間隔及びライン間隔をある程度広げ、レーザ照射痕の数密度をある程度小さくすることにより、磁束密度1.45Tの条件における励磁電力の上昇が抑制される。
なお、点列状レーザ照射痕が薄帯の幅方向の中央部に及んでいない場合、ライン間隔は、その点列状レーザ照射痕を薄帯の幅方向において中央部に及ぶ位置に延長して測定することができる。
更に、励磁電力の上昇に伴う磁束密度B0.08の低下も抑制される。
Next, the effect of suppressing the increase in the exciting power under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T will be described. Although the details will be described later, the present inventors have found that forming laser irradiation marks on the Fe-based amorphous alloy strip may cause an increase in exciting power under the condition of a magnetic flux density of 1.45 T. It was. An increase in the exciting power under the condition of a magnetic flux density of 1.45 T is not desirable because it causes a decrease in the magnetic flux density B0.08.
In this regard, in the Fe-based amorphous alloy ribbon of the present disclosure, among the plurality of dot-row laser irradiation marks provided in the casting direction of the strip, the dot-row laser irradiation marks adjacent to each other are oriented in the casting direction. The line spacing, which is the center line spacing in the central portion in the orthogonal direction (hereinafter referred to as the width direction), is d1 (mm), and the spot spacing, which is the center point spacing of the individual laser irradiation marks constituting the point-row laser irradiation marks. Is d2 (mm). When the spot interval is 0.10 mm to 0.50 mm and the number density D of the laser irradiation marks is D = (1 / d1) × (1 / d2), the number density D of the laser irradiation marks is 0. It is 0.05 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2 . In short, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, the spot spacing and line spacing of the laser irradiation marks are widened to some extent, and the number of laser irradiation marks is reduced to some extent (that is, the number density of the laser irradiation marks is reduced to some extent. ing).
In the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, the spot spacing and the line spacing of the laser irradiation marks are widened to some extent, and the number density of the laser irradiation marks is reduced to some extent, so that the exciting power is increased under the condition of the magnetic flux density of 1.45T. It is suppressed.
If the point-row laser irradiation mark does not extend to the central part in the width direction of the thin band, the line spacing extends the point-row laser irradiation mark to a position extending to the central part in the width direction of the thin band. Can be measured.
Further, the decrease in the magnetic flux density B0.08 due to the increase in the exciting power is also suppressed.

以上のようにして、本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、磁束密度1.45Tの条件における鉄損が低減され、かつ、磁束密度1.45Tの条件における励磁電力の上昇が抑制される。
以下、本開示のFe基アモルファス合金薄帯による上記効果について、従来技術との対比を交えて更に詳細に説明する。
As described above, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, the iron loss under the condition of the magnetic flux density of 1.45T is reduced, and the increase of the exciting power under the condition of the magnetic flux density of 1.45T is suppressed.
Hereinafter, the above-mentioned effect of the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure will be described in more detail in comparison with the prior art.

従来、鉄損及び励磁電力は、磁束密度1.3Tの条件で測定することが一般的であった。
例えば、前述した特開昭61−29103号公報の実施例には、Fe基アモルファス合金薄帯の自由凝固面にYAGレーザを、点列の間隔を5mmとして照射(このときの数密度Dは0.8個/mmである)することにより、磁束密度1.3Tの条件における鉄損が低減されることが開示されている。
また、前述した国際公開第2011/030907号の実施例4には、Fe基アモルファス合金薄帯の自由凝固面に、レーザ光を照射し、5mmの長手方向間隔にて凹部列を形成した場合(このときの数密度Dは0.8個/mmである)において、凹部の深さt1と薄帯の厚さTとの比t1/Tが0.025〜0.18であること等の条件を満足する場合には、磁束密度1.3Tの条件における鉄損及び皮相電力が低減されることが開示されている。国際公開第2011/030907号における皮相電力は、本明細書でいう励磁電力に対応する。
また、前述した国際公開第2012/102379号の実施例1には、Fe基アモルファス合金薄帯の自由凝固面に、波状凹凸が形成されており、波状凹凸が、長手方向にほぼ一定間隔で並ぶ幅方向谷部を有し、谷部の平均振幅が20mm以下となる場合には、磁束密度1.3Tの条件における鉄損及び励磁電力が低減されることが開示されている。
Conventionally, iron loss and exciting power have generally been measured under the condition of a magnetic flux density of 1.3 T.
For example, in the above-mentioned Examples of JP-A-61-29103, a YAG laser is applied to the free-solidified surface of the Fe-based amorphous alloy strip with a dot spacing of 5 mm (the number density D at this time is 0). It is disclosed that the iron loss under the condition of the magnetic flux density of 1.3 T is reduced by (8 pieces / mm 2).
Further, in the fourth embodiment of the above-mentioned International Publication No. 2011/030907, when the free-solidified surface of the Fe-based amorphous alloy strip is irradiated with laser light to form recess rows at intervals of 5 mm in the longitudinal direction ( At this time, the number density D is 0.8 pieces / mm 2 ), and the ratio t1 / T of the depth t1 of the recess and the thickness T of the thin band is 0.025 to 0.18. It is disclosed that the iron loss and the apparent power under the condition of the magnetic flux density of 1.3 T are reduced when the condition is satisfied. The apparent power in International Publication No. 2011/030907 corresponds to the exciting power referred to in the present specification.
Further, in the first embodiment of the above-mentioned International Publication No. 2012/102379, wavy irregularities are formed on the free solidified surface of the Fe-based amorphous alloy strip, and the wavy irregularities are arranged at substantially regular intervals in the longitudinal direction. It is disclosed that when the valley portion is provided in the width direction and the average amplitude of the valley portion is 20 mm or less, the iron loss and the exciting power under the condition of the magnetic flux density of 1.3 T are reduced.

しかし、近年では、Fe基アモルファス合金薄帯を用いて作製される変圧器の小型化等の観点から、磁束密度1.3Tの条件における鉄損及び励磁電力ではなく、磁束密度1.45Tの条件における鉄損及び励磁電力を低減させることが求められる場合がある。
この点に関し、本発明者等の検討により、ある種のFe基アモルファス合金薄帯(具体的には、レーザ照射痕の数密度が高いFe基アモルファス合金薄帯)では、磁束密度1.3Tの条件で測定した場合には励磁電力がある程度低減されていても、磁束密度1.45Tの条件で測定した場合には励磁電力が大幅に上昇することが判明した。
以下、この点を、図5及び図6を参照しながら詳述する。
However, in recent years, from the viewpoint of miniaturization of transformers manufactured by using Fe-based amorphous alloy strips, the condition of magnetic flux density 1.45T is not the condition of iron loss and exciting power under the condition of magnetic flux density 1.3T. It may be required to reduce the iron loss and the exciting power in the above.
In this regard, according to the study by the present inventors, a certain Fe-based amorphous alloy strip (specifically, a Fe-based amorphous alloy strip having a high number density of laser irradiation marks) has a magnetic flux density of 1.3 T. It was found that even if the exciting power was reduced to some extent when measured under the conditions, the exciting power was significantly increased when measured under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T.
Hereinafter, this point will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.

図5は、レーザ加工されていないFe基アモルファス合金薄帯、スポット間隔0.05mmにてレーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯、スポット間隔0.10mmにてレーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯、及び、スポット間隔0.20mmにてレーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯の4種のFe基アモルファス合金薄帯について、磁束密度と鉄損との関係を示すグラフである。
図6は、同様に、磁束密度と励磁電力との関係を示すグラフである。
FIG. 5 shows an unlaser-processed Fe-based amorphous alloy strip, a laser-processed Fe-based amorphous alloy strip with a spot spacing of 0.05 mm, and a laser-processed Fe-based amorphous alloy strip with a spot spacing of 0.10 mm. It is a graph which shows the relationship between the magnetic flux density, and iron loss about four kinds of Fe-based amorphous alloy thin strips which were laser-processed with a band and a spot interval of 0.20 mm.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the magnetic flux density and the exciting power.

図5及び図6において、スポット間隔0.05mmにてレーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯は、ライン間隔を60mmとしたこと以外は後述の比較例102と同様の条件で作製したものである。このときの数密度Dは0.33個/mmである。
図5及び図6において、スポット間隔0.10mmにてレーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯は、ライン間隔を60mmとしたこと以外は後述の実施例101と同様の条件で作製したものである。このときの数密度Dは0.167個/mmである。
図5及び図6において、スポット間隔0.20mmにてレーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯は、後述の実施例103と同様の条件で作製したものである(ライン間隔は20mm)。このときの数密度Dは0.25個/mmである。
図5及び図6において、レーザ加工されていないFe基アモルファス合金薄帯は、後述の比較例101と同様の条件で作製したものである。
In FIGS. 5 and 6, the Fe-based amorphous alloy strips laser-machined at a spot spacing of 0.05 mm were produced under the same conditions as in Comparative Example 102 described later, except that the line spacing was 60 mm. .. The number density D at this time is 0.33 pieces / mm 2 .
In FIGS. 5 and 6, the Fe-based amorphous alloy strips laser-machined with a spot spacing of 0.10 mm were produced under the same conditions as in Example 101 described later, except that the line spacing was 60 mm. .. The number density D at this time is 0.167 pieces / mm 2 .
In FIGS. 5 and 6, the Fe-based amorphous alloy strips laser-processed at a spot spacing of 0.20 mm were produced under the same conditions as in Example 103 described later (line spacing is 20 mm). The number density D at this time is 0.25 pieces / mm 2 .
In FIGS. 5 and 6, the Fe-based amorphous alloy strip not laser-processed was produced under the same conditions as in Comparative Example 101 described later.

図5に示されるように、いずれの条件のFe基アモルファス合金薄帯においても、磁束密度が上昇するにつれ、鉄損が緩やかに上昇することがわかる。
更に、Fe基アモルファス合金薄帯に対し、スポット間隔0.05mm、スポット間隔0.10mm、及びスポット間隔0.20mmの各条件のレーザ加工を施すことにより、鉄損が低減されることもわかる。レーザ加工によって鉄損が低減される効果自体は、特開昭61−29103号公報及び国際公開第2011/030907号等の公知文献に記載されているとおりである。
As shown in FIG. 5, it can be seen that the iron loss gradually increases as the magnetic flux density increases in the Fe-based amorphous alloy strip under any condition.
Further, it can be seen that the iron loss is reduced by performing laser processing on the Fe-based amorphous alloy strip under each condition of the spot spacing of 0.05 mm, the spot spacing of 0.10 mm, and the spot spacing of 0.20 mm. The effect itself of reducing iron loss by laser processing is as described in publicly known documents such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-29103 and International Publication No. 2011/030907.

図6に示されるように、磁束密度1.3Tの条件においては、4種のFe基アモルファス合金薄帯において、励磁電力にはほとんど差が無いことがわかる。即ち、磁束密度1.3Tの条件においては、レーザ加工の有無は、励磁電力にはほとんど影響しないことがわかる。従って、磁束密度1.3Tにて鉄損及び励磁電力を測定する前提の下では、Fe基アモルファス合金薄帯に対しレーザ加工を施すことにより、励磁電力をほとんど上昇させることなく、鉄損低減の効果を得ることができる。
しかし、図6において、スポット間隔0.05mmのFe基アモルファス合金薄帯に注目すると、磁束密度が1.3Tを超えると、励磁電力が急激に上昇することがわかる。その結果、磁束密度が1.45Tの条件の下では、スポット間隔0.05mmのFe基アモルファス合金薄帯は、他の3種のFe基アモルファス合金薄帯と比較して、励磁電力が著しく高くなることがわかる。
As shown in FIG. 6, it can be seen that under the condition of the magnetic flux density of 1.3 T, there is almost no difference in the exciting power between the four types of Fe-based amorphous alloy strips. That is, it can be seen that under the condition of the magnetic flux density of 1.3 T, the presence or absence of laser processing has almost no effect on the exciting power. Therefore, under the premise that iron loss and exciting power are measured at a magnetic flux density of 1.3 T, by performing laser processing on the Fe-based amorphous alloy strip, iron loss can be reduced with almost no increase in exciting power. The effect can be obtained.
However, paying attention to the Fe-based amorphous alloy strip having a spot spacing of 0.05 mm in FIG. 6, it can be seen that the exciting power sharply increases when the magnetic flux density exceeds 1.3 T. As a result, under the condition of the magnetic flux density of 1.45T, the Fe-based amorphous alloy strip having a spot spacing of 0.05 mm has a significantly higher excitation power than the other three types of Fe-based amorphous alloy strips. It turns out that it becomes.

以上のように、本発明者等は、スポット間隔が0.05mmである場合等、レーザ照射痕のスポット間隔が狭過ぎる場合には、磁束密度が1.45Tの条件での励磁電力が著しく高くなる傾向があることを知見した(図6参照)。更に、本発明者等は、スポット間隔を0.20mmのように拡げることにより(即ち、レーザ照射痕の数密度を小さくすることにより)、磁束密度1.45Tの条件下での励磁電力の上昇を抑制できることも知見した(図6参照)。
更に、本発明者等は、スポット間隔を0.10mm又は0.20mmのように拡げても、レーザ加工による鉄損低減の効果が得られることも知見した(図5参照)。
これらの知見は、後述の実施例の表9にも示されている。
このことから、スポット間隔を広げること、並びに、数密度Dを小さくすることにより、磁束密度1.45Tの条件下で、励磁電力の上昇を抑制し、低損失なFe基アモルファス合金薄帯が得られることを知見した。
As described above, the present inventors have significantly high excitation power under the condition of magnetic flux density of 1.45 T when the spot interval of the laser irradiation mark is too narrow, such as when the spot interval is 0.05 mm. It was found that there is a tendency to become (see FIG. 6). Further, the present inventors have increased the exciting power under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T by widening the spot interval to 0.20 mm (that is, reducing the number density of the laser irradiation marks). It was also found that this can be suppressed (see FIG. 6).
Furthermore, the present inventors have also found that the effect of reducing iron loss by laser processing can be obtained even if the spot spacing is increased to 0.10 mm or 0.20 mm (see FIG. 5).
These findings are also shown in Table 9 of the Examples described below.
From this, by widening the spot interval and reducing the number density D, an increase in exciting power is suppressed under the condition of a magnetic flux density of 1.45 T, and a low-loss Fe-based amorphous alloy strip is obtained. It was found that it can be done.

また、本発明者等は、複数の点列状レーザ照射痕のライン間隔を拡げることによっても(例えば、ライン間隔を10mm以上とすることによっても)、スポット間隔を拡げた場合と同様に、磁束密度1.45Tの条件下での励磁電力の上昇を抑制でき、かつ、レーザ加工による鉄損低減の効果を得ることができることを知見した。
この知見については、後述の実施例の表10に示されている。
Further, the present inventors may also increase the line spacing of the plurality of point-row laser irradiation marks (for example, by setting the line spacing to 10 mm or more), as in the case of widening the spot spacing. It was found that the increase in exciting power under the condition of a density of 1.45 T can be suppressed, and the effect of reducing iron loss by laser processing can be obtained.
This finding is shown in Table 10 of the Examples described below.

ところで、例えば前述した国際公開第2012/102379号に記載されているとおり、従来から、Fe基アモルファス合金薄帯の自由凝固面に波状凹凸を形成することにより、鉄損を低減することが行われていた。波状凹凸は、チャターマーク等とも称されているものであり、Fe基アモルファス合金薄帯を製造(鋳造)する際のパドルの振動に起因して発生する(例えば、国際公開第2012/102379号の段落0008参照)。波状凹凸を形成して鉄損を低減する技術においては、Fe基アモルファス合金薄帯の製造条件を調整することにより、意図的に、自由凝固面に波状凹凸を形成する。 By the way, for example, as described in the above-mentioned International Publication No. 2012/102379, iron loss has been reduced by forming wavy irregularities on the free-solidified surface of the Fe-based amorphous alloy strip. Was there. The wavy unevenness is also called a chatter mark or the like, and is generated due to the vibration of the paddle when manufacturing (casting) an Fe-based amorphous alloy strip (for example, International Publication No. 2012/102379). See paragraph 0008). In the technique of forming wavy irregularities to reduce iron loss, the wavy irregularities are intentionally formed on the free solidified surface by adjusting the production conditions of the Fe-based amorphous alloy strip.

波状凹凸を形成して鉄損を低減する技術に対し、例えば特開昭61−29103号公報及び国際公開第2011/030907号に記載の従来のレーザ加工の技術は、自由凝固面に波状凹凸を形成することに代えて、自由凝固面にレーザ加工を施すことにより、波状凹凸と同様の効果(鉄損等の低減の効果)を得ようとする技術である。このため、従来のレーザ加工の技術では、波状凹凸に類似した形状を形成するために、ライン間隔を狭くして(例えば、特開昭61−29103号公報及び国際公開第2011/030907号の実施例に記載のとおり、ライン間隔を5mmとして)、即ち、レーザ照射痕の数密度を比較的高くして、レーザ照射痕を形成していた。
従来は、励磁電力を、磁束密度1.3Tの条件で測定していたために、レーザ照射痕の数密度を高くすることのデメリット(即ち、励磁電力の上昇)は、認識されていなかった。しかし前述したとおり、本発明者等は、レーザ照射痕の数密度を高くした場合には、磁束密度1.45Tの条件で測定される励磁電力が上昇することを見出し、かつ、レーザ照射痕の数密度を小さくすることにより、磁束密度1.45Tの条件で測定される励磁電力の上昇を抑制できることを見出した。
本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、この知見によってなされたものである。
従って、本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、薄帯の表面にレーザ照射痕が形成されている点では特開昭61−29103号公報及び国際公開第2011/030907号に記載の技術と共通するが、本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、レーザ照射痕の数密度を小さくすることにより、磁束密度1.45Tの条件で測定される励磁電力の上昇を抑制しようとする技術である点で、特開昭61−29103号公報及び国際公開第2011/030907号に記載の技術とは全く異なる。
In contrast to the technique of forming wavy irregularities to reduce iron loss, the conventional laser machining techniques described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-29103 and International Publication No. 2011/030907 have wavy irregularities on the free solidified surface. This is a technique for obtaining an effect similar to that of wavy irregularities (effect of reducing iron loss, etc.) by performing laser processing on a free solidified surface instead of forming the surface. Therefore, in the conventional laser processing technique, in order to form a shape similar to wavy unevenness, the line spacing is narrowed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-29103 and International Publication No. 2011/030907). As described in the example, the line spacing was set to 5 mm), that is, the number density of the laser irradiation marks was relatively high to form the laser irradiation marks.
Conventionally, since the exciting power is measured under the condition of the magnetic flux density of 1.3 T, the demerit of increasing the number density of the laser irradiation marks (that is, the increase in the exciting power) has not been recognized. However, as described above, the present inventors have found that when the number density of the laser irradiation marks is increased, the exciting power measured under the condition of the magnetic flux density of 1.45T increases, and the laser irradiation marks It has been found that by reducing the number density, an increase in the exciting power measured under the condition of a magnetic flux density of 1.45 T can be suppressed.
The Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure is made by this finding.
Therefore, the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure is common to the techniques described in JP-A-61-29103 and International Publication No. 2011/030907 in that laser irradiation marks are formed on the surface of the strip. However, the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure is a technique for suppressing an increase in exciting power measured under the condition of a magnetic flux density of 1.45 T by reducing the number density of laser irradiation marks. Therefore, the technique is completely different from that described in JP-A-61-29103 and International Publication No. 2011/030907.

以下、本開示のFe基アモルファス合金薄帯及びその好ましい態様について、より詳細に説明する。 Hereinafter, the Fe-based amorphous alloy strip and its preferred embodiment of the present disclosure will be described in more detail.

本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、自由凝固面及びロール面を有するFe基アモルファス合金薄帯である。
自由凝固面及びロール面を有するFe基アモルファス合金薄帯は、単ロール法によって製造(鋳造)される薄帯である。鋳造時、冷却ロールに接して急冷凝固された面がロール面であり、ロール面に対して反対側の面(即ち、鋳造時、雰囲気に暴露されていた面)が、自由凝固面である。単ロール法については、国際公開第2012/102379号等の公知文献を適宜参照できる。
The Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure is a Fe-based amorphous alloy strip having a free-solidifying surface and a roll surface.
The Fe-based amorphous alloy strip having a free-solidifying surface and a roll surface is a strip manufactured (cast) by the single roll method. The surface that is rapidly cooled and solidified in contact with the cooling roll during casting is the roll surface, and the surface opposite to the roll surface (that is, the surface that is exposed to the atmosphere during casting) is the free solidification surface. For the single roll method, publicly known documents such as International Publication No. 2012/102379 can be referred to as appropriate.

本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、鋳造後、カットされていない状態の薄帯(例えば、鋳造後にロール状に巻き取られたロール体)であってもよいし、鋳造後、所望とする大きさに切り出された薄帯片であってもよい。 The Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure may be a strip that has not been cut after casting (for example, a roll body wound into a roll after casting), or is desired after casting. It may be a thin strip cut out to a size.

<レーザ照射痕、点列状レーザ照射痕>
本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、少なくとも一方面に、複数のレーザ照射痕から構成される点列状レーザ照射痕を複数有する。
<Laser irradiation marks, dotted laser irradiation marks>
The Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure has a plurality of point-series laser irradiation marks composed of a plurality of laser irradiation marks on at least one surface.

点列状レーザ照射痕を構成する複数のレーザ照射痕の各々は、レーザ加工(即ち、レーザ照射)によってエネルギーが付与された痕跡でありさえすればよく、レーザ照射痕の形状(平面視形状及び断面形状)については特に制限はない。
複数のレーザ照射痕の各々が、レーザ照射によってエネルギーが付与された痕跡でありさえすれば、レーザ照射による鉄損低減の効果が得られる。
Each of the plurality of laser irradiation marks constituting the point-series laser irradiation marks need only be a mark to which energy is applied by laser processing (that is, laser irradiation), and the shape of the laser irradiation marks (plan view shape and There is no particular limitation on the cross-sectional shape).
As long as each of the plurality of laser irradiation traces is a trace to which energy is applied by laser irradiation, the effect of reducing iron loss by laser irradiation can be obtained.

レーザ照射痕の平面視形状としては、王冠状、ドーナツ状、フラット状等、どのような平面視形状であってもよい。
Fe基アモルファス合金薄帯におけるレーザ照射痕の耐候性(錆び防止)、Fe基アモルファス合金薄帯の占積率向上の観点からみると、レーザ照射痕の平面視形状としては、ドーナツ状又はフラット状が好ましく、フラット状がより好ましい。フラット状であると、薄帯を積層させて鉄心を構成した場合、薄帯間の空間を抑制し、鉄心の薄帯密度を向上させることができる。
The plan view shape of the laser irradiation mark may be any plan view shape such as a crown shape, a donut shape, or a flat shape.
From the viewpoint of weather resistance (rust prevention) of laser irradiation marks in Fe-based amorphous alloy thin bands and improvement of space factor of Fe-based amorphous alloy thin bands, the plan view shape of laser irradiation marks is donut-shaped or flat. Is preferable, and a flat shape is more preferable. In the flat shape, when the iron core is formed by laminating thin bands, the space between the thin bands can be suppressed and the thin band density of the iron core can be improved.

本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に設けられた複数の点列状レーザ照射痕のうち、互いに隣り合う点列状レーザ照射痕間の、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に直交する幅方向の中央部における中心線間隔をライン間隔とした場合に、ライン間隔は10mm〜60mmであることが好ましい。
なお、幅方向とは、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に直交する方向である。
また、点列状レーザ照射痕が薄帯の自由凝固面及びロール面の両面に形成されている場合、ライン間隔は、薄帯を透過的に見た場合の両面の点列状レーザ照射痕を対象に、測定される。例えば、点列状レーザ照射痕が、薄帯の鋳造方向で、両面に交互に、形成されている場合、「互いに隣り合う点列状レーザ照射痕」は、一方の面に形成された点列状レーザ照射痕と、他方の面に形成され、かつ鋳造方向に隣接する点列状レーザ照射痕とが対象となる。
ライン間隔が10mm以上であることにより、ライン間隔が10mm未満である場合と比較して、磁束密度1.45Tの条件で測定される励磁電力の上昇を抑制できる。
ライン間隔が60mm以下であることにより、ライン間隔が60mm超である場合と比較して、磁束密度1.45Tの条件で測定される鉄損を低減させる効果に優れる。
ライン間隔は、より好ましくは10mm〜50mmであり、より好ましくは10mm〜40mmであり、さらに好ましくは10mm〜30mmである。
In the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, among a plurality of dotted laser irradiation marks provided in the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip, Fe-based amorphous between the dotted laser irradiation marks adjacent to each other. When the center line spacing in the central portion in the width direction orthogonal to the casting direction of the alloy thin band is defined as the line spacing, the line spacing is preferably 10 mm to 60 mm.
The width direction is a direction orthogonal to the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip.
Further, when the point-series laser irradiation marks are formed on both sides of the free solidification surface and the roll surface of the thin band, the line spacing is the point-series laser irradiation marks on both sides when the thin band is viewed transparently. The subject is measured. For example, when the point-series laser irradiation marks are alternately formed on both sides in the casting direction of the thin band, the "point-series laser irradiation marks adjacent to each other" are the point sequences formed on one surface. The target is the laser irradiation mark and the point-row laser irradiation mark formed on the other surface and adjacent to the casting direction.
When the line spacing is 10 mm or more, it is possible to suppress an increase in the exciting power measured under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T, as compared with the case where the line spacing is less than 10 mm.
When the line spacing is 60 mm or less, the effect of reducing the iron loss measured under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T is excellent as compared with the case where the line spacing is more than 60 mm.
The line spacing is more preferably 10 mm to 50 mm, more preferably 10 mm to 40 mm, and even more preferably 10 mm to 30 mm.

複数の点列状レーザ照射痕の方向は、略平行であることが好ましいが、略平行であることに限定されない。薄帯の幅方向の中央部において、ライン間隔が10mm〜60mmであることが好ましい。複数の点列状レーザ照射痕の方向は、平行であってもよいし平行でなくてもよい。 The directions of the plurality of point-row laser irradiation marks are preferably substantially parallel, but are not limited to being substantially parallel. In the central portion in the width direction of the thin band, the line spacing is preferably 10 mm to 60 mm. The directions of the plurality of point-row laser irradiation marks may or may not be parallel.

Fe基アモルファス合金薄帯の「幅方向の中央部」とは、幅方向の中心から幅方向両端に向かってある程度の幅をもった部分とすることができる。例えば、幅方向の中心から幅方向両端に向かって、前記「ある程度の幅」が幅全体の1/4となる領域の範囲を中央部とすることができる。中でも、前記「ある程度の幅」が幅全体の1/2となる領域の範囲を中央部とすることがより好ましい。 The "central portion in the width direction" of the Fe-based amorphous alloy strip can be a portion having a certain width from the center in the width direction toward both ends in the width direction. For example, from the center in the width direction to both ends in the width direction, the range of the region where the "some width" is 1/4 of the entire width can be set as the central portion. Above all, it is more preferable to set the range of the region where the "certain width" is 1/2 of the entire width as the central portion.

本開示の一実施形態として、Fe基アモルファス合金薄帯は、複数の点列状レーザ照射痕の各々の方向が、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に直交する幅方向に対して、互いに平行でない配置関係を有していてもよい。
つまり、複数の点列状レーザ照射痕の各々の方向とFe基アモルファス合金薄帯の幅方向とのなす角度を10°以上として鋳造方向に対して鋭角又は鈍角の傾斜角をもって交差していてもよい。
As one embodiment of the present disclosure, the Fe-based amorphous alloy strips are parallel to each other with respect to the width direction in which each direction of the plurality of point-row laser irradiation marks is orthogonal to the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strips. It may have an arrangement relationship that is not.
That is, even if the angle formed by each direction of the plurality of point-row laser irradiation marks and the width direction of the Fe-based amorphous alloy strip is 10 ° or more and intersects with the casting direction at an acute angle or an obtuse angle. Good.

本開示の他の一実施形態として、Fe基アモルファス合金薄帯は、複数の点列状レーザ照射痕の各々の方向が、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向及び厚さ方向に直交する方向に対して、略平行であることが好ましい。
複数の点列状レーザ照射痕の各々の方向がFe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向及び厚さ方向に直交する方向に対して略平行であるとは、複数の点列状レーザ照射痕の各々の方向と、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向及び厚さ方向に直交する方向と、のなす角度が10°以下であることを意味する。
但し、複数の点列状レーザ照射痕が略平行であることに限定されない。
In another embodiment of the present disclosure, the Fe-based amorphous alloy strip is oriented such that the directions of the plurality of point-row laser irradiation marks are orthogonal to the casting direction and the thickness direction of the Fe-based amorphous alloy strip. On the other hand, it is preferable that they are substantially parallel.
The fact that each direction of the plurality of point-series laser irradiation marks is substantially parallel to the direction orthogonal to the casting direction and the thickness direction of the Fe-based amorphous alloy strip means that each of the plurality of point-series laser irradiation marks. It means that the angle formed by the direction of the above and the direction orthogonal to the casting direction and the thickness direction of the Fe-based amorphous alloy strip is 10 ° or less.
However, the plurality of point-row laser irradiation marks are not limited to being substantially parallel.

また、本開示のFe基アモルファス合金薄帯において、一実施形態として、複数の点列状レーザ照射痕の各々の方向は、Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向に対して、略平行であることが好ましい。
複数の点列状レーザ照射痕の各々の方向がFe基アモルファス合金薄帯の幅方向に対して略平行であるとは、複数の点列状レーザ照射痕の各々の方向とFe基アモルファス合金薄帯の幅方向とのなす角度が10°以下であることを意味する。
但し、複数の点列状レーザ照射痕が略平行であることに限定されない。
Further, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, as one embodiment, the direction of each of the plurality of dotted laser irradiation marks is substantially parallel to the width direction of the Fe-based amorphous alloy strip. Is preferable.
The fact that each direction of the plurality of point-series laser irradiation marks is substantially parallel to the width direction of the Fe-based amorphous alloy thin band means that each direction of the plurality of point-series laser irradiation marks and the Fe-based amorphous alloy thin band It means that the angle formed by the width direction of the band is 10 ° or less.
However, the plurality of point-row laser irradiation marks are not limited to being substantially parallel.

上記のとおり、点列状レーザ照射痕の方向は、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に直交する方向に平行でなくてもよく、点列状レーザ照射痕の方向とFe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向とのなす角度が10°超の傾斜角をもっていてもよい。このように、10°超の傾斜角をもっていても、点列状レーザ照射痕は、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に直交する方向に沿って設けられていると解釈する。この傾斜角は45°未満が好ましく、さらに40°以下が好ましく、さらに30°以下が好ましく、さらに20°以下が好ましい。最も好ましくは10°以下である。 As described above, the direction of the point-series laser irradiation marks does not have to be parallel to the direction orthogonal to the casting direction of the Fe-based amorphous alloy thin band, and the direction of the point-series laser irradiation marks and the Fe-based amorphous alloy thin band The angle formed by the casting direction may have an inclination angle of more than 10 °. In this way, even if the inclination angle is more than 10 °, it is interpreted that the point-row laser irradiation marks are provided along the direction orthogonal to the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip. The inclination angle is preferably less than 45 °, more preferably 40 ° or less, further preferably 30 ° or less, and further preferably 20 ° or less. Most preferably, it is 10 ° or less.

本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、点列状レーザ照射痕が薄帯の鋳造方向に一定の間隔で設けられたレーザ照射痕列を、薄帯の幅方向に1つ有する態様でもよいし、薄帯の幅方向に2つ以上有する態様でもよい。 The Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure may have one laser irradiation trace row in the width direction of the strip, in which point-row laser irradiation marks are provided at regular intervals in the casting direction of the strip. , Two or more in the width direction of the thin band may be provided.

具体的には、本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に設けられた複数の点列状レーザ照射痕を、鋳造方向に直交する幅方向において、
(1)前記「幅方向の中央部」に一列有する態様(以下、単一列群という。)でもよいし、(2)前記「幅方向の中央部」に複数列有する態様(以下、複数列群という。)でもよい。
以下、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に設けられた複数の点列状レーザ照射痕を「照射痕列の群」ともいう。
後者の複数列群では、照射痕列の群が薄帯の幅方向に複数存在し、複数の群間において、点列状レーザ照射痕の各々の位置が幅方向の同一線上にある必要はなく、点列状レーザ照射痕の各々が鋳造方向にずれた位置関係となっていてもよい。例えば、薄帯の幅方向に照射痕列の群が2つ存在する場合、2つの群は薄帯の幅方向中央部の照射痕列非形成領域により隔てられ、一方の群中に並ぶ複数の点列状レーザ照射痕と他方の群中に並ぶ複数の点列状レーザ照射痕とが、鋳造方向に一定の距離ずらして互いに交互に存在する位置関係となっていてもよい。
Specifically, the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure provides a plurality of point-row laser irradiation marks provided in the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip in the width direction orthogonal to the casting direction.
(1) A mode having one row in the "central portion in the width direction" (hereinafter referred to as a single row group) may be used, or (2) a mode having a plurality of rows in the "central portion in the width direction" (hereinafter referred to as a plurality of row groups). It may be.)
Hereinafter, a plurality of point-row laser irradiation marks provided in the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip are also referred to as "group of irradiation mark rows".
In the latter multi-row group, there are a plurality of groups of irradiation scars in the width direction of the thin band, and it is not necessary for the positions of the point-row laser irradiation marks to be on the same line in the width direction among the multiple groups. , Each of the point-row laser irradiation marks may have a positional relationship shifted in the casting direction. For example, when there are two groups of irradiation scars in the width direction of the thin band, the two groups are separated by an irradiation scar non-formation region in the central part in the width direction of the thin band, and a plurality of groups arranged in one group. The point-series laser irradiation marks and the plurality of point-series laser irradiation marks arranged in the other group may be in a positional relationship in which they are alternately present with each other at a certain distance in the casting direction.

本開示におけるライン間隔は、以下のようにして求められる値である。
上記(1)のように、鋳造方向に設けられた複数の点列状レーザ照射痕を、前記「幅方向の中央部」に一列有する単一列群として有する場合、ライン間隔は、単一列群中において鋳造方向に互いに隣り合う2つの点列状レーザ照射痕間の間隔を任意に5箇所選択して測定し、測定値の平均値とすることができる。この場合、単一列群を構成する複数の点列状レーザ照射痕は、一定の間隔をおいて存在することが好ましいが、任意の間隔で存在してもよい。
また、上記(2)のように、鋳造方向に設けられた複数の点列状レーザ照射痕を、前記「幅方向の中央部」に複数列からなる複数列群として有する場合、ライン間隔は、複数列群中の各「照射痕列の群」ごとに上記方法と同様にして求めた値(平均値)を更に平均した値とすることができる。この場合、各「照射痕列の群」を構成する複数の点列状レーザ照射痕は、一定の間隔をおいて存在することが好ましいが、任意の間隔で存在してもよい。
The line interval in the present disclosure is a value obtained as follows.
As in (1) above, when a plurality of point-row laser irradiation marks provided in the casting direction are provided as a single-row group having one row in the "central portion in the width direction", the line spacing is within the single-row group. In, the distance between two dotted laser irradiation marks adjacent to each other in the casting direction can be arbitrarily selected and measured at five points, and the average value of the measured values can be obtained. In this case, the plurality of point-row laser irradiation marks forming the single-row group are preferably present at regular intervals, but may be present at arbitrary intervals.
Further, as in (2) above, when a plurality of point-row laser irradiation marks provided in the casting direction are provided as a plurality of rows in the "central portion in the width direction" as a group of a plurality of rows, the line spacing is set. The value (average value) obtained in the same manner as in the above method for each "group of irradiation scars" in the plurality of rows can be further averaged. In this case, the plurality of point-row laser irradiation marks constituting each "group of irradiation marks" are preferably present at regular intervals, but may be present at arbitrary intervals.

本開示のFe基アモルファス合金薄帯において、複数の点列状レーザ照射痕を構成する個々のレーザ照射痕の中心点間隔をスポット間隔とした場合、スポット間隔が0.10mm〜0.50mmである。したがって、スポット間隔を0.10mm未満として連続的に形成された構成は含まれない。
スポット間隔が0.10mm以上であることにより、スポット間隔が0.10mm未満である場合と比較して、磁束密度1.45Tの条件で測定される励磁電力の上昇を抑制できる(前述の図6参照)。
スポット間隔が0.50mm以下であることにより、スポット間隔が0.50mm超である場合と比較して、磁束密度1.45Tの条件で測定される鉄損を低減させる効果に優れる。
スポット間隔は、好ましくは0.15mm〜0.40mmであり、より好ましくは0.20mm〜0.40mmである。
In the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, when the center point spacing of the individual laser irradiation marks constituting the plurality of point-row laser irradiation marks is the spot spacing, the spot spacing is 0.10 mm to 0.50 mm. .. Therefore, configurations formed continuously with a spot spacing of less than 0.10 mm are not included.
When the spot spacing is 0.10 mm or more, it is possible to suppress an increase in the exciting power measured under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T as compared with the case where the spot spacing is less than 0.10 mm (FIG. 6 described above). reference).
When the spot spacing is 0.50 mm or less, the effect of reducing the iron loss measured under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T is excellent as compared with the case where the spot spacing is more than 0.50 mm.
The spot spacing is preferably 0.15 mm to 0.40 mm, more preferably 0.20 mm to 0.40 mm.

前述のとおり、本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、点列状レーザ照射痕を構成するレーザ照射痕の数密度を従来よりも小さくすることにより、磁束密度1.45Tの条件で測定される励磁電力の上昇を抑制しようとするものである。 As described above, the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure is measured under the condition of a magnetic flux density of 1.45 T by making the number density of the laser irradiation marks constituting the dotted laser irradiation marks smaller than before. This is an attempt to suppress an increase in exciting power.

また、本開示のFe基アモルファス合金薄帯において、ライン間隔をd1(mm)とし、スポット間隔をd2(mm)としたとき、レーザ照射痕の数密度Dを下記式で算出される値とする。
D=(1/d1)×(1/d2)
数密度Dは、ライン間隔及びスポット間隔から算出される値であり、形成されているレーザ照射痕の密度を表している。即ち、あるライン間隔とスポット間隔を有する単位面積(mm)中において、d1×d2×D=1を満たす数密度(D)が0.05個/mm〜0.50個/mmである。
レーザ照射痕の数密度Dを適正な値(従来より小さい値)とすることにより、磁束密度1.45Tの条件で測定される励磁電力の上昇を抑制することができる。
Further, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, when the line spacing is d1 (mm) and the spot spacing is d2 (mm), the number density D of the laser irradiation marks is set to the value calculated by the following formula. ..
D = (1 / d1) × (1 / d2)
The number density D is a value calculated from the line interval and the spot interval, and represents the density of the formed laser irradiation marks. That is, in a unit area (mm 2 ) having a certain line spacing and spot spacing, the number density (D) satisfying d1 × d2 × D = 1 is 0.05 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2 . is there.
By setting the number density D of the laser irradiation marks to an appropriate value (a value smaller than the conventional value), it is possible to suppress an increase in the exciting power measured under the condition of a magnetic flux density of 1.45 T.

点列状レーザ照射痕を構成するレーザ照射痕の数密度Dとしては、0.05個/mm〜0.50個/mmとする。
点列状レーザ照射痕を構成するレーザ照射痕の数密度Dとしては、より好ましくは0.10個/mm〜0.50個/mmである。
The number density D of the laser irradiation marks constituting the dotted laser irradiation marks is 0.05 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2 .
The number density D of the laser irradiation marks constituting the dotted laser irradiation marks is more preferably 0.10 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2 .

本開示における点列状レーザ照射痕が複数存在する場合、数密度Dは、場合に応じて以下のようにして求めることができる。
上記(1)のように、鋳造方向に設けられた複数の点列状レーザ照射痕を、前記「幅方向の中央部」に一列有する単一列群として有する場合、数密度Dは、単一列群を構成する複数の点列状レーザ照射痕から「互いに隣り合う点列状レーザ照射痕」を任意に5箇所選択し、それぞれのライン間隔及びスポット間隔を測定してそれぞれ測定値の平均値を求め、ライン間隔の平均値及びスポット間隔の平均値から上記式より数密度Dを求める。求めた数密度Dが0.05個/mm〜0.50個/mmの範囲にあることで、本発明の効果が奏される。
また、上記(2)のように、鋳造方向に設けられた複数の点列状レーザ照射痕を、前記「幅方向の中央部」に複数列からなる複数列群として有する場合、数密度Dは、複数列群中の各「照射痕列の群」ごとに上記と同様の方法にて求める。そして、求めた数密度Dのうち、複数列群中の少なくとも1つの「照射痕列の群」における数密度Dが0.05個/mm〜0.50個/mmの範囲にあることで効果が奏され、本発明の効果がより奏される点で、求めた数密度Dの平均値が0.05個/mm〜0.50個/mmの範囲にあることが好ましく、複数列群中の全ての「照射痕列の群」における数密度Dが0.05個/mm〜0.50個/mmの範囲にあることがより好ましい。
When there are a plurality of point-row laser irradiation marks in the present disclosure, the number density D can be obtained as follows depending on the case.
As in (1) above, when a plurality of point-row laser irradiation marks provided in the casting direction are provided as a single-row group having one row in the "central portion in the width direction", the number density D is a single-row group. Arbitrarily select 5 "point-row laser irradiation marks adjacent to each other" from a plurality of point-series laser irradiation marks constituting the above, measure each line interval and spot interval, and obtain the average value of each measured value. , The number density D is obtained from the above formula from the average value of the line spacing and the average value of the spot spacing. The effect of the present invention is exhibited when the obtained number density D is in the range of 0.05 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2.
Further, as in (2) above, when a plurality of point-row laser irradiation marks provided in the casting direction are provided as a group of a plurality of rows in the "central portion in the width direction", the number density D is , Each "group of irradiation scars" in the group of multiple rows is obtained by the same method as above. Then, among the obtained number density D, the number density D in at least one "irradiation scar row group" in the plurality of row groups is in the range of 0.05 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2. It is preferable that the average value of the obtained number density D is in the range of 0.05 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2 in that the effect is exhibited and the effect of the present invention is more exhibited. It is more preferable that the number density D in all the “groups of irradiation scars” in the plurality of rows is in the range of 0.05 / mm 2 to 0.50 / mm 2.

ここで、「鋳造方向」とは、Fe基アモルファス合金薄帯を鋳造する際の冷却ロールの周方向に対応する方向であり、言い換えれば、鋳造後、カットされる前のFe基アモルファス合金薄帯の長手方向に対応する方向である。
なお、切り出された薄帯片においても、薄帯片の自由凝固面及び/又はロール面を観察することにより、「鋳造方向」がどの方向であるかを確認できる。例えば、薄帯片の自由凝固面及び/又はロール面には、鋳造方向に沿った薄いスジが観測される。また、鋳造方向に直交する方向が幅方向である。
Here, the "casting direction" is a direction corresponding to the circumferential direction of the cooling roll when casting the Fe-based amorphous alloy strip, in other words, the Fe-based amorphous alloy strip after casting and before being cut. It is the direction corresponding to the longitudinal direction of.
Even in the cut out thin strip piece, it is possible to confirm which direction the "casting direction" is by observing the free solidification surface and / or the roll surface of the thin strip piece. For example, thin streaks along the casting direction are observed on the free solidification surface and / or the roll surface of the thin strip piece. Further, the direction orthogonal to the casting direction is the width direction.

また、Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向の長さ全体に占める、点列状レーザ照射痕の幅方向の長さの割合が、幅方向の中心から幅方向両端に向かう方向にそれぞれ10%〜50%であることが好ましい。なお、ここでの「%」は、Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向の長さ全体を100%としている。
なお、点列状レーザ照射痕の方向が幅方向に対して傾きを持つ場合は、傾きを持った点列状レーザ照射痕自体の長さではなく、点列状レーザ照射痕が形成されている部分において薄帯の幅方向における長さに換算した値を点列状レーザ照射痕の長さとする。
Further, the ratio of the length in the width direction of the dotted laser irradiation marks to the entire length in the width direction of the Fe-based amorphous alloy strip is 10% to 10% in the direction from the center in the width direction to both ends in the width direction. It is preferably 50%. In addition, "%" here is 100% of the entire length in the width direction of the Fe-based amorphous alloy strip.
When the direction of the point-series laser irradiation marks has an inclination with respect to the width direction, the point-series laser irradiation marks are formed instead of the length of the inclined point-series laser irradiation marks themselves. The value converted into the length in the width direction of the thin band in the portion is defined as the length of the point-series laser irradiation mark.

上記長さの割合が50%であるとは、点列状レーザ照射痕が、Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向の中央を起点とし、幅方向に一端及び他端にまで到達していることを意味する。この「中央を起点とし、幅方向に一端及び他端まで達している」とは、一端及び他端それぞれにおいて、点列状レーザ照射痕の端のレーザ照射痕とFe基アモルファス合金薄帯の端部との間隔が、レーザ照射痕のスポット間隔以下であることを意味する。
例えば、点列状レーザ照射痕の方向とFe基アモルファス合金薄帯の幅方向とが平行である場合、Fe基アモルファス合金薄帯の点列状レーザ照射痕の方向の長さ全体は、Fe基アモルファス合金薄帯の全幅に対応する。
また、上記長さの割合が10%とは、幅方向の中心から幅方向両端に向かってそれぞれ10%ずつの長さを有していること、即ち、幅全体中の中心領域として幅長の20%の長さの点列状レーザ照射痕を有していることをいう。換言すると、点列状レーザ照射痕が、Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向の両端に、幅方向の全体の長さに対して40%ずつの余白を残して形成されていることを意味する。
Fe基アモルファス合金薄帯の点列状レーザ照射痕の、幅方向の長さ全体に占める点列状レーザ照射痕の幅方向の長さの割合が、幅方向の中心から幅方向両端に向かう方向にそれぞれ25%以上であることがより好ましい。
The above-mentioned length ratio of 50% means that the point-row laser irradiation marks start from the center in the width direction of the Fe-based amorphous alloy strip and reach one end and the other end in the width direction. Means. This "starting from the center and reaching one end and the other end in the width direction" means that at one end and the other end, the laser irradiation mark at the end of the point-row laser irradiation mark and the end of the Fe-based amorphous alloy strip. It means that the distance from the portion is equal to or less than the spot distance of the laser irradiation mark.
For example, when the direction of the dotted laser irradiation marks and the width direction of the Fe-based amorphous alloy strip are parallel, the entire length of the Fe-based amorphous alloy strips in the direction of the dotted laser irradiation marks is Fe-based. Corresponds to the full width of amorphous alloy strips.
Further, the above-mentioned length ratio of 10% means that each has a length of 10% from the center in the width direction toward both ends in the width direction, that is, the width length is defined as the central region in the entire width. It means that it has a dotted laser irradiation mark with a length of 20%. In other words, it means that the dotted laser irradiation marks are formed at both ends of the Fe-based amorphous alloy strip in the width direction, leaving a margin of 40% with respect to the total length in the width direction. ..
The ratio of the length of the point-row laser irradiation mark of the Fe-based amorphous alloy thin band to the entire length in the width direction in the width direction is from the center in the width direction to both ends in the width direction. It is more preferable that each of them is 25% or more.

更には、点列状レーザ照射痕は、Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向を8等分した8個の領域から両端の2個の領域を除く、前記幅方向中央の6個の領域内に少なくとも形成されていることが好ましい。 Further, the point-row laser irradiation marks are formed in the six regions in the center of the width direction, excluding the two regions at both ends from the eight regions obtained by dividing the width direction of the Fe-based amorphous alloy strip into eight equal parts. It is preferably formed at least.

<自由凝固面の粗さ(最大断面高さRt)>
ところで、例えば前述の国際公開第2012/102379号に記載のとおり、従来、自由凝固面に波状凹凸を設けることにより、鉄損を低減させることが行われていた。
しかし、本発明者等の検討によると、波状凹凸は、磁束密度1.45Tの条件で測定される励磁電力の上昇を招く場合があることがわかった。
従って、磁束密度1.45Tの条件で測定される励磁電力の上昇を抑制する観点からみて、波状凹凸は、極力低減されていることが好ましい。
具体的には、自由凝固面における複数の点列状レーザ照射痕以外の部分における最大断面高さRtは、3.0μm以下であることが好ましい。最大断面高さRtが3.0μm以下であることは、自由凝固面に波状凹凸が無いか、又は、波状凹凸が低減されていることを意味する。
<Roughness of free solidified surface (maximum cross-sectional height Rt)>
By the way, for example, as described in the above-mentioned International Publication No. 2012/102379, conventionally, iron loss has been reduced by providing wavy irregularities on the free solidifying surface.
However, according to the study by the present inventors, it has been found that the wavy unevenness may cause an increase in the exciting power measured under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T.
Therefore, from the viewpoint of suppressing the increase in the exciting power measured under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T, it is preferable that the wavy unevenness is reduced as much as possible.
Specifically, the maximum cross-sectional height Rt in the portion other than the plurality of point-row laser irradiation marks on the free solidification surface is preferably 3.0 μm or less. When the maximum cross-sectional height Rt is 3.0 μm or less, it means that there is no wavy unevenness on the free solidified surface or the wavy unevenness is reduced.

本明細書中において、自由凝固面における複数の点列状レーザ照射痕以外の部分における最大断面高さRtは、自由凝固面における複数の点列状レーザ照射痕以外の部分について、JIS B 0601:2001に準拠し、評価長さを4.0mmとし、カットオフ値を0.8mmとし、カットオフ種別を2RC(位相補償)として測定(評価)する。ここで、評価長さの方向は、Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向とする。また、評価長さを4.0mmとする上記測定は、詳細には、カットオフ値0.8mmにて連続して5回測定することにより行う。
自由凝固面における複数の点列状レーザ照射痕以外の部分における最大断面高さRtは、より好ましくは2.5μm以下である。
また、最大断面高さRtの下限には特に制限はないが、Fe基アモルファス合金薄帯の製造適性の観点から、最大断面高さRtの下限は、好ましくは0.8μmであり、より好ましくは1.0μmである。
In the present specification, the maximum cross-sectional height Rt in the portion other than the plurality of point-row laser irradiation marks on the free solidification surface is JIS B 0601: for the portion other than the plurality of point-row laser irradiation marks on the free solidification surface. According to 2001, the evaluation length is 4.0 mm, the cutoff value is 0.8 mm, and the cutoff type is 2RC (phase compensation) for measurement (evaluation). Here, the direction of the evaluation length is the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip. Further, the above measurement in which the evaluation length is 4.0 mm is specifically performed by continuously measuring 5 times with a cutoff value of 0.8 mm.
The maximum cross-sectional height Rt in the portion other than the plurality of point-row laser irradiation marks on the free solidifying surface is more preferably 2.5 μm or less.
The lower limit of the maximum cross-sectional height Rt is not particularly limited, but from the viewpoint of manufacturing suitability of the Fe-based amorphous alloy strip, the lower limit of the maximum cross-sectional height Rt is preferably 0.8 μm, more preferably 0.8 μm. It is 1.0 μm.

<化学組成>
本開示のFe基アモルファス合金薄帯の化学組成には特に制限はなく、Fe基アモルファス合金の化学組成(即ち、Fe(鉄)を主成分とする化学組成)であればよい。但し、本開示のFe基アモルファス合金薄帯による効果をより効果的に得る観点から、本開示のFe基アモルファス合金薄帯の化学組成は、以下の化学組成Aであることが好ましい。
好ましい化学組成である化学組成Aは、Fe、Si、B、及び不純物からなり、Fe、Si、及びBの合計含有量を100原子%とした場合に、Feの含有量が78原子%以上であり、Bの含有量が10原子%以上であり、B及びSiの合計含有量が17原子%〜22原子%である化学組成である。
以下、化学組成Aについて、より詳細に説明する。
<Chemical composition>
The chemical composition of the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure is not particularly limited, and may be any chemical composition of the Fe-based amorphous alloy (that is, a chemical composition containing Fe (iron) as a main component). However, from the viewpoint of more effectively obtaining the effect of the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, the chemical composition of the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure is preferably the following chemical composition A.
The chemical composition A, which is a preferable chemical composition, is composed of Fe, Si, B, and impurities, and when the total content of Fe, Si, and B is 100 atomic%, the Fe content is 78 atomic% or more. It is a chemical composition in which the content of B is 10 atomic% or more and the total content of B and Si is 17 atomic% to 22 atomic%.
Hereinafter, the chemical composition A will be described in more detail.

化学組成Aにおいて、Feの含有量は78原子%以上である。
Fe(鉄)は、アモルファス構造であっても最も磁気モーメントが大きい遷移金属の一つであり、Fe−Si−B系のアモルファス合金では磁性の担い手となる。
Feの含有量は78原子%以上である場合には、Fe基アモルファス合金薄帯の飽和磁束密度(Bs)を高くすることができる(例えば、1.6T程度のBsを実現できる)。更に、後述する好ましい磁束密度B0.08(1.52T以上)を達成し易くなる。
Feの含有量は、好ましくは80原子%以上であり、さらに好ましくは80.5原子%以上であり、更に好ましくは81.0原子%以上である。また、好ましくは82.5原子%以下であり、更に好ましくは82.0原子%以下である。
In the chemical composition A, the Fe content is 78 atomic% or more.
Fe (iron) is one of the transition metals having the largest magnetic moment even if it has an amorphous structure, and is a carrier of magnetism in Fe—Si—B-based amorphous alloys.
When the Fe content is 78 atomic% or more, the saturation magnetic flux density (Bs) of the Fe-based amorphous alloy strip can be increased (for example, Bs of about 1.6 T can be realized). Further, it becomes easy to achieve a preferable magnetic flux density B0.08 (1.52T or more) described later.
The Fe content is preferably 80 atomic% or more, more preferably 80.5 atomic% or more, still more preferably 81.0 atomic% or more. Further, it is preferably 82.5 atomic% or less, and more preferably 82.0 atomic% or less.

化学組成Aにおいて、Bの含有量は、10原子%以上である。
B(ホウ素)は、アモルファス形成に寄与する元素である。Bの含有量が10原子%以上である場合には、アモルファス形成能がより向上する。
また、Bの含有量が10原子%以上である場合には、鋳造方向に磁区が配向しやすく、磁区幅が広くなることにより磁束密度(B0.08)が向上しやすい。
Bの含有量は、好ましくは11原子%以上であり、さらに好ましくは12原子%以上であり、さらに好ましくは13原子%以上である。
Bの含有量の上限は、後述するB及びSiの合計含有量にもよるが、好ましくは16原子%である。
In the chemical composition A, the content of B is 10 atomic% or more.
B (boron) is an element that contributes to amorphous formation. When the content of B is 10 atomic% or more, the amorphous forming ability is further improved.
Further, when the B content is 10 atomic% or more, the magnetic domain is likely to be oriented in the casting direction, and the magnetic flux density (B0.08) is likely to be improved by widening the magnetic domain width.
The content of B is preferably 11 atomic% or more, more preferably 12 atomic% or more, still more preferably 13 atomic% or more.
The upper limit of the content of B depends on the total content of B and Si described later, but is preferably 16 atomic%.

化学組成Aにおいて、B及びSiの合計含有量は、17原子%〜22原子%である。
Si(ケイ素)は、溶湯状態で表面に偏析し、溶湯の酸化を防ぐ効果を有する元素である。さらに、Siは、アモルファス形成の助剤として作用し、ガラス転移温度を上昇させる効果があり、より熱的に安定なアモルファス相を形成させる元素でもある。
B及びSiの合計含有量が17原子%以上である場合には、上述したSiの効果が効果的に発揮される。
また、B及びSiの合計含有量が22原子%以下である場合には、磁性の担い手であるFeの量を多く確保できるので、飽和磁束密度Bsの向上及び磁束密度B0.08の向上の点で有利である。
Siの含有量は、好ましくは2.0原子%以上であり、より好ましくは2.4原子%以上であり、更に好ましくは3.5原子%以上である。
Siの含有量の上限は、B及びSiの合計含有量にもよるが、好ましくは6.0原子%である。
In the chemical composition A, the total content of B and Si is 17 atomic% to 22 atomic%.
Si (silicon) is an element that segregates on the surface in the molten metal state and has the effect of preventing oxidation of the molten metal. Further, Si acts as an auxiliary agent for forming an amorphous substance, has an effect of raising the glass transition temperature, and is also an element for forming a more thermally stable amorphous phase.
When the total content of B and Si is 17 atomic% or more, the above-mentioned effect of Si is effectively exhibited.
Further, when the total content of B and Si is 22 atomic% or less, a large amount of Fe, which is a bearer of magnetism, can be secured, so that the saturation magnetic flux density Bs is improved and the magnetic flux density B0.08 is improved. Is advantageous.
The Si content is preferably 2.0 atomic% or more, more preferably 2.4 atomic% or more, and further preferably 3.5 atomic% or more.
The upper limit of the Si content depends on the total content of B and Si, but is preferably 6.0 atomic%.

上記化学組成Aの中でも、後述する鉄損及び励磁電力をより向上させる観点からは、Fe基アモルファス合金薄帯のより好ましい化学組成は、Fe、Si、B、及び不純物からなり、Fe、Si、及びBの合計含有量を100原子%とした場合に、Feの含有量が80原子%以上であり、Bの含有量が12原子%以上であり、B及びSiの合計含有量が17原子%〜20原子%である。 Among the above chemical compositions A, from the viewpoint of further improving iron loss and exciting power, which will be described later, a more preferable chemical composition of the Fe-based amorphous alloy strip is composed of Fe, Si, B, and impurities, and Fe, Si, When the total content of and B is 100 atomic% or more, the content of Fe is 80 atomic% or more, the content of B is 12 atomic% or more, and the total content of B and Si is 17 atomic% or more. ~ 20 atomic%.

化学組成Aは、不純物を含有する。
この場合、化学組成Aに含有される不純物は、1種のみであっても2種以上であってもよい。
不純物としては、Fe、Si、及びB以外のあらゆる元素が挙げられるが、具体的には、例えば、C、Ni、Co、Mn、O、S、P、Al、Ge、Ga、Be、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、希土類元素などが挙げられる。
これらの元素は、Fe、Si、及びBの総質量に対し、総量で1.5質量%以下の範囲で含有することができる。これらの元素の総含有量は、好ましくは1.0質量%以下であり、更に好ましくは0.8質量%以下であり、更に好ましくは0.75質量%以下である。なお、この範囲で、これらの元素は添加されていてもかまわない。
The chemical composition A contains impurities.
In this case, the impurities contained in the chemical composition A may be only one type or two or more types.
Impurities include all elements other than Fe, Si, and B. Specifically, for example, C, Ni, Co, Mn, O, S, P, Al, Ge, Ga, Be, Ti, Examples thereof include Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, and rare earth elements.
These elements can be contained in a range of 1.5% by mass or less in total with respect to the total mass of Fe, Si, and B. The total content of these elements is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.8% by mass or less, still more preferably 0.75% by mass or less. In this range, these elements may be added.

<厚さ>
本開示のFe基アモルファス合金薄帯の厚さには特に制限はないが、厚さは、好ましくは18μm〜35μmである。
厚さが18μm以上であることは、Fe基アモルファス合金薄帯のうねり抑制、ひいては占積率向上の点で有利である。
厚さが35μm以下であることは、Fe基アモルファス合金薄帯の脆化抑制、磁気的飽和性の点で有利である。
Fe基アモルファス合金薄帯の厚さは、より好ましくは20μm〜30μmである。
<Thickness>
The thickness of the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure is not particularly limited, but the thickness is preferably 18 μm to 35 μm.
A thickness of 18 μm or more is advantageous in terms of suppressing waviness of the Fe-based amorphous alloy strip and improving the space factor.
A thickness of 35 μm or less is advantageous in terms of suppressing embrittlement of the Fe-based amorphous alloy strip and magnetic saturation.
The thickness of the Fe-based amorphous alloy strip is more preferably 20 μm to 30 μm.

<鉄損>
前述したとおり、本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、レーザ加工(レーザ照射痕の形成)による磁区の細分化により、周波数60Hz及び磁束密度1.45Tの条件における鉄損が低減される。
周波数60Hz及び磁束密度1.45Tの条件における鉄損は、0.150W/kg以下であり、好ましくは0.140W/kg以下であり、更に好ましくは0.130W/kg以下である。
周波数60Hz及び磁束密度1.45Tの条件における鉄損の下限には特に制限はないが、Fe基アモルファス合金薄帯の製造適性の観点から、鉄損の下限は、好ましくは0.050W/kgである。
また、本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、周波数50Hz及び磁束密度1.45Tの条件における鉄損CLも低減される。本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、周波数50Hz及び磁束密度1.45Tの条件における鉄損CLが0.120W/kg以下であることが好ましい。
また、本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、周波数50Hz、磁束密度1.3Tにおける鉄損、または周波数60Hz、磁束密度1.3Tにおける鉄損も低減される。周波数50Hz、磁束密度1.3Tにおける鉄損が0.08W/kg以下、または周波数60Hz、磁束密度1.3Tにおける鉄損が0.11W/kg以下であることが好ましい。
<Iron loss>
As described above, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, iron loss is reduced under the conditions of a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T by subdividing the magnetic domain by laser processing (formation of laser irradiation marks).
The iron loss under the conditions of a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T is 0.150 W / kg or less, preferably 0.140 W / kg or less, and more preferably 0.130 W / kg or less.
The lower limit of iron loss under the conditions of a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T is not particularly limited, but from the viewpoint of manufacturing suitability of an Fe-based amorphous alloy strip, the lower limit of iron loss is preferably 0.050 W / kg. is there.
Further, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, iron loss CL under the conditions of a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T is also reduced. In the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, the iron loss CL is preferably 0.120 W / kg or less under the conditions of a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T.
Further, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, iron loss at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.3 T, or iron loss at a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.3 T is also reduced. It is preferable that the iron loss at a frequency of 50 Hz and a magnetic flux density of 1.3 T is 0.08 W / kg or less, or the iron loss at a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.3 T is 0.11 W / kg or less.

Fe基アモルファス合金薄帯における鉄損の測定は、JIS C2535:2017もしくはJIS H7152:1996に従い測定される。 The measurement of iron loss in the Fe-based amorphous alloy strip is measured according to JIS C2535: 2017 or JIS H7152: 1996.

<励磁電力>
前述したとおり、本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、磁束密度1.45Tの条件における励磁電力の上昇が抑制される。
周波数60Hz及び磁束密度1.45Tの条件における励磁電力は、好ましくは0.200VA/kg以下であり、より好ましくは0.170VA/kg以下であり、更に好ましくは0.165VA/kg以下である。
周波数60Hz及び磁束密度1.45Tの条件における励磁電力の下限には特に制限はないが、Fe基アモルファス合金薄帯の製造適性の観点から、励磁電力の下限は、好ましくは0.100VA/kgである。
<Excitation power>
As described above, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, an increase in exciting power under the condition of a magnetic flux density of 1.45 T is suppressed.
The exciting power under the conditions of a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T is preferably 0.200 VA / kg or less, more preferably 0.170 VA / kg or less, and further preferably 0.165 VA / kg or less.
The lower limit of the exciting power under the conditions of a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T is not particularly limited, but from the viewpoint of manufacturing suitability of the Fe-based amorphous alloy strip, the lower limit of the exciting power is preferably 0.100 VA / kg. is there.

<磁束密度B0.08>
前述したとおり、本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、磁束密度1.45Tの条件における励磁電力の上昇が抑制されるので、励磁電力の上昇に伴う磁束密度B0.08の低下が抑制され、その結果、磁束密度B0.08を高く維持できる。
本開示のFe基アモルファス合金薄帯において、周波数60Hz及び磁場8A/mの条件における磁束密度B0.08は、好ましくは1.52T以上である。
周波数60Hz及び磁場8A/mの条件における磁束密度B0.08の上限は特に制限はないが、上限は、好ましくは1.62Tである。
<Magnetic flux density B0.08>
As described above, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, the increase in the exciting power under the condition of the magnetic flux density of 1.45 T is suppressed, so that the decrease in the magnetic flux density B0.08 due to the increase in the exciting power is suppressed. As a result, the magnetic flux density B0.08 can be maintained high.
In the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, the magnetic flux density B0.08 under the conditions of a frequency of 60 Hz and a magnetic field of 8 A / m is preferably 1.52 T or more.
The upper limit of the magnetic flux density B0.08 under the conditions of a frequency of 60 Hz and a magnetic field of 8 A / m is not particularly limited, but the upper limit is preferably 1.62 T.

<比率〔動作磁束密度Bm/飽和磁束密度Bs〕>
前述したとおり、本開示のFe基アモルファス合金薄帯では、従来の条件である磁束密度1.3Tよりも高い磁束密度である、磁束密度1.45Tの条件における鉄損及び励磁電力を低く抑えることができる。
このため、比率〔動作磁束密度Bm/飽和磁束密度Bs〕(以下、「Bm/Bs比」ともいう)が従来よりも高い条件の動作磁束密度Bmにて用いた場合においても、鉄損及び励磁電力を抑制できる。
<Ratio [Operating magnetic flux density Bm / Saturated magnetic flux density Bs]>
As described above, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, iron loss and exciting power under the condition of magnetic flux density of 1.45T, which is higher than the conventional condition of magnetic flux density of 1.3T, are suppressed to be low. Can be done.
Therefore, even when the ratio [operating magnetic flux density Bm / saturated magnetic flux density Bs] (hereinafter, also referred to as “Bm / Bs ratio”) is used at an operating magnetic flux density Bm under conditions higher than before, iron loss and excitation Power can be suppressed.

この点に関し、従来の一例に係るFe基アモルファス合金薄帯は、飽和磁束密度Bsが1.56Tであり、かつ、動作磁束密度Bmが1.35Tの条件(即ち、Bm/Bs比=0.87)で用いられていた(例えば、IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS Vol:44, Issue:11,Nov.2008,pp.4104-4106(特に、p.4106)参照)。
これに対し、本開示のFe基アモルファス合金薄帯において、例えば、後述の実施例の化学組成(Fe82Si14)を有するFe基アモルファス合金薄帯のBsは、1.63Tである。Bsは、化学組成によってほぼ一義的に定まる。この場合の本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、1.43T以上(好ましくは1.45T〜1.50T)のBmにて用いることが可能である。Bmが1.43Tである場合のBm/Bs比は、0.88であり、Bmが1.50Tである場合のBm/Bs比は、0.92である。
In this regard, the Fe-based amorphous alloy strip according to the conventional example has a saturation magnetic flux density Bs of 1.56T and an operating magnetic flux density Bm of 1.35T (that is, Bm / Bs ratio = 0. It was used in 87) (see, for example, IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS Vol: 44, Issue: 11, Nov.2008, pp.4104-4106 (particularly, p.4106)).
On the other hand, in the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, for example, the Bs of the Fe-based amorphous alloy strip having the chemical composition (Fe 82 Si 4 B 14) of the examples described later is 1.63 T. Bs is almost uniquely determined by the chemical composition. In this case, the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure can be used at a Bm of 1.43 T or more (preferably 1.45 T to 1.50 T). The Bm / Bs ratio when Bm is 1.43T is 0.88, and the Bm / Bs ratio when Bm is 1.50T is 0.92.

以上の理由により、本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、Bm/Bs比が0.88〜0.94(好ましくは0.89〜0.92)であることを満足する動作磁束密度Bmにて用いられる用途に特に好適である。
本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、Bm/Bs比が0.88〜0.94(好ましくは0.89〜0.92)であることを満足する動作磁束密度Bmにて用いた場合においても、鉄損及び励磁電力の増大を抑制できる。
For the above reasons, the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure has an operating magnetic flux density of Bm satisfying that the Bm / Bs ratio is 0.88 to 0.94 (preferably 0.89 to 0.92). It is particularly suitable for applications used in
The Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure is used at an operating magnetic flux density Bm satisfying that the Bm / Bs ratio is 0.88 to 0.94 (preferably 0.89 to 0.92). However, iron loss and an increase in exciting power can be suppressed.

〜Fe基アモルファス合金薄帯の製造方法(製法X)〜
上述した本開示のFe基アモルファス合金薄帯は、好ましくは以下の製法Xによって製造することができる。
製法Xは、
Fe基アモルファス合金からなり、自由凝固面及びロール面を有する素材薄帯を準備する工程(以下、「素材準備工程」ともいう)と、
素材薄帯の自由凝固面及びロール面の少なくとも一方面に対し、レーザ加工により、複数のレーザ照射痕から構成される点列状レーザ照射痕を複数形成することにより、複数の点列状レーザ照射痕を有するFe基アモルファス合金薄帯を得る工程(以下、「レーザ加工工程」ともいう)と、
を有し、
前記Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に設けられた複数の点列状レーザ照射痕のうち、互いに隣り合う点列状レーザ照射痕間の、鋳造方向に直交する幅方向の中央部における中心線間隔をライン間隔とし、複数の点列状レーザ照射痕の各々における複数のレーザ照射痕の中心点間隔をスポット間隔とした場合に、スポット間隔が0.10mm〜0.50mmであり、ライン間隔をd1(mm)とし、スポット間隔をd2(mm)とし、レーザ照射痕の数密度DをD=(1/d1)×(1/d2)としたとき、レーザ照射痕の数密度Dが、0.05個/mm〜0.50個/mmである。
製法Xは、必要に応じ、素材準備工程及びレーザ加工工程以外のその他の工程を有していてもよい。
-Manufacturing method of Fe-based amorphous alloy strip (Manufacturing method X)-
The Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure described above can be preferably produced by the following production method X.
Manufacturing method X is
A process of preparing a material strip which is made of an Fe-based amorphous alloy and has a free-solidifying surface and a roll surface (hereinafter, also referred to as "material preparation process")
Multiple point-series laser irradiation by forming a plurality of point-series laser irradiation marks composed of a plurality of laser irradiation marks by laser processing on at least one of the free-solidifying surface and the roll surface of the material thin band. The process of obtaining a Fe-based amorphous alloy strip with marks (hereinafter, also referred to as "laser processing process"),
Have,
Of the plurality of point-row laser irradiation marks provided in the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip, the center line in the central portion in the width direction orthogonal to the casting direction between the point-series laser irradiation marks adjacent to each other. When the interval is the line interval and the center point interval of the plurality of laser irradiation marks in each of the plurality of point array laser irradiation marks is the spot interval, the spot interval is 0.10 mm to 0.50 mm, and the line interval is set. When d1 (mm), the spot interval is d2 (mm), and the number density D of the laser irradiation marks is D = (1 / d1) × (1 / d2), the number density D of the laser irradiation marks is 0. It is 0.05 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2 .
The manufacturing method X may have other steps other than the material preparation step and the laser processing step, if necessary.

−素材準備工程−
製法Xにおける素材準備工程は、自由凝固面及びロール面を有する素材薄帯を準備する工程である。
ここでいう素材薄帯は、鋳造後、カットされていない状態の薄帯(例えば、鋳造後にロール状に巻き取られたロール体)であってもよいし、鋳造後、所望とする大きさに切り出された薄帯片であってもよい。素材薄帯は、いわば、レーザ照射痕が形成される前の段階の、本開示のFe基アモルファス合金薄帯である。
素材薄帯における自由凝固面及びロール面は、それぞれ、本開示のFe基アモルファス合金薄帯における自由凝固面及びロール面と同義である。
素材薄帯の好ましい態様(例えば好ましい化学組成、好ましいRt)は、レーザ照射痕の有無を除けば、本開示のFe基アモルファス合金薄帯の好ましい態様と同様である。
-Material preparation process-
The material preparation step in the manufacturing method X is a step of preparing a material strip having a free solidifying surface and a roll surface.
The material strip referred to here may be a strip that has not been cut after casting (for example, a roll body that has been wound into a roll after casting), or has a desired size after casting. It may be a cut-out thin strip. The material strip is, so to speak, the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure at the stage before the laser irradiation mark is formed.
The free-solidifying surface and the roll surface of the material strip are synonymous with the free-solidifying surface and the roll surface of the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, respectively.
The preferred embodiment of the material strip (eg, preferred chemical composition, preferred Rt) is similar to the preferred embodiment of the Fe-based amorphous alloy strip of the present disclosure, except for the presence or absence of laser irradiation marks.

素材準備工程は、予め鋳造された(即ち、既に完成した)素材薄帯を、レーザ加工工程に供するために単に準備するだけの工程であってもよいし、素材薄帯を新たに鋳造する工程であってもよい。
また、素材準備工程は、素材薄帯の鋳造、及び、素材薄帯からの薄帯片の切り出しの少なくとも一方を行う工程であってもよい。
The material preparation step may be a step of simply preparing a pre-cast (that is, already completed) material strip for use in the laser processing step, or a step of newly casting a material strip. It may be.
Further, the material preparation step may be a step of performing at least one of casting of the material thin band and cutting out the thin band piece from the material thin band.

−レーザ加工工程−
製法Xにおけるレーザ加工工程では、素材薄帯の自由凝固面及びロール面の少なくとも一方面に対し、レーザ加工により(即ち、レーザを照射することにより)、複数のレーザ照射痕(詳細には、複数のレーザ照射痕から構成される点列状レーザ照射痕)を形成する。
レーザ照射工程によって形成されるレーザ照射痕及び点列状レーザ照射痕の好ましい態様(好ましい、ライン間隔、スポット間隔、レーザ照射痕の数密度等)は、前述した本開示のFe基アモルファス合金薄帯におけるレーザ照射痕及び点列状レーザ照射痕の好ましい態様と同様である。
-Laser processing process-
In the laser processing step in the manufacturing method X, a plurality of laser irradiation marks (specifically, a plurality of laser irradiation marks) are applied to at least one of the free solidification surface and the roll surface of the material thin band by laser processing (that is, by irradiating a laser). A point-series laser irradiation mark) composed of the laser irradiation marks of the above is formed.
Preferred embodiments of the laser irradiation marks and the dotted laser irradiation marks formed by the laser irradiation step (preferably, line spacing, spot spacing, number density of laser irradiation marks, etc.) are the Fe-based amorphous alloy strips of the present disclosure described above. This is the same as the preferred embodiment of the laser irradiation mark and the dotted laser irradiation mark in the above.

前述のとおり、複数のレーザ照射痕の各々は、レーザ照射によってエネルギーが付与された痕跡でありさえすれば、レーザ照射による鉄損低減の効果が得られる。
従って、レーザ加工工程におけるレーザの条件には特に制限はないが、好ましい条件は以下のとおりである。
レーザ光の照射エネルギーをFe基アモルファス合金薄帯の厚みに対して制御することにより、凹部の直径や凹部の深さを制御することができる。
As described above, as long as each of the plurality of laser irradiation traces is a trace to which energy is applied by laser irradiation, the effect of reducing iron loss by laser irradiation can be obtained.
Therefore, the laser conditions in the laser processing step are not particularly limited, but the preferable conditions are as follows.
By controlling the irradiation energy of the laser beam with respect to the thickness of the Fe-based amorphous alloy strip, the diameter of the recess and the depth of the recess can be controlled.

レーザ加工工程において、各レーザ照射痕を形成するためのレーザの出力(以下、「レーザ出力」ともいう)として、好ましくは0.4mJ〜2.5mJであり、より好ましくは0.6mJ〜2.5mJであり、更に好ましくは0.8mJ〜2.5mJであり、更に好ましくは1.0mJ〜2.0mJであり、更に好ましくは1.3mJ〜1.8mJである。
レーザビームの直径(以下、「スポット径」ともいう)は、50μm〜200μmが好ましい。
レーザ出力をスポット面積によって除した値を、レーザのエネルギー密度と定義した場合、エネルギー密度としては、好ましくは0.01J/mm〜1.50J/mmであり、より好ましくは0.02J/mm〜1.30J/mmであり、更に好ましくは0.03J/mm〜1.02J/mmである。
In the laser processing step, the laser output (hereinafter, also referred to as “laser output”) for forming each laser irradiation mark is preferably 0.4 mJ to 2.5 mJ, and more preferably 0.6 mJ to 2. It is 5 mJ, more preferably 0.8 mJ to 2.5 mJ, further preferably 1.0 mJ to 2.0 mJ, and further preferably 1.3 mJ to 1.8 mJ.
The diameter of the laser beam (hereinafter, also referred to as “spot diameter”) is preferably 50 μm to 200 μm.
When the value obtained by dividing the laser output by the spot area is defined as the energy density of the laser, the energy density is preferably 0.01 J / mm 2 to 1.50 J / mm 2 , and more preferably 0.02 J / mm. It is mm 2 to 1.30 J / mm 2 , and more preferably 0.03 J / mm 2 to 1.02 J / mm 2 .

レーザのパルス幅は、50nsec以上が好ましく、より好ましくは100nsec以上である。パルス幅を上記範囲にすることにより、レーザ照射痕を形成した薄帯片の鉄損等の磁気特性を効率的に改善できる。
パルス幅とは、レーザ照射されている時間のことをいい、パルス幅が小さいことは照射時間が短いことを指す。即ち、照射レーザ光の全エネルギーは、単位時間当たりのエネルギーとパルス幅の積で表される。
The pulse width of the laser is preferably 50 nsec or more, more preferably 100 nsec or more. By setting the pulse width in the above range, it is possible to efficiently improve the magnetic characteristics such as iron loss of the thin band piece forming the laser irradiation mark.
The pulse width refers to the time during which the laser is irradiated, and a small pulse width means that the irradiation time is short. That is, the total energy of the irradiation laser beam is represented by the product of the energy per unit time and the pulse width.

レーザ処理では、凹部の形成にあたり、パルスレーザ光を薄帯幅方向に走査して照射する。
レーザ光源としては、YAGレーザ、COガスレーザ、ファイバーレーザなどを利用することができる。中でも、高出力で高周波のパルスレーザ光を長時間に亘り安定的に照射することができる点で、ファイバーレーザが好ましい。ファイバーレーザでは、ファイバーに導入されたレーザ光が、ファイバー両端の回折格子によりFBG(Fiber Bragg grating)の原理で発振する。レーザ光は、細長いファイバー中で励起されるので、結晶内部に生じる温度勾配によりビーム品質が低下する熱レンズ効果の問題がない。更に、ファイバーコアは、数ミクロンと細いので、レーザ光は高出力でもシングルモードで伝播するだけでなく、ビーム径が絞られ、高エネルギー密度のレーザ光が得られる。そのうえ、焦点深度が長いので、200mm以上と幅広の薄帯にも精度良く凹部列を形成できる。ファイバーレーザのパルス幅は、通常マイクロ秒〜ピコ秒程度である。
In the laser processing, when forming the concave portion, the pulsed laser beam is scanned in the thin band width direction and irradiated.
As the laser light source, a YAG laser, a CO 2 gas laser, a fiber laser, or the like can be used. Of these, a fiber laser is preferable because it can stably irradiate a high-output, high-frequency pulsed laser beam for a long period of time. In a fiber laser, the laser beam introduced into the fiber oscillates on the principle of FBG (Fiber Bragg grating) by the diffraction gratings at both ends of the fiber. Since the laser beam is excited in the elongated fiber, there is no problem of the thermal lens effect in which the beam quality is deteriorated due to the temperature gradient generated inside the crystal. Further, since the fiber core is as thin as a few microns, the laser beam not only propagates in a single mode even at a high output, but also the beam diameter is narrowed to obtain a laser beam having a high energy density. Moreover, since the depth of focus is long, it is possible to accurately form a row of recesses even in a thin band having a width of 200 mm or more. The pulse width of the fiber laser is usually about microseconds to picoseconds.

レーザ光の波長は、レーザ光源により、約250nm〜1100nmであるが、900nm〜1100nmの波長が、合金薄帯において十分吸収されるため好適である。
レーザ光のビーム径としては、10μm以上が好ましく、30μm以上がより好ましく、50μm以上がより好ましい。また、ビーム径は、500μm以下が好ましく、400μm以下がより好ましく、300μm以下がより好ましい。
The wavelength of the laser light is about 250 nm to 1100 nm depending on the laser light source, but a wavelength of 900 nm to 1100 nm is suitable because it is sufficiently absorbed in the alloy strip.
The beam diameter of the laser beam is preferably 10 μm or more, more preferably 30 μm or more, and more preferably 50 μm or more. The beam diameter is preferably 500 μm or less, more preferably 400 μm or less, and even more preferably 300 μm or less.

また、レーザ加工工程は、単ロール法による鋳造後であって巻取り前の素材薄帯に対してレーザ加工を施す工程であってもよいし、巻取り後の素材薄帯(ロール体)から巻き出された素材薄帯に対しレーザ加工を施す工程であってもよいし、巻取り後の素材薄帯(ロール体)から巻き出された素材薄帯から切り出された薄帯片に対しレーザ加工を施す工程であってもよい。
レーザ加工工程が、単ロール法による鋳造後であって巻取り前の素材薄帯に対してレーザ加工を施す工程である場合、製法Xは、例えば、冷却ロールと巻取りロールとの間に、レーザ加工装置が配置されたシステムを用いて実施する。
Further, the laser processing step may be a step of performing laser processing on the material thin band before winding after casting by the single roll method, or from the material thin band (roll body) after winding. It may be a step of performing laser processing on the unwound material thin band, or a laser on a thin band piece cut out from the material thin band unwound from the material thin band (roll body) after winding. It may be a process of performing processing.
When the laser machining step is a step of performing laser machining on the material strip before winding after casting by the single roll method, the manufacturing method X is performed, for example, between the cooling roll and the winding roll. This is carried out using a system in which a laser processing device is installed.

以下、本開示の変圧器に用いるのに適したFe基アモルファス合金薄帯の実施例を示す。 Hereinafter, examples of Fe-based amorphous alloy strips suitable for use in the transformers of the present disclosure will be shown.

〔実施例101〕
<素材薄帯(レーザ加工される前のFe基アモルファス合金薄帯)の製造>
単ロール法により、Fe82Si14の化学組成を有し、厚さが25μmであり、幅が210mmである素材薄帯(即ち、レーザ加工される前のFe基アモルファス合金薄帯)を製造した。ここで、「Fe82Si14の化学組成」とは、Fe、Si、B、及び不純物からなり、Fe、Si、及びBの合計含有量を100原子%とした場合に、Feの含有量が82原子%であり、Bの含有量が14原子%であり、Siの含有量が4原子%である化学組成を意味する。
以下、素材薄帯の製造の詳細を説明する。
[Example 101]
<Manufacturing of material strips (Fe-based amorphous alloy strips before laser processing)>
By the single roll method , a material strip having a chemical composition of Fe 82 Si 4 B 14 , a thickness of 25 μm, and a width of 210 mm (that is, a Fe-based amorphous alloy strip before laser machining) is formed. Manufactured. Here, the " chemical composition of Fe 82 Si 4 B 14 " is composed of Fe, Si, B, and impurities, and contains Fe when the total content of Fe, Si, and B is 100 atomic%. It means a chemical composition in which the amount is 82 atomic%, the B content is 14 atomic%, and the Si content is 4 atomic%.
The details of manufacturing the material strip will be described below.

素材薄帯の製造は、Fe82Si14の化学組成を有する溶湯を1300℃の温度に保持し、次いでこの溶湯をスリットノズルから、軸回転する冷却ロールの表面に噴出した。噴出された溶湯を冷却ロールの表面で急冷凝固させ、素材薄帯を得た。このとき、冷却ロールの表面における、溶湯のパドルが形成されるスリットノズルの直下の周辺の雰囲気は、非酸化性ガス雰囲気とした。スリットノズルにおける、スリット長さは210mmとし、スリット幅は0.6mmとした。冷却ロールの材質はCu系合金とし、冷却ロールの周速は27m/sとした。溶湯を噴出する圧力及びノズルギャップ(即ち、スリットノズル先端と冷却ロール表面とのギャップ)は、製造される素材薄帯の自由凝固面における最大断面高さRt(詳細には、素材薄帯の鋳造方向に沿って測定された最大断面高さRt)が、3.0μm以下となるように調整した。 In the production of the material strip, the molten metal having the chemical composition of Fe 82 Si 4 B 14 was maintained at a temperature of 1300 ° C., and then the molten metal was ejected from the slit nozzle onto the surface of the axially rotating cooling roll. The ejected molten metal was rapidly cooled and solidified on the surface of the cooling roll to obtain a material strip. At this time, the atmosphere on the surface of the cooling roll immediately below the slit nozzle on which the paddle of the molten metal is formed is a non-oxidizing gas atmosphere. The slit length of the slit nozzle was 210 mm, and the slit width was 0.6 mm. The material of the cooling roll was a Cu alloy, and the peripheral speed of the cooling roll was 27 m / s. The pressure at which the molten metal is ejected and the nozzle gap (that is, the gap between the tip of the slit nozzle and the surface of the cooling roll) are the maximum cross-sectional height Rt (specifically, casting of the material thin band) on the free solidification surface of the material thin band to be manufactured. The maximum cross-sectional height Rt) measured along the direction was adjusted to be 3.0 μm or less.

<レーザ加工>
素材薄帯からサンプル片を切り出し、切り出したサンプル片に対してレーザ加工を施すことにより、レーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯片を得た。
以下、詳細を説明する。
<Laser processing>
A sample piece was cut out from the material strip, and the cut sample piece was laser-processed to obtain a laser-processed Fe-based amorphous alloy strip.
The details will be described below.

図4は、レーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯片(薄帯10)の自由凝固面を概略的に示す概略平面図である。
図4に示す薄帯10の長さL1(即ち、素材薄帯から切り出すサンプル片の長さ)は120mmとし、薄帯10の幅W1(即ち、素材薄帯から切り出すサンプル片の幅)は25mmとした。サンプル片は、サンプル片の長さ方向と素材薄帯の長さ方向とが一致し、かつ、サンプル片の幅方向と素材薄帯の幅方向とが一致する向きに切り出した。
切り出したサンプル片の自由凝固面にパルスレーザを照射することにより、複数のレーザ照射痕14から構成される点列状レーザ照射痕12を複数形成し、薄帯10を得た。
詳細には、サンプル片(レーザ加工前の薄帯10。以下同じ。)の自由凝固面に、複数のレーザ照射痕14を、サンプル片の幅方向に対して平行な方向に一列に形成することにより、点列状レーザ照射痕12を形成した。点列状レーザ照射痕12は、サンプル片の幅方向の全域にわたって形成した。即ち、点列状レーザ照射痕のサンプル片の幅方向についての長さが、サンプル片の全幅に対して100%となるようにした。これは、Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向の長さ全体に占める、線状レーザ照射痕の幅方向の長さの割合が、幅方向の中心から幅方向両端に向かう方向にそれぞれ50%であることに相当する。
以上の点列状レーザ照射痕12を複数形成した。複数の点列状レーザ照射痕12の方向は、平行となるようにした。
FIG. 4 is a schematic plan view schematically showing the free solidification surface of the laser-processed Fe-based amorphous alloy strip piece (thin strip 10).
The length L1 of the thin band 10 shown in FIG. 4 (that is, the length of the sample piece cut out from the material thin band) is 120 mm, and the width W1 of the thin band 10 (that is, the width of the sample piece cut out from the material thin band) is 25 mm. And said. The sample piece was cut out in a direction in which the length direction of the sample piece and the length direction of the material strip coincide with each other, and the width direction of the sample piece and the width direction of the material strip coincide with each other.
By irradiating the free-solidified surface of the cut-out sample piece with a pulse laser, a plurality of point-row laser irradiation marks 12 composed of a plurality of laser irradiation marks 14 were formed, and a thin band 10 was obtained.
Specifically, a plurality of laser irradiation marks 14 are formed in a row in a direction parallel to the width direction of the sample piece on the free solidification surface of the sample piece (thin band 10 before laser processing; the same applies hereinafter). As a result, a dotted laser irradiation mark 12 was formed. The dotted laser irradiation marks 12 were formed over the entire width direction of the sample piece. That is, the length of the dotted laser irradiation marks in the width direction of the sample piece was set to 100% with respect to the total width of the sample piece. This is because the ratio of the length of the linear laser irradiation mark in the width direction to the total length of the Fe-based amorphous alloy strip in the width direction is 50% in the direction from the center in the width direction to both ends in the width direction. Corresponds to being.
A plurality of the above-mentioned point-row laser irradiation marks 12 were formed. The directions of the plurality of point-row laser irradiation marks 12 were made parallel.

点列状レーザ照射痕12における、スポット間隔SP1(即ち、レーザ照射痕14の中心点間隔)、及び、ライン間隔LP1(即ち、点列状レーザ照射痕12の中心線間隔)は、表9に示す通りとした。
また、薄帯10におけるレーザ照射痕の数密度(個/mm)は、表9に示す通りとした。レーザ照射痕の数密度D(個/mm)は、下記式より算出した。
D=(1/d1)×(1/d2)
式中、d1はライン間隔(単位:mm)を表し、d2はスポット間隔(単位:mm)を表す。
Table 9 shows the spot interval SP1 (that is, the center point interval of the laser irradiation mark 14) and the line interval LP1 (that is, the center line interval of the point array laser irradiation mark 12) in the point sequence laser irradiation mark 12. As shown.
The number density (pieces / mm 2 ) of the laser irradiation marks in the thin band 10 was as shown in Table 9. The number density D (pieces / mm 2 ) of the laser irradiation marks was calculated from the following formula.
D = (1 / d1) × (1 / d2)
In the formula, d1 represents the line spacing (unit: mm), and d2 represents the spot spacing (unit: mm).

パルスレーザの照射条件は、以下の通りとした。
−パルスレーザの照射条件−
レーザ発振器としては、IPGフォトニクス社のパルスファイバーレーザ(YLP−HP−2−A30−50−100)を使用した。このレーザ発振器のレーザ媒質はYbドープのガラスファイバーであり、発振波長は1064nmである。上記レーザ発振器のファイバー端のコリメータからの出射ビーム径は、6.2mmとした。
一方、サンプル片の自由凝固面におけるレーザのスポット径は、60.8μmとなるように調整した。ビーム径の調整は、光学部品であるビームエキスパンダ(BE)と、fθ:f254mmの集光レンズ(焦点距離254mm)と、を用いて行った。
ビームモードM2は3.3(マルチモード)とした。
レーザの出力は2.0mJとし、レーザのパルス幅は、250nsecとした。
BEによるビームの拡大倍率は3倍とし、Focusは0mmとした。ここで、Focusとは、集光レンズの焦点距離(254mm)と、集光レンズから薄帯の自由凝固面までの実際の距離と、の差(絶対値)を意味する。
また、入射径Dとスポット径D0との間に、D0=4λf/πD(ここで、λはレーザの波長を表し、fは焦点距離を表す)の関係が成り立つことから、ビームの拡大倍率BEが大きくなるにつれ(即ち、入射径Dが大きくなるにつれ)、スポット径D0が小さくなる傾向となる。
The irradiation conditions of the pulse laser were as follows.
-Pulse laser irradiation conditions-
As the laser oscillator, a pulse fiber laser (YLP-HP-2-A30-50-100) manufactured by IPG Photonics was used. The laser medium of this laser oscillator is Yb-doped glass fiber, and the oscillation wavelength is 1064 nm. The diameter of the beam emitted from the collimator at the fiber end of the laser oscillator was 6.2 mm.
On the other hand, the spot diameter of the laser on the free solidifying surface of the sample piece was adjusted to be 60.8 μm. The beam diameter was adjusted using a beam expander (BE), which is an optical component, and a condenser lens (focal length 254 mm) having an fθ: f254 mm.
The beam mode M2 was set to 3.3 (multi-mode).
The output of the laser was 2.0 mJ, and the pulse width of the laser was 250 nsec.
The magnification of the beam by BE was set to 3 times, and Focus was set to 0 mm. Here, Focus means the difference (absolute value) between the focal length of the condenser lens (254 mm) and the actual distance from the condenser lens to the free solidification surface of the thin band.
Further, since the relationship of D0 = 4λf / πD (where λ represents the wavelength of the laser and f represents the focal length) holds between the incident diameter D and the spot diameter D0, the beam magnification BE (That is, as the incident diameter D increases), the spot diameter D0 tends to decrease.

上記の照射条件において、レーザ出力(2.0mJ)を、サンプル片の自由凝固面におけるレーザのビーム径(60.8μm)によって除した値を、エネルギー密度と定義した場合、エネルギー密度をJ/mm単位で表すと、0.689J/mmとなる。 Under the above irradiation conditions, when the value obtained by dividing the laser output (2.0 mJ) by the laser beam diameter (60.8 μm) on the free solidification surface of the sample piece is defined as the energy density, the energy density is J / mm. Expressed in 2 units, it is 0.689 J / mm 2 .

<測定及び評価>
レーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯(図4中の薄帯10)について、以下の測定及び評価を行った。結果を表9に示す。
<Measurement and evaluation>
The laser-processed Fe-based amorphous alloy strip (thin strip 10 in FIG. 4) was measured and evaluated as follows. The results are shown in Table 9.

(非レーザ加工領域の最大断面高さRt)
レーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯の自由凝固面中、点列状レーザ照射痕12以外の部分(即ち、非レーザー加工領域)について、JISB 0601:2001に準拠し、評価長さを4.0mmとし、カットオフ値を0.8mmとし、カットオフ種別を2RC(位相補償)として、最大断面高さRtを測定した。ここで、評価長さの方向は、素材薄帯の鋳造方向となるように設定した。評価長さを4.0mmとする上記測定は、詳細には、カットオフ値0.8mmにて連続して5回測定することにより行った。評価長さを4.0mmとする上記測定を、非レーザ加工領域中の3箇所について行い、得られた3つの測定値の平均値を、本実施例における最大断面高さRt(μm)とした。
(Maximum cross-sectional height Rt of non-laser machined area)
In the free solidification surface of the laser-processed Fe-based amorphous alloy strip, the portion other than the point-row laser irradiation marks 12 (that is, the non-laser-processed region) is evaluated according to JISB 0601: 2001, and the evaluation length is 4. The maximum cross-sectional height Rt was measured with 0 mm, a cutoff value of 0.8 mm, and a cutoff type of 2RC (phase compensation). Here, the direction of the evaluation length was set to be the casting direction of the material thin band. The above-mentioned measurement having an evaluation length of 4.0 mm was carried out in detail by continuously measuring 5 times with a cutoff value of 0.8 mm. The above measurement with an evaluation length of 4.0 mm was performed at three locations in the non-laser machined region, and the average value of the three measured values obtained was taken as the maximum cross-sectional height Rt (μm) in this example. ..

(鉄損CLの測定)
レーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯について、周波数60Hz及び磁束密度1.45Tの条件、並びに、周波数60Hz及び磁束密度1.50Tの条件の2条件にて、鉄損CLを、交流磁気測定器により正弦波励磁で測定した。
(Measurement of iron loss CL)
For the laser-processed Fe-based amorphous alloy strip, the iron loss CL was measured by an AC magnetic measuring instrument under two conditions: a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T, and a condition of a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.50 T. Was measured by sinusoidal excitation.

(励磁電力VAの測定)
レーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯について、周波数60Hz及び磁束密度1.45Tの条件、並びに、周波数60Hz及び磁束密度1.50Tの条件にて、励磁電力VAを、交流磁気測定器により正弦波励磁で測定した。
(Measurement of exciting power VA)
For the laser-processed Fe-based amorphous alloy strip, the exciting power VA is sine waved by an AC magnetic measuring instrument under the conditions of frequency 60 Hz and magnetic flux density 1.45 T, and frequency 60 Hz and magnetic flux density 1.50 T. Measured by excitation.

(磁束密度B0.08の測定)
レーザ加工されたFe基アモルファス合金薄帯について、周波数60Hz及び磁場8A/mの条件で、磁束密度B0.08を測定した。
(Measurement of magnetic flux density B0.08)
The magnetic flux density B0.08 of the laser-processed Fe-based amorphous alloy strip was measured under the conditions of a frequency of 60 Hz and a magnetic field of 8 A / m.

〔比較例101〕
レーザ加工を行わなかったこと以外は実施例101と同様の操作を行った。結果を表9、表10に示す。
[Comparative Example 101]
The same operation as in Example 101 was performed except that the laser processing was not performed. The results are shown in Tables 9 and 10.

〔実施例102〜114、比較例102〜104〕
スポット間隔及びライン間隔の組み合わせを、表9及び表10に示すように変更したこと以外は実施例101と同様の操作を行った。
なお、これらの例において、最大断面高さRtも異なる値となっているが、この最大断面高さRtについては意図的にコントロールしたものではない。最大断面高さRtが3.0μm以下の範囲において、最大断面高さRtを意図的にコントロールすることは技術的に困難である。結果を表9及び表10に示す。
[Examples 102 to 114, Comparative Examples 102 to 104]
The same operation as in Example 101 was performed except that the combination of the spot interval and the line interval was changed as shown in Tables 9 and 10.
In these examples, the maximum cross-sectional height Rt also has different values, but this maximum cross-sectional height Rt is not intentionally controlled. It is technically difficult to intentionally control the maximum cross-sectional height Rt in the range where the maximum cross-sectional height Rt is 3.0 μm or less. The results are shown in Tables 9 and 10.

〔比較例105〕
最大断面高さRtが3.0μm超となるように、溶湯を噴出する圧力及びノズルギャップを調整したこと以外は比較例101と同様の評価を行った。結果を表10に示す。この比較例105のFe基アモルファス合金薄帯では、自由凝固面に波状の凹凸が形成されていた。
[Comparative Example 105]
The same evaluation as in Comparative Example 101 was performed except that the pressure for ejecting the molten metal and the nozzle gap were adjusted so that the maximum cross-sectional height Rt was more than 3.0 μm. The results are shown in Table 10. In the Fe-based amorphous alloy strip of Comparative Example 105, wavy irregularities were formed on the free solidified surface.

Figure 2021057576
Figure 2021057576

Figure 2021057576
Figure 2021057576

表9及び表10に示すように、スポット間隔(即ち、複数のレーザ照射痕の中心点間隔)が0.10mm〜0.50mmであり、かつ、レーザ照射痕の数密度Dが0.05個/mm〜0.50個/mmである実施例101〜114のFe基アモルファス合金薄帯は、磁束密度1.45Tの条件における鉄損CL及び励磁電力VAが低減されていた。また、実施例101〜114のライン間隔(即ち、複数の点列状レーザ照射痕の中心線間隔)は10mm〜60mmであった。
これに対し、レーザ照射痕が形成されていない比較例101のFe基アモルファス合金薄帯では、鉄損CLが高かった。
また、スポット間隔が0.10mm未満である比較例102のFe基アモルファス合金薄帯では、鉄損CLは低減されているものの、励磁電力VAが高かった。
また、ライン間隔が10mm未満である比較例103及び104のFe基アモルファス合金薄帯では、鉄損CLは低減されているものの、励磁電力VAが高かった。
また、レーザ照射痕を有さず、自由凝固面の非レーザ加工領域における最大断面高さRtが3.0μm超である比較例105のFe基アモルファス合金薄帯では、鉄損CLは低減されているものの、励磁電力VAが高かった。
As shown in Tables 9 and 10, the spot spacing (that is, the center point spacing of a plurality of laser irradiation marks) is 0.10 mm to 0.50 mm, and the number density D of the laser irradiation marks is 0.05. In the Fe-based amorphous alloy strips of Examples 101 to 114 having a magnetic flux density of 1.45 T, iron loss CL and exciting power VA were reduced in the Fe-based amorphous alloy strips of / mm 2 to 0.50 / mm 2. Further, the line spacing of Examples 101 to 114 (that is, the center line spacing of the plurality of point-row laser irradiation marks) was 10 mm to 60 mm.
On the other hand, the iron loss CL was high in the Fe-based amorphous alloy strip of Comparative Example 101 in which the laser irradiation marks were not formed.
Further, in the Fe-based amorphous alloy strip of Comparative Example 102 in which the spot interval was less than 0.10 mm, the iron loss CL was reduced, but the exciting power VA was high.
Further, in the Fe-based amorphous alloy strips of Comparative Examples 103 and 104 in which the line spacing was less than 10 mm, the iron loss CL was reduced, but the exciting power VA was high.
Further, in the Fe-based amorphous alloy strip of Comparative Example 105, which has no laser irradiation mark and the maximum cross-sectional height Rt in the non-laser machined region of the free solidified surface is more than 3.0 μm, the iron loss CL is reduced. However, the exciting power VA was high.

<レーザ照射痕の形状>
実施例101〜114のFe基アモルファス合金薄帯のレーザ照射痕の平面視形状を、光学顕微鏡によって観察した。結果、いずれの実施例においても、レーザ照射痕の平面視形状は王冠状であった。ここで、王冠状とは、レーザ照射痕の縁の部分に、溶融合金が飛散した痕跡が残っている形状を意味する。
<Shape of laser irradiation mark>
The plan-view shape of the laser irradiation mark of the Fe-based amorphous alloy strip of Examples 101 to 114 was observed with an optical microscope. As a result, in all the examples, the plan view shape of the laser irradiation mark was crown-shaped. Here, the crown shape means a shape in which traces of scattered molten alloy remain at the edge portion of the laser irradiation trace.

ところで、Fe82Si14の化学組成を有する実施例101〜114のFe基アモルファス合金薄帯における飽和磁束密度Bsは、1.63Tである。
実施例101〜114において、磁束密度1.45Tの条件における鉄損CL及び励磁電力VAは、比率〔動作磁束密度Bm/飽和磁束密度Bs〕が0.89(=1.45/1.63)であることを満足する動作磁束密度BmにてFe基アモルファス合金薄帯を使用することを想定した例であり、磁束密度1.50Tの条件における鉄損CL及び励磁電力VAは、比率〔動作磁束密度Bm/飽和磁束密度Bs〕が0.92(=1.50/1.63)であることを満足する動作磁束密度BmにてFe基アモルファス合金薄帯を使用することを想定した例である。
表9及び表10の結果から、実施例101〜114のFe基アモルファス合金薄帯は、比率〔動作磁束密度Bm/飽和磁束密度Bs〕が0.88〜0.94であることを満足する動作磁束密度Bmにて用いた場合においても、鉄損及び励磁電力を抑制できることが期待される。

By the way, the saturation magnetic flux density Bs in the Fe-based amorphous alloy strip having the chemical composition of Fe 82 Si 4 B 14 is 1.63 T.
In Examples 101 to 114, the ratio [operating magnetic flux density Bm / saturated magnetic flux density Bs] of the iron loss CL and the exciting power VA under the condition of the magnetic flux density of 1.45T is 0.89 (= 1.45 / 1.63). This is an example assuming that an Fe-based amorphous alloy strip is used at an operating magnetic flux density Bm that satisfies the above. The iron loss CL and the exciting power VA under the condition of a magnetic flux density of 1.50 T are the ratio [operating magnetic flux]. This is an example assuming that an Fe-based amorphous alloy strip is used at an operating magnetic flux density Bm that satisfies that the density Bm / saturation magnetic flux density Bs] is 0.92 (= 1.50 / 1.63). ..
From the results of Tables 9 and 10, the Fe-based amorphous alloy strips of Examples 101 to 114 satisfy the operation that the ratio [operating magnetic flux density Bm / saturated magnetic flux density Bs] is 0.88 to 0.94. Even when used at a magnetic flux density of Bm, it is expected that iron loss and exciting power can be suppressed.

Claims (10)

Fe基アモルファス合金薄帯の少なくとも一方面に、前記Fe基アモルファス合金薄帯の鋳造方向に直交する方向に沿って設けられた点列状レーザ照射痕を複数有し、
複数の前記点列状レーザ照射痕のうち、互いに隣り合う点列状レーザ照射痕間の、前記鋳造方向に直交する幅方向の中央部における中心線間隔をライン間隔とし、前記点列状レーザ照射痕を構成する個々のレーザ照射痕の中心点間隔をスポット間隔とした場合に、前記スポット間隔が、0.10mm〜0.50mmであり、前記ライン間隔をd1(mm)とし、前記スポット間隔をd2(mm)とし、前記レーザ照射痕の数密度DをD=(1/d1)×(1/d2)としたとき、前記レーザ照射痕の数密度Dが、0.05個/mm〜0.50個/mmであり、
前記Fe基アモルファス合金薄帯の単板での周波数60Hz、磁束密度1.45Tにおける鉄損が0.150W/kg以下であるFe基アモルファス合金薄帯を用いて構成された鉄心と、前記鉄心に巻かれた巻線とを備える変圧器。
On at least one surface of the Fe-based amorphous alloy strip, a plurality of point-row laser irradiation marks provided along a direction orthogonal to the casting direction of the Fe-based amorphous alloy strip are provided.
Among the plurality of point-row laser irradiation marks, the center line spacing in the central portion in the width direction orthogonal to the casting direction between the point-row laser irradiation marks adjacent to each other is defined as the line spacing, and the point-series laser irradiation When the distance between the center points of the individual laser irradiation marks constituting the marks is the spot spacing, the spot spacing is 0.10 mm to 0.50 mm, the line spacing is d1 (mm), and the spot spacing is defined as the spot spacing. When d2 (mm) and the number density D of the laser irradiation marks is D = (1 / d1) × (1 / d2), the number density D of the laser irradiation marks is 0.05 pieces / mm 2 to 0.50 pieces / mm 2
The iron core formed by using the Fe-based amorphous alloy thin band having an iron loss of 0.150 W / kg or less at a frequency of 60 Hz and a magnetic flux density of 1.45 T in a single plate of the Fe-based amorphous alloy thin band, and the iron core. Transformer with wound windings.
前記変圧器は単相変圧器であって、前記鉄心の重量当たりの無負荷損が50Hzにおいて0.15W/kg以下、または60Hzにおいて0.19W/kg以下である、請求項1に記載の変圧器。 The transformer according to claim 1, wherein the transformer is a single-phase transformer, and the no-load loss per weight of the iron core is 0.15 W / kg or less at 50 Hz or 0.19 W / kg or less at 60 Hz. vessel. 前記変圧器は3相変圧器であって、前記鉄心の重量当たりの無負荷損が50Hzにおいて0.19W/kg以下、または60Hzにおいて0.24W/kg以下である、請求項1に記載の変圧器。 The transformer according to claim 1, wherein the transformer is a three-phase transformer, and the no-load loss per weight of the iron core is 0.19 W / kg or less at 50 Hz or 0.24 W / kg or less at 60 Hz. vessel. 前記変圧器の定格容量が10kVA以上である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の変圧器。 The transformer according to any one of claims 1 to 3, wherein the rated capacity of the transformer is 10 kVA or more. 前記ライン間隔d1が10mm〜60mmである、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の変圧器。 The transformer according to any one of claims 1 to 4, wherein the line spacing d1 is 10 mm to 60 mm. 前記Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向の長さ全体に占める、前記点列状レーザ照射痕の幅方向の長さの割合が、幅方向の中心から幅方向両端に向かう方向にそれぞれ10%〜50%の範囲内である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の変圧器。 The ratio of the length of the point-row laser irradiation mark in the width direction to the total length of the Fe-based amorphous alloy strip in the width direction is 10% to 10% in the direction from the center in the width direction to both ends in the width direction. The transformer according to any one of claims 1 to 5, which is within the range of 50%. 前記Fe基アモルファス合金薄帯の厚さが18μm〜35μmである、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の変圧器。 The transformer according to any one of claims 1 to 6, wherein the thickness of the Fe-based amorphous alloy strip is 18 μm to 35 μm. 前記Fe基アモルファス薄帯は、Fe、Si、B、及び不純物からなり、Fe、Si、及びBの合計含有量を100原子%とした場合に、Feの含有量が78原子%以上であり、Bの含有量が10原子%以上であり、B及びSiの合計含有量が17原子%〜22原子%である、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の変圧器。 The Fe-based amorphous strip is composed of Fe, Si, B, and impurities, and the Fe content is 78 atomic% or more when the total content of Fe, Si, and B is 100 atomic%. The transformer according to any one of claims 1 to 7, wherein the content of B is 10 atomic% or more, and the total content of B and Si is 17 atomic% to 22 atomic%. 前記Fe基アモルファス合金薄帯は、自由凝固面及びロール面を有し、前記点列状レーザ照射痕部分を除く前記自由凝固面における最大断面高さRtが、3.0μm以下である、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の変圧器。 The Fe-based amorphous alloy strip has a free solidifying surface and a roll surface, and the maximum cross-sectional height Rt on the free solidifying surface excluding the point-row laser irradiation scar portion is 3.0 μm or less. The transformer according to any one of claims 1 to 8. 前記点列状レーザ照射痕は、前記Fe基アモルファス合金薄帯の幅方向を8等分した8個の領域から両端の2個の領域を除く、前記幅方向の中央の6個の領域内に少なくとも形成されている、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の変圧器。 The dotted laser irradiation marks are located in the central 6 regions in the width direction, excluding the two regions at both ends from the eight regions obtained by dividing the width direction of the Fe-based amorphous alloy strip into eight equal parts. The transformer according to any one of claims 1 to 9, which is formed at least.
JP2020125904A 2019-09-30 2020-07-23 Transformer Pending JP2021057576A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010959323.9A CN112582148A (en) 2019-09-30 2020-09-14 Transformer device
TW109133760A TWI747531B (en) 2019-09-30 2020-09-29 Transformer
US17/036,636 US11521782B2 (en) 2019-09-30 2020-09-29 Transformer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019178569 2019-09-30
JP2019178569 2019-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021057576A true JP2021057576A (en) 2021-04-08

Family

ID=75271160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020125904A Pending JP2021057576A (en) 2019-09-30 2020-07-23 Transformer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021057576A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6874886B2 (en) Fe-based amorphous alloy strip and its manufacturing method, iron core, and transformer
JP6350516B2 (en) Winding core and manufacturing method thereof
JP7306509B2 (en) Method for producing Fe-based amorphous alloy ribbon
JPWO2011030907A1 (en) Soft magnetic amorphous alloy ribbon, method for producing the same, and magnetic core using the same
US11521782B2 (en) Transformer
JP6041181B2 (en) Wound core
JP2021057576A (en) Transformer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230609

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240402

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240405