JP3614227B2 - 電力変換装置用空芯リアクトル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力変換装置の半導体素子を保護するために配される電力変換装置用空芯リアクトルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電源装置や電動機駆動装置である電力変換装置、例えば半導体スイッチング素子を使用したインバータ等において、スイッチング素子がオンした時に急激に電流が流れ、素子の極一部にのみ電流が流れるいわゆるホットスポットによる素子破壊を防ぐため、電流の急増を和らげるアノードリアクトルをスイッチング素子に直列に挿入することがある。
また、最近半導体スイッチング素子の進歩につれてスイッチング周波数が高くなってきているが、スイッチング素子のスイッチング損失が問題となり、ハードスイッチングからソフトスイッチングにする必要がでてきた。ここで、ソフトスイッチングさせるために、共振現象を利用するため共振用のリアクトルが必要となる。
【０００３】
これらアノードリアクトルや共振リアクトルは、インダクタンスは小さく（ほぼ１０μＨ以下）、また短時間に大きなパルス状の電流を流す必要があり、高周波電流による損失を極力少なくするために空芯リアクトルが用いられる。
前述したようにスイッチング周波数の向上、大きなパルス電流を流す用途が増してくると、コイルに使用する巻線の表皮効果、近接効果による高周波電流抵抗が問題となって、従来は銅箔やリッツ線を用いて空芯リアクトルを構成していたが、前者は渦電流損が多く交流抵抗を小さくするのに限界があり、また後者は作業性の悪さがあり問題であった。
【０００４】
最近、図２に示すような細い導体１ａを絶縁被覆１ｂで被覆し（例えばエナメル線）、かつこれらを同一平面上に可撓性を有する状態で並列に配置し、お互いを接合した多本平行線１と称する高周波用新線材が商品化された。
線径は０．０５ｍｍ−１．０ｍｍ、巾、長さは各種用意されているので、用途に合わせて選択できる。
【０００５】
従来は、図５に示すように、前記多本平行線１を１枚で所定のインダクタンスになるように寿司巻状にコイルを形成し、コイルの巻初め、巻終りの両端部の絶縁被覆を剥離し、該部に引き出し用導体である銅板２を半田付け等により溶接し端子としていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空芯リアクトルのコイルの端子では、ある程度の巾をもった銅板２にコイルにより発生する磁束が鎖交し、渦電流損が発生し、リアクトルの温度上昇の一因となっていた。また、半田付け等の作業性の悪さがあった。
本発明は、これらの欠点をなくした渦電流損失の発生の少ない、作業性のよい空芯リアクトルを提供するのが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述したような点に鑑みなされたものであって、次のように形成したものである。
（イ） 多本平行線を選択し、選択された多本平行線１を１枚で寿司巻状に巻回した時、所定のインダクタンスを得るよう長さを決め、そこをコイル終端部とし、最初の端部及び終端部より更に両端に端子部（リード線）の長さを加えた多本平行線を用意し、
（ロ） 図３に示すように端子部となる多本平行線の最初の端部及び終端部の位置まで複数のグループに分かれるように多本平行線を割き、分割された両端部の多本平行線を巻方向と直角方向で多本平行線の面に平行になるように、順次積み重なるように折曲げる。多本平行線はもともと平行線同志が接合されているので容易に分割できる。
（ハ） 折曲げた端子部になる多本平行線（リード線）を巾より外に出し、端部を揃えて切断し、先端部分を端子金具取付部まで絶縁を剥離する。
（ニ） この状態で端子部の折曲げられた多本平行線を絶縁テープで保護し、絶縁ボビンに多本平行線を寿司巻状に巻回する。所定のインダクタンスのコイルが出来上がる。
（ホ）前記端子部の絶縁剥離部に端子金具の圧着端子等を取り付ける。
【０００８】
【発明の実施の形態】
所定のインダクタンスの値を有するように、多本平行線を選定し必要な長さ分に端子リード線分を取ってあるので、寿司巻状に巻回してコイルを形成したときは所定のインダクタンスの空芯リアクトルコイルができる。
端子になる部分の多本平行線をコイルになる巻初め、巻終り部で巻方向と直角方向に積み重なるように多本平行線の面と平行に折曲げて、すなわち、細い絶縁電線の平行に集合した電線で端子部を形成したので高周波による端子部の渦電流損失を抑制する作用をする。
【０００９】
【実施例】
本発明の実施例について、図１、図２、図３、図４を参照して説明する。
（イ） 商品化された高周波用多本平行線は図２に示すように細い絶縁された電線を多本平行に配し、細線同志は互いに接合され容易に分割できる構成のものである。該商品化された多本平行線より所要のものを選定する。
選択された多本平行線１を１枚で寿司巻状に巻回した時、所定のインダクタンスを得るように長さＬを決め、そこをコイル終端部とし、最初の端部及び終端部より更にコイルの巻初め、巻終り両端に端子部のリード線に相当する長さＬ１，Ｌ２を加えた多本平行線を用意する。
（ロ） 図３に示すように端子部となる多本平行線の最初の端部及び終端部の位置まで複数のグループに分かれるように多本平行線を割き、分割された両端部の多本平行線を巻方向と直角方向で多本平行線の面に平行になるように、順次積み重なるように折曲げる。
【００１０】
（ハ） 折曲げた端子部になる多本平行線をコイル巾Ｗの寸法より外に出し、端部を揃えて切断し、先端部分１ｃを端子金具取付部まで絶縁を剥離する
（ニ） この状態で端子部の折曲げられた多本平行線を絶縁テープで保護し、絶縁ボビンに多本平行線を寿司巻状に巻回する。所定のインダクタンスのコイルが出来上がる。
（ホ） 端子金具を前記絶縁剥離部に取付固着し、コイルを絶縁ワニスで処理し仕上げる。
上記の端子金具を圧着端子にすると、半田上げ等の作業が不要になる。
なお、図１、図３では同じ方向に端子を出したが、互い違いに出してもよい。
【００１１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
（イ） 端子部も多本平行線の絶縁された細い電線で形成されているので高周波による渦流損失を抑制することができる。
（ロ） 端子部の先端部に端子金具として圧着端子等を使用しているので、作業性がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、電力変換装置用空芯リアクトルの斜視図である。
【図２】多本平行線の斜視図である。
【図３】多本平行線の端子部（リード線）の分割、積み重ね、折曲げの斜視図である。
【図４】図４の端子部（リード線）を揃えて切断した斜視図である。
【図５】従来の多本平行線の端子部の斜視図である。
【符号の説明】
１０ 空芯リアクトル
１ 多本平行線
１ａ 細い導体
１ｂ 絶縁被膜
１ｃ 端子金具取付部
２ 引出し用端子銅板
３ 圧着端子
Ｌ 所定のインダクタンスに必要な長さ
Ｌ１ コイル巻初めまでの端子部（リード線）の長さ
Ｌ２ コイル巻終りまでの端子部（リード線）の長さ
Ｗ 多本平行線の巾

Claims (1)

1. 巻線に多本平行線を使用した電力変換装置用空芯リアクトルにおいて、前記多本平行線を１枚で巻回するようにし、巻初め、巻終り両端の端子部は多本平行線を複数グループに端子の長さに応じた個所まで割き、その割いた個所より分割された多本平行線を巻方向と直角方向に積み重ねるように折曲げ、この積み重ねられた多本平行線を端子リード線とし、リード線はコイルの巾以上外部まで出し端部を切断して揃え、端子金具取付部の多本平行線の端部の絶縁被膜を剥離し、端子金具と一体として端子とすることを特徴とする電力変換装置用空芯リアクトル。

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