JP4418346B2 - 板厚方向の比透磁率が小さい電磁鋼板 - Google Patents
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Description
現在、これら電気機器のコアに用いられている電磁鋼板は、構造建築部材に用いられている鉄鋼材料と比較して、磁化が容易でかつ磁化が時間とともに増減した場合のエネルギー損失(鉄損)が少なく、主にトランス、モータなどに使われている。電磁鋼板でコアを形成すると鉄損が抑えられる。したがって電気機器の効率が向上する。
従来の電磁鋼板は、鋼板面に平行に流れる磁束に対する容易磁化方向の透磁率を制御していた。例えばトランスに用いられる電磁鋼板では磁束の流れは一方向なので、一方向のみの磁気特性を向上させた電磁鋼板が使われ、回転機に用いられる電磁鋼板では、磁束の向きはロータの回転とともに変化するので、面内に磁気異方性のない無方向性電磁鋼板が用いられていた。これら従来考慮されている磁束の向きは全て板面に平行な方向であり、板厚方向の磁気異方性はほとんど考慮されていない。
なお上記記載は、文献公知発明に係るものでないため、先行技術文献は記載していない。
こうした問題はトランス、モータ、発電機、磁気シールドなどに共通である。面内渦電流を低減するため、板厚方向に入る磁束が少ない、即ち板厚方向の比透磁率が小さい電磁鋼板を提供することが課題である。
(1)電磁鋼板表面上に厚さが40μm以上の銅のメッキ層を有し、その上に1μm以上の非磁性層を有し、かつ銅メッキ層と非磁性層の合計の厚さが200μm未満であり、電磁鋼板表面上の銅メッキ層に、ブラシにより銅メッキのないスリットを設けたことを特徴とする板厚方向の比透磁率が小さい電磁鋼板。
本発明者らは電磁鋼板の板厚方向に入る磁束を抑制し、面内渦電流を抑え、電機機器の鉄損を効果的に低減する方法を実現するため鋭意研究を行った。その結果、板厚方向に入る磁束は、電磁鋼板の表面にある非磁性層である絶縁皮膜の厚さが厚いほど入り難いこと、即ち板厚方向の比透磁率が小さくなることが確認された。これは非磁性層の透磁率が低いこと、また鋼板表面に生じる磁極により反磁界が形成される等からである。
さらに、鋼板表面に銅メッキ層を形成すると、垂直に入る磁束は銅メッキ層に流れる渦電流により反磁界が形成されて入りにくくなり、効果が大きくなる。
これらの理由から、鋼板面に垂直な方向に磁束が流れ難くなるため、面内渦電流が低減でき、従来の電磁鋼板のみで構成された電機機器の鉄心より低鉄損が得られ、またシールド材として用いると、従来のシールド板より特性が優れることを新規に知見した。
本発明において、銅メッキは通常の電磁鋼板製品、即ち表面にグラス皮膜及び/又は絶縁皮膜を有する鋼板に施しても良いし、前記の皮膜のない鋼板に直接施しても良い。
前記の絶縁皮膜の組成については、状況に応じて公知のものから選択すればよい。例えばコロイド状シリカ、リン酸アルミニウム、無水クロム酸およびクロム酸塩からなるコーティング液を塗布して、約350℃以上の温度で焼き付け形成し、膜厚を本発明範囲内に調整する。膜厚が足りない場合は焼付けの後、再度繰り返し処理すればよい。
以下、実施例に基づき本発明を説明する。
駆動条件はスロットに400Hzで10AT/mm2 で、ヨークの平均磁束密度は1.3Tになった。本モータの特性結果を表1に示す。
以上のように、本発明の電磁鋼板によれば、磁束を有効に利用し、低鉄損かつ高トルクのモータを実現することが出来る。
2:ロータ
3:挿入口
4:本発明電磁鋼板の挿入部分
Claims (1)
- 電磁鋼板表面上に厚さが40μm以上の銅のメッキ層を有し、その上に1μm以上の非磁性層を有し、かつ銅メッキ層と非磁性層の合計の厚さが200μm未満であり、電磁鋼板表面上の銅メッキ層に、ブラシにより銅メッキのないスリットを設けたことを特徴とする板厚方向の比透磁率が小さい電磁鋼板。
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