JP6482281B2 - 静止誘導機器用鉄心 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、静止誘導機器用鉄心に関する。
静止誘導機器用鉄心として例えば三相の変圧器用鉄心においては、軸方向に延びる脚部の両端部に互いに対向する一対のヨーク形成部を有する、横向きのほぼU字状をなす脚鉄心を3組備え、これら3組の脚鉄心を、所定の点を中心として前記脚部がほぼ120度間隔となるように配置するとともに、前記ヨーク形成部同士を突き合わせることにより構成されるものが考えられている(特許文献1参照)。3組の各脚鉄心は、周方向に2分割され、しかも分割された各分割脚鉄心は、厚さ方向に複数層重ねられた構成となっている。3組の脚鉄心の各脚部には、コイルが巻装される。
特公昭49−35930号公報
前記3組の脚鉄心を用いて3相の変圧器用鉄心として構成するには、3組の脚鉄心を組み合わせた状態で、これらがばらばらにならないように固定する必要があるが、特許文献1にはその固定手段が開示されていない。そこで、前記3組の脚鉄心を組み合わせた状態で固定するために、例えば3組の各脚鉄心のヨーク形成部の中心部に上下方向に開通する開口部を形成し、この開口部を利用して固定手段により3組の脚鉄心を締付け固定する構成が考えられる。しかしながら、ヨーク形成部の中央部に開口部を形成すると、その部分の断面積が部分的に減り、磁気特性が低下するという不具合がある。
そこで、ほぼU字状をなす脚鉄心を3組備え、これら3組の脚鉄心を組み合わせて構成されるものにあって、ヨーク形成部の中心部に開口部を形成しながらも磁気特性の低下を防止できる静止誘導機器用鉄心を提供する。
本実施形態の静止誘導機器用鉄心は、脚部の両端部に互いに対向するように曲げられた一対のヨーク形成部を有するほぼU字状をなす脚鉄心を3組備え、これら3組の脚鉄心を、所定の点を中心として前記脚部がほぼ120度間隔となるように配置するとともに、前記ヨーク形成部同士を突き合わせることにより構成される。前記3組の各脚鉄心は周方向に2分割されるとともに、分割された各分割脚鉄心の両ヨーク形成部の先端部は、当該ヨーク形成部の側面に対して斜めとなる切断面にて切断されている。それぞれ隣り合う2組の前記脚鉄心における隣り合う二つの前記分割脚鉄心同士で磁路を形成するとともに、前記3組の脚鉄心における前記ヨーク形成部の中心部分に、前記3組の脚鉄心におけるそれぞれ一方の前記分割脚鉄心の前記ヨーク形成部の側面または前記切断面により平面形状が三角形の開口部を形成しており、前記隣り合う二つの前記分割脚鉄心のうち一方を第1分割脚鉄心とし、他方を第2分割脚鉄心とした場合に、前記第1分割脚鉄心は、ほぼU字状をなし、前記切断面の前記ヨーク形成部の側面に対する角度が異なる第1積層用鉄心材と第2積層用鉄心材とが交互に積層されて構成され、前記第2分割脚鉄心は、ほぼU字状をなし、前記切断面の前記ヨーク形成部の側面に対する角度が異なる第3積層用鉄心材と第4積層用鉄心材とが交互に積層されて構成されている
第1実施形態における変圧器用鉄心(静止誘導機器用鉄心)の斜視図 変圧器用鉄心の平面図 3組の脚鉄心を締付け固定手段により締付け固定した状態での斜視図 (a)は3組の脚鉄心を分解した状態での斜視図、(b)は同じ磁路を形成する分割脚鉄心同士を組み合わせた状態での斜視図、(c)は3組の脚鉄心を組み合わせた状態での斜視図 締付け固定手段の斜視図 第2実施形態を示す図1相当図 図2相当図 図4相当図 第3実施形態を示す図1相当図 図2相当図 図4相当図 第4実施形態を示す図1相当図 図2相当図 図3相当図 (a)〜(d)は3組の脚鉄心における分割脚鉄心の積層用鉄心を1層ずつ積層していく過程を示す斜視図 第5実施形態を示す図1相当図 図2相当図 図15相当図
以下、複数の実施形態による静止誘導機器用鉄心を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態について図1から図5を参照して説明する。第1実施形態の静止誘導機器用鉄心としては、三相の変圧器用鉄心である。図1および図2において、変圧器用鉄心1は、第1、第2および第3の3組の脚鉄心2,3,4を備えている。これら3組の脚鉄心2,3,4は同一の構成であるので、第1の脚鉄心2を代表して説明する。
第1の脚鉄心2は、図4(a)にも示すように、横向きのほぼU字状をなす第1および第2の2個の分割脚鉄心5,6を組み合わせて構成されている。2個の分割脚鉄心5,6のうち、第1の分割脚鉄心5は、軸方向となる上下方向に延びる脚形成部5aと、この脚形成部5aの上下両端部に互いに対向するように曲げられたヨーク形成部5bを一体に有していて、横向きのほぼU字状をなしている。また、第2の分割脚鉄心6も、第1の分割脚鉄心5と同様に、軸方向となる上下方向に延びる脚形成部6aと、この脚形成部6aの上下両端部に互いに対向するように曲げられたヨーク形成部6bを一体に有していて、横向きのほぼU字状をなしている。第1および第2の分割脚鉄心5,6は、例えば電磁鋼板により形成されている。
この場合、第1の分割脚鉄心5の脚形成部5aと第2の分割脚鉄心6の脚形成部6aの軸方向長さは同じであるが、第1の分割脚鉄心5の上下の各ヨーク形成部5bの長さは、第2の分割脚鉄心6のヨーク形成部6bよりも長く形成されている。また、第1の分割脚鉄心5のヨーク形成部5bにおける先端部は、当該ヨーク形成部5bの側面に対して斜めとなる切断面5cにて切断されている。この切断面5cは、図2に示すように、ヨーク形成部5bの左右の側面のうち、一方の側面に対して60°の角度をなし、他方の側面に対して120°の角度をなしている。また、第2の分割脚鉄心6のヨーク形成部6bにおける先端部も、当該ヨーク形成部6bの側面に対して斜めとなる切断面6cにて切断されている。この切断面6cは、前記切断面5cとは向きが異なっていて、ヨーク形成部6bの左右の側面のうち、一方の側面に対して120°の角度をなし、他方の側面に対して60°の角度をなしている。
第1および第2の2個の分割脚鉄心5,6の側面同士を突き合わせることで、第1の脚鉄心2が構成される。したがって、第1の脚鉄心2の脚部2aは、2個の分割脚鉄心5,6の脚形成部5a,6aにて形成され、第1の脚鉄心2のヨーク形成部2bは、2個の分割脚鉄心5,6のヨーク形成部5b,6bにて形成される。第2の脚鉄心3および第3の脚鉄心4も、第1の脚鉄心2と同様に構成されている。
そして、変圧器用鉄心1は、第1から第3の3組の脚鉄心2,3,4を、所定の点O(図2参照)を中心としてそれぞれの脚部2a,3a,4aがほぼ120°間隔となるように配置するとともに、各ヨーク形成部2b,3b,4b同士を図1および図2に示すように突き合わせることによって構成されている。したがって、3組の各脚鉄心2,3,4は、それぞれ周方向に2分割された第1および第2の2個の分割脚鉄心5,6を組み合わせて構成されている。
ここで、3組の脚鉄心2,3,4の組み合わせについて具体的に説明する。第1の脚鉄心2における第1の分割脚鉄心5のヨーク形成部5bの切断面5cを、隣の第3の脚鉄心4における第1の分割脚鉄心5のヨーク形成部5bの側面に当接させるとともに、第1の脚鉄心2における第2の分割脚鉄心6のヨーク形成部6bの切断面6cを、隣の第2の脚鉄心3における第1の分割脚鉄心5のヨーク形成部5bの側面に当接させる。第2の脚鉄心3の分割脚鉄心5,6も、第3の脚鉄心4の分割脚鉄心5,6も、第1の脚鉄心2の分割脚鉄心5,6と同様に組み付ける。
これにより、図1および図2に示すように、3組の脚鉄心2,3,4により変圧器用鉄心1が形成される。このとき、3組の脚鉄心2,3,4において、平面的に見て(上から見て)Y字状をなすヨーク形成部2b,3b,4bの中心部に、平面形状が正三角形でかつ軸方向(上下方向)に開通する開口部7が上下2箇所に形成される。この場合、開口部7は、3個の第2の分割脚鉄心6の側面によって形成されている。
そして、この変圧器用鉄心1を、3組の脚鉄心2,3,4がばらばらにならないように連結固定する場合には、図3および図5に示すように、締付け固定手段8を2組用いる。各締付け固定手段8は同様の構成であるので、一方の締付け固定手段8の構成を代表して説明する。締付け固定手段8は、上下方向に延びる軸部9と、この軸部9の上下両側に配置される一対の締付け板10,11を備える。締付け板10,11は、ともに円板状をなしていて、一方の締付け板10は、軸部9の一端部に固着されている。軸部9の先端部側の外周部には雄ねじ部9aが形成されている。他方の締付け板11の中心部にはねじ孔11aが形成されていて、このねじ孔11aが、軸部9の雄ねじ部9aに螺合可能とされている。
3組の脚鉄心2,3,4を締付け固定手段8を用いて連結固定する場合には、3組の脚鉄心2,3,4を図1に示すように組み合わせた状態で、締付け板10に固着された軸部9を前記開口部7に挿通させ、その開口部7から突出した軸部9の先端部を、他方の締付け板11のねじ孔11aに通し、締付け板11を回転させることで、雄ねじ部9aをねじ孔11aに螺合させ、上下2枚の締付け板10,11により3組の脚鉄心2,3,4におけるヨーク形成部2b,3b,4bを挟み込むことにより、締付け固定手段8にて3組の脚鉄心2,3,4を締付け固定する。上下2組の締付け固定手段8にて、3組の脚鉄心2,3,4における上下2箇所のヨーク形成部2b,3b,4bを締付け固定する。
締付け固定手段8において、一方の締付け板10は、軸部9に固着されている必要はなく、他方の締付け板11と同様に、軸部9の雄ねじ部9aに螺合可能なねじ孔を有する構成とすることもできる。また、締付け固定手段8としては、上下2組にすることに限られず、軸部9を長くして、1本の軸部9を上下2箇所の開口部7に挿通させ、この軸部9の両端部に締付け板10,11を螺合させる構成とすることも可能である。
なお、このような構成の変圧器用鉄心1を用いて変圧器を構成する場合には、3組の脚鉄心2,3,4の各脚部2a,3a,4aに、図示しないコイルが巻装される。
上記構成の場合、図4(b)に示すように、第1の脚鉄心2における第1の分割脚鉄心5と、これと隣り合う第3の脚鉄心4における第2の分割脚鉄心6により磁路を形成する。また、第1の脚鉄心2における第2の分割脚鉄心6と、これと隣り合う第2の脚鉄心3における第1の分割脚鉄心5により磁路を形成する。さらに、第2の脚鉄心3における第2の分割脚鉄心6と、これと隣り合う第3の脚鉄心4における第1の分割脚鉄心5により磁路を形成する。
本実施形態においては、上述したように、脚部2a,3a,4aの両端部に一対のヨーク形成部2b,3b,4bを有するほぼU字状をなす脚鉄心2,3,4を3組備え、これら3組の脚鉄心2,3,4を所定の点Oを中心として前記脚部2a,3a,4aがほぼ120度間隔となるように配置するとともに、前記ヨーク形成部2b,3b,4b同士を突き合わせることにより構成される変圧器用鉄心1にあって、3組の脚鉄心2,3,4はそれぞれ周方向に2分割されるとともに、分割された各分割脚鉄心5,6の両ヨーク形成部5b,6bの先端部は、当該ヨーク形成部5b,6bの側面に対して斜めとなる切断面5c,6cにて切断されている。そして、それぞれ隣り合う2組の脚鉄心2,3、3,4、4,2における隣り合う二つの第1および第2の分割脚鉄心5,6同士で磁路を形成するとともに、前記3組の脚鉄心2,3,4におけるヨーク形成部2b、3b、4bの中心部分に、前記3組の脚鉄心2,3,4におけるそれぞれ第1の分割脚鉄心5のヨーク形成部5bの側面により平面形状が三角形でかつ軸方向に開通する開口部7を形成した構成とした。これにより、ほぼU字状をなす脚鉄心2,3,4を3組備え、これら3組の脚鉄心2,3,4を組み合わせて構成されるものにあって、ヨーク形成部2b,3b,4bの中心部に開口部7を形成しながらも磁気特性の低下を防止できる。
そして、軸部9と、この軸部9の両端部に配置される一対の締付け板10,11を有する締付け固定手段8を備え、軸部9を前記開口部7に挿通させるとともに、一対の締付け板10,11で前記3組の脚鉄心2,3,4における前記ヨーク形成部2b,3b,4bを挟み込むことにより、締付け固定手段8にて前記3組の脚鉄心2,3,4を締付け固定する構成とした。これにより、3組の脚鉄心2,3,4を強固に連結固定することができ、強固な変圧器用鉄心1、ひいては強固な変圧器を構成することが可能となる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態について主に図6から図8を参照して説明する。変圧器用鉄心21は、第1、第2および第3の3組の脚鉄心22,23,24を備えている。これら3組の脚鉄心22,23,24は同一の構成であるので、第1の脚鉄心22を代表して説明する。
第1の脚鉄心22は、図8(a)にも示すように、横向きのほぼU字状をなす第1および第2の2個の分割脚鉄心25,26を組み合わせて構成されている。2個の分割脚鉄心25,26のうち、第1の分割脚鉄心25は、軸方向となる上下方向に延びる脚形成部25aと、この脚形成部25aの上下両端部に互いに対向するように曲げられたヨーク形成部25bを一体に有していて、横向きのほぼU字状をなしている。また、第2の分割脚鉄心26も、第1の分割脚鉄心25と同様に、軸方向となる上下方向に延びる脚形成部26aと、この脚形成部26aの上下両端部に互いに対向するように曲げられたヨーク形成部26bを一体に有していて、横向きのほぼU字状をなしている。第1および第2の分割脚鉄心25,26も、例えば電磁鋼板により形成されている。
この場合、第1の分割脚鉄心25の脚形成部25aと第2の分割脚鉄心26の脚形成部26aの軸方向長さは同じであり、また、第1の分割脚鉄心25の上下の各ヨーク形成部25bと、第2の分割脚鉄心26のヨーク形成部26bは同じ長さに形成されている。また、第1の分割脚鉄心25のヨーク形成部25bにおける先端部は、当該ヨーク形成部25bの側面に対して斜めとなる切断面25cにて切断されている。この切断面25cは、図7に示すように、ヨーク形成部25bの左右の側面のうち、一方の側面に対して60°の角度をなし、他方の側面に対して120°の角度をなしている。また、第2の分割脚鉄心26のヨーク形成部26bにおける先端部も、当該ヨーク形成部26bの側面に対して斜めとなる切断面26cにて切断されている。この切断面26cは、前記切断面25cとは向きが異なっていて、ヨーク形成部26bの左右の側面のうち、一方の側面に対して120°の角度をなし、他方の側面に対して60°の角度をなしている。
第1および第2の2個の分割脚鉄心25,26の側面同士を突き合わせることで、第1の脚鉄心22が構成される。したがって、第1の脚鉄心22の脚部22aは、2個の分割脚鉄心25,26の脚形成部25a,26aにて形成され、第1の脚鉄心22のヨーク形成部22bは、2個の分割脚鉄心25,26のヨーク形成部25b,26bにて形成される。第2の脚鉄心23および第3の脚鉄心24も、第1の脚鉄心22と同様に構成されている。
そして、変圧器用鉄心21は、第1から第3の3組の脚鉄心22,23,24を、所定の点O(図7参照)を中心としてそれぞれの脚部22a,23a,24aがほぼ120°間隔となるように配置するとともに、各ヨーク形成部12b,23b,24b同士を図6および図7に示すように突き合わせることによって構成されている。したがって、3組の各脚鉄心22,23,24は、周方向に2分割された第1および第2の2個の分割脚鉄心25,26を組み合わせて構成されている。
ここで、3組の脚鉄心22,23,24の組み合わせについて具体的に説明する。第1の脚鉄心22における第1の分割脚鉄心25のヨーク形成部25bの切断面25cを、隣の第3の脚鉄心24における第2の分割脚鉄心26のヨーク形成部26bの側面に当接させるとともに、第1の脚鉄心22における第2の分割脚鉄心26のヨーク形成部26bの側面を、隣の第2の脚鉄心23における第1の分割脚鉄心25のヨーク形成部25bの切断面25cに当接させる。第2の脚鉄心23の分割脚鉄心25,26も、第3の脚鉄心24の分割脚鉄心25,26も、第1の脚鉄心22の分割脚鉄心25,26と同様に組み付ける。
これにより、図6および図7に示すように、3組の脚鉄心22,23,24により変圧器用鉄心21が形成される。このとき、3組の脚鉄心22,23,24において、平面的に見て(上から見て)Y字状をなすヨーク形成部22b,23b,24bの中心部に、平面形状が正三角形でかつ軸方向(上下方向)に開通する開口部27が上下2箇所に形成される。この場合、開口部27は、3個の第2の分割脚鉄心26の先端部の切断面26cによって形成されている。
そして、この変圧器用鉄心21を、3組の脚鉄心22,23,24がばらばらにならないように連結固定する場合には、前述した第1の実施形態で用いた2組の締付け固定手段8を用いて第1の実施形態の場合と同様に締付け固定する。
上記構成の場合も、図8(b)に示すように、第1の脚鉄心22における第1の分割脚鉄心25と、これと隣り合う第3の脚鉄心24における第2の分割脚鉄心26により磁路を形成する。また、第1の脚鉄心22における第2の分割脚鉄心26と、これと隣り合う第2の脚鉄心23における第1の分割脚鉄心25により磁路を形成する。さらに、第2の脚鉄心23における第2の分割脚鉄心26と、これと隣り合う第3の脚鉄心24における第1の分割脚鉄心25により磁路を形成する。
本実施形態においても、第1の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
(第3の実施形態)
第3の実施形態について主に図9から図11を参照して説明する。変圧器用鉄心31は、第1、第2および第3の3組の脚鉄心32,33,34を備えている。これら3組の脚鉄心32,33,34は同一の構成であるので、第1の脚鉄心32を代表して説明する。
第1の脚鉄心32は、図11(a)にも示すように、横向きのほぼU字状をなす第1および第2の2個の分割脚鉄心35,36を組み合わせて構成されている。2個の分割脚鉄心35,36のうち、第1の分割脚鉄心35は、軸方向となる上下方向に延びる脚形成部35aと、この脚形成部35aの上下両端部に互いに対向するように曲げられたヨーク形成部35bを一体に有していて、横向きのほぼU字状をなしている。また、第2の分割脚鉄心36も、第1の分割脚鉄心35と同様に、軸方向となる上下方向に延びる脚形成部36aと、この脚形成部36aの上下両端部に互いに対向するように曲げられたヨーク形成部36bを一体に有していて、横向きのほぼU字状をなしている。第1および第2の分割脚鉄心35,36も、例えば電磁鋼板により形成されている。
この場合、第1の分割脚鉄心35の脚形成部35aと第2の分割脚鉄心36の脚形成部36aの軸方向長さは同じであるが、第1の分割脚鉄心35の上下の各ヨーク形成部35bの長さは、第2の分割脚鉄心36のヨーク形成部36bよりもやや長く形成されている。また、第1の分割脚鉄心35のヨーク形成部35bにおける先端部は、当該ヨーク形成部35bの側面に対して斜めとなる切断面35cにて切断されている。この切断面35cは、図10に示すように、ヨーク形成部35bの左右の側面のうち、一方の側面に対して120°の角度をなし、他方の側面に対して60°の角度をなしている。また、第2の分割脚鉄心36のヨーク形成部36bにおける先端部も、当該ヨーク形成部36bの側面に対して斜めとなる切断面36cにて切断されている。この切断面36cは、前記切断面35cとは向きが異なっていて、ヨーク形成部36bの左右の側面のうち、一方の側面に対して60°の角度をなし、他方の側面に対して120°の角度をなしている。
第1および第2の2個の分割脚鉄心35,36の側面同士を突き合わせることで、第1の脚鉄心32が構成される。したがって、第1の脚鉄心32の脚部32aは、2個の分割脚鉄心35,36の脚形成部35a,36aにて形成され、第1の脚鉄心32のヨーク形成部32bは、2個の分割脚鉄心35,36のヨーク形成部35b,36bにて形成される。第2の脚鉄心33および第3の脚鉄心34も、第1の脚鉄心32と同様に構成されている。
そして、変圧器用鉄心31は、第1から第3の3組の脚鉄心32,33,34を、所定の点O(図10参照)を中心としてそれぞれの脚形成部32a,33a,34aがほぼ120°間隔となるように配置するとともに、各ヨーク形成部32b,33b,34b同士を図9および図10に示すように突き合わせることによって構成されている。3組の各脚鉄心32,33,34は、周方向に2分割された第1および第2の2個の分割脚鉄心35,36を組み合わせて構成されている。
ここで、3組の脚鉄心32,33,34の組み合わせについて具体的に説明する。第1の脚鉄心32における第1の分割脚鉄心35のヨーク形成部35bの切断面35cを、隣の第3の脚鉄心34における第2の分割脚鉄心36のヨーク形成部36bの切断面36cに当接させるとともに、第1の脚鉄心32における第2の分割脚鉄心36のヨーク形成部36bの切断面36cを、隣の第2の脚鉄心33における第1の分割脚鉄心35のヨーク形成部35bの切断面35cに当接させる。第2の脚鉄心33の分割脚鉄心35,36も、第3の脚鉄心34の分割脚鉄心35,36も、第1の脚鉄心32の分割脚鉄心35,36と同様に組み付ける。
これにより、図9および図10に示すように、3組の脚鉄心32,33,34により変圧器用鉄心31が形成される。このとき、3組の脚鉄心32,33,34において、平面的に見て(上から見て)Y字状をなすヨーク形成部32b,33b,44bの中心部に、平面形状が正三角形でかつ軸方向(上下方向)に開通する開口部37が上下2箇所に形成される。この場合、開口部37は、3個の第1の分割脚鉄心35の側面によって形成されている。
そして、この変圧器用鉄心31を、3組の脚鉄心32,33,34がばらばらにならないように連結固定する場合には、前述した第1の実施形態で用いた2組の締付け固定手段8を用いて第1の実施形態の場合と同様に締付け固定する。
上記構成の場合も、図11(b)に示すように、第1の脚鉄心32における第1の分割脚鉄心35と、これと隣り合う第3の脚鉄心34における第2の分割脚鉄心36により磁路を形成する。また、第1の脚鉄心32における第2の分割脚鉄心36と、これと隣り合う第2の脚鉄心33における第1の分割脚鉄心35により磁路を形成する。さらに、第2の脚鉄心33における第2の分割脚鉄心36と、これと隣り合う第3の脚鉄心34における第1の分割脚鉄心35により磁路を形成する。
本実施形態においても、第1の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
(第4の実施形態)
第4の実施形態について図12から図15を参照して説明する。変圧器用鉄心41は、第1、第2および第3の3組の脚鉄心42,43,44を備えている。これら3組の脚鉄心42,43,44は同一の構成であるので、第1の脚鉄心42を代表して説明する。
第1の脚鉄心42は、横向きのほぼU字状をなす第1および第2の2個の分割脚鉄心45,46を組み合わせて構成されている。2個の各分割脚鉄心45,46は、それぞれほぼU字状をなす積層用鉄心を複数層、この場合4層積み重ねて構成されている。この場合、第1の分割脚鉄心45については、図12に示すように、内側から一層目の積層用鉄心を45−1、二層目の積層用鉄心を45−2、三層目の積層用鉄心を45−3、四層目の積層用鉄心を45−4の符号で示す。第2の分割脚鉄心46については、図12における左側の第3の脚鉄心44における第2の分割脚鉄心46で示すように、内側から一層目の積層用鉄心を46−1、二層目の積層用鉄心を46−2、三層目の積層用鉄心を46−3、四層目の積層用鉄心を46−4の符号で示す。各積層用鉄心45−1〜45−4、46−1〜46−4も、例えば電磁鋼板により形成されている。
第1の分割脚鉄心45における一層目の積層用鉄心45−1は、図15(a)に示すように、上側のヨーク形成部の先端部と下側のヨーク形成部の先端部に、それぞれ側面に対して斜めとなる切断面45c−1が形成されている。上側のヨーク形成部の切断面45c−1と下側のヨーク形成部の切断面45c−1では、向きが異なっている。各切断面45c−1は、対応するヨーク形成部の側面に対して60°と120°の角度をなしている。
また、第2の分割脚鉄心46における一層目の積層用鉄心46−1において、同図15(a)に示すように、上側のヨーク形成部および下側のヨーク形成部は、第1の分割脚鉄心45における一層目の積層用鉄心45−1よりも短く設定されていて、それぞれの先端部に側面に対して斜めとなる切断面46c−1が形成されている(図15(a)において、左側の第3の脚鉄心44の第2の分割脚鉄心46の一層目の積層用鉄心46−1参照)。上側のヨーク形成部の切断面46c−1と下側のヨーク形成部の切断面46c−1では、向きが異なっている。各切断面46c−1は、対応するヨーク形成部の側面に対して60°と120°の角度をなしている。
図15(a)は、3組の脚鉄心42,43,44のそれぞれの第1および第2の分割脚鉄心45,46の一層目の積層用鉄心45−1,46−1を組み合わせた状態が示されている。手前側の第1の脚鉄心42における左側の第1の分割脚鉄心45の一層目の積層用鉄心45−1は、上側の切断面45c−1を左側の第3の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45の一層目の積層用鉄心45−1のヨーク形成部の側面に当接させ、下側の切断面45c−1を左側の第3の脚鉄心44における第2の分割脚鉄心46の一層目の積層用鉄心46−1のヨーク形成部の切断面46c−1に当接させる。
また、第1の脚鉄心42における右側の第2の分割脚鉄心46の一層目の積層用鉄心46−1は、上側の切断面46c−1を右側の第2の脚鉄心43における第1の分割脚鉄心45の一層目の積層鉄心45−1のヨーク形成部の側面に当接させ、下側の切断面46c−1を同じく右側の第2の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45の一層目の積層用鉄心45−1の下側のヨーク形成部の切断面46c−1に当接させる(第3の脚鉄心44における第2の分割脚鉄心46の一層目の積層用鉄心46−1参照)。
第2の脚鉄心43および第3の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45の一層目の積層用鉄心45−1および第2の分割脚鉄心46の一層目の積層用鉄心46−1も、上記と同様に組み合わせることで、図15(a)に示すように、3組の脚鉄心42,43,44における第1および第2の分割脚鉄心45,46の一層目の積層用鉄心45−1,46−1の組み合わせが完成する。この場合、上下のヨーク形成部の中心部分に、それぞれ3個の積層用鉄心45−1のヨーク形成部の側面によって正三角形の開口部47が形成される。
第1の脚鉄心42の第1の分割脚鉄心45における二層目の積層用鉄心45−2も、図15(b)に示すように、上側のヨーク形成部の先端部と下側のヨーク形成部の先端部に、それぞれ側面に対して斜めとなる切断面45c−2が形成されている(下側のヨーク形成部の切断面は図示されていない)。上側のヨーク形成部の切断面45c−2は、一層目の積層用鉄心45−1の上側のヨーク形成部の切断面45c−1とは向きが異なっている。なお、図示はしないが、二層目の積層用鉄心45−2における下側のヨーク形成部の切断面は、上側のヨーク形成部の切断面45c−2とは向きが異なっている。
また、第2の分割脚鉄心46における二層目の積層用鉄心46−2において、同図15(b)に示すように、上側のヨーク形成部および下側のヨーク形成部は、第1の分割用鉄心45における二層目の積層用鉄心45−2よりも短く設定されていて、それぞれの先端部に、側面に対して斜めとなる切断面46c−2が形成されている(下側の切断面46c−2は図示されていない)。上側のヨーク形成部の切断面46c−2は、一層目の積層用鉄心46−1の上側のヨーク形成部の切断面46c−1とは向きが異なっている。なお、図示はしないが、二層目の積層用鉄心46−2における下側のヨーク形成部の切断面は、上側のヨーク形成部の切断面46c−2とは向きが異なっている。
図15(b)は、3組の脚鉄心42,43,44のそれぞれの第1および第2の分割脚鉄心45,46の二層目の積層用鉄心45−2,46−2を組み合わせた状態が示されている。手前側の第1の脚鉄心42における左側の第1の分割脚鉄心45の二層目の積層用鉄心45−2は、上側の切断面45c−2を左側の第3の脚鉄心44における第2の分割脚鉄心46の二層目の積層用鉄心46−2の切断面46c−2に当接させ、下側の切断面を、図示はしないが左側の第3の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45の二層目の積層用鉄心45−1のヨーク形成部の側面に当接させる。
また、第1の脚鉄心42における右側の第2の分割脚鉄心46の二層目の積層用鉄心46−2は、上側の切断面46c−2を右側の第2の脚鉄心43における第1の分割脚鉄心45の二層目の積層鉄心45−2のヨーク形成部の切断面45c−2に当接させ、下側の切断面を、図示はしないが右側の第2の脚鉄心44における第2の分割脚鉄心46の二層目の積層用鉄心46−2の下側のヨーク形成部の側面に当接させる。
第2の脚鉄心43および第3の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45の二層目の積層用鉄心45−2および第2の分割脚鉄心46の二層目の積層用鉄心46−2も、上記と同様に組み合わせることで、図15(b)に示すように、3組の脚鉄心42,43,44における第1および第2の分割脚鉄心45,46の二層目の積層用鉄心45−2,46−2の組み合わせが完成する。この場合も、上下のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心45−2のヨーク形成部の側面によって正三角形の開口部47が形成される。
このとき、それぞれの第2の分割脚鉄心46における二層目の積層用鉄心46−2の上側のヨーク形成部の先端部(一部)が、当該分割脚鉄心46と同じ磁路を形成する隣の第1の分割脚鉄心45における前層である一層目の積層用鉄心45−1の上側のヨーク形成部の先端部(一部)に重なってラップ構造を形成するとともに、図示はしないが、それぞれの第1の分割脚鉄心45における二層目の積層用鉄心45−2の下側のヨーク形成部の一部である先端部が、当該分割脚鉄心45と同じ磁路を形成する隣の第2の分割脚鉄心46における前層である一層目の積層用鉄心46−1の下側のヨーク形成部の一部である先端部に重なってラップ構造を形成する。
第1の脚鉄心42の第1の分割脚鉄心45における三層目の積層用鉄心45−3も、図15(c)に示すように、上側のヨーク形成部の先端部と下側のヨーク形成部の先端部に、それぞれ側面に対して斜めとなる切断面45c−3が形成されている(下側のヨーク形成部の切断面は図示されていない)。上側のヨーク形成部の切断面45c−3は、一層目の積層用鉄心45−1の上側のヨーク形成部の切断面45c−1と同じ向きに設定されている。なお、図示はしないが、三層目の積層用鉄心45−3における下側のヨーク形成部の切断面は、一層目の積層用鉄心45−1の下側のヨーク形成部の切断面45c−1と同じ向きに設定されている。
また、第2の分割脚鉄心46における三層目の積層用鉄心46−3において、同図15(c)に示すように、上側のヨーク形成部および下側のヨーク形成部は、第1の分割用鉄心45における三層目の積層用鉄心45−3よりも短く設定されていて、それぞれの先端部に側面に対して斜めとなる切断面46c−3が形成されている。上側のヨーク形成部の切断面46c−3は一層目の積層用鉄心46−1の上側のヨーク形成部の切断面46c−1と同じ向きに設定され、下側のヨーク形成部の切断面は、図示はしないが、一層目の積層用鉄心46−1の下側のヨーク形成部の切断面46c−1と同じ向きに設定されている。
図15(c)は、3組の脚鉄心42,43,44のそれぞれの第1および第2の分割脚鉄心45,46の三層目の積層用鉄心45−3,46−3を組み合わせた状態が示されている。手前側の第1の脚鉄心42における左側の第1の分割脚鉄心45の三層目の積層用鉄心45−3は、一層目の場合と同様に、上側の切断面45c−3を左側の第3の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45の三層目の積層用鉄心45−3のヨーク形成部の側面に当接させ、下側の切断面を図示はしないが左側の第3の脚鉄心44における第2の分割脚鉄心46の三層目の積層用鉄心46−3のヨーク形成部の切断面に当接させる。
また、第1の脚鉄心42における右側の第2の分割脚鉄心46の三層目の積層用鉄心46−3は、上側の切断面46c−3を右側の第2の脚鉄心43における第1の分割脚鉄心45の三層目の積層鉄心45−3のヨーク形成部の側面に当接させ、下側の切断面を、図示はしないが右側の第2の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45の三層目の積層用鉄心45−3の下側のヨーク形成部の切断面に当接させる。
第2の脚鉄心43および第3の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45の三層目の積層用鉄心45−3および第2の分割脚鉄心46の三層目の積層用鉄心46−3も、上記と同様に組み合わせることで、図15(c)に示すように、3組の脚鉄心42,43,44における第1および第2の分割脚鉄心45,46の三層目の積層用鉄心45−3,46−3の組み合わせが完成する。この場合も、上下のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心45−3のヨーク形成部の側面によって正三角形の開口部47が形成される。
このとき、それぞれの第1の分割脚鉄心45における三層目の積層用鉄心45−3の上側のヨーク形成部の先端部が、当該分割脚鉄心45と同じ磁路を形成する隣の第2の分割脚鉄心46における前層である二層目の積層用鉄心46−2の上側のヨーク形成部の先端部に重なってラップ構造を形成するとともに、図示はしないが、それぞれの第1の分割脚鉄心45における三層目の積層用鉄心45−3の下側のヨーク形成部の先端部が、当該分割脚鉄心45と同じ磁路を形成する隣の第3の分割脚鉄心46における前層である二層目の積層用鉄心46−2の下側のヨーク形成部の先端部に重なってラップ構造を形成する。
第1の脚鉄心42の第1の分割脚鉄心45における四層目の積層用鉄心45−4も、図15(d)に示すように、上側のヨーク形成部の先端部と下側のヨーク形成部の先端部に、それぞれ側面に対して斜めとなる切断面45c−4が形成されている(下側のヨーク形成部の切断面は図示されていない)。上側のヨーク形成部の切断面45c−4は、二層目の積層用鉄心45−2の上側のヨーク形成部の切断面45c−2と同じ向きに設定されている。なお、図示はしないが、四層目の積層用鉄心45−4における下側のヨーク形成部の切断面は、上側のヨーク形成部の切断面45c−4とは向きが異なっている。
また、第2の分割脚鉄心46における四層目の積層用鉄心46−4において、同図15(d)に示すように、上側のヨーク形成部および下側のヨーク形成部は、第1の分割用鉄心45における四層目の積層用鉄心45−4よりも短く設定されていて、それぞれの先端部に側面に対して斜めとなる切断面46c−4が形成されている。上側のヨーク形成部の切断面46c−4は二層目の積層用鉄心46−2の上側のヨーク形成部の切断面46c−2と同じ向きに設定され、下側のヨーク形成部の切断面は、図示はしないが、二層目の積層用鉄心46−2の下側のヨーク形成部の切断面と同じ向きに設定されている。
図15(d)は、3組の脚鉄心42,43,44のそれぞれの第1および第2の分割脚鉄心45,46の四層目の積層用鉄心45−4,46−4を組み合わせた状態が示されている。手前側の第1の脚鉄心42における左側の第1の分割脚鉄心45の四層目の積層用鉄心45−4は、上側の切断面45c−4を左側の第3の脚鉄心44における第2の分割脚鉄心46の四層目の積層用鉄心46−4の切断面46c−4に当接させ、下側の切断面を、図示はしないが左側の第3の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45の四層目の積層用鉄心45−1のヨーク形成部の側面に当接させる。
また、第1の脚鉄心42における右側の第2の分割脚鉄心46の四層目の積層用鉄心46−4は、上側の切断面46c−4を右側の第2の脚鉄心43における第1の分割脚鉄心45の四層目の積層鉄心45−4のヨーク形成部の切断面45c−4に当接させ、下側の切断面を、図示はしないが右側の第2の脚鉄心44における第2の分割脚鉄心46の四層目の積層用鉄心46−4の下側のヨーク形成部の側面に当接させる。
第2の脚鉄心43および第3の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45の四層目の積層用鉄心45−4および第2の分割脚鉄心46の四層目の積層用鉄心46−4も、上記と同様に組み合わせることで、図15(d)に示すように、3組の脚鉄心42,43,44における第1および第2の分割脚鉄心45,46の四層目の積層用鉄心45−4,46−4の組み合わせが完成する。この場合も、上下のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心45−4のヨーク形成部の側面によって正三角形の開口部47が形成される。
このとき、それぞれの第2の分割脚鉄心46における四層目の積層用鉄心46−4の上側のヨーク形成部の先端部が、当該分割脚鉄心46と同じ磁路を形成する隣の第1の分割脚鉄心45における前層である三層目の積層用鉄心45−3の上側のヨーク形成部の先端部)に重なってラップ構造を形成するとともに、図示はしないが、それぞれの第1の分割脚鉄心45における四層目の積層用鉄心45−4の下側のヨーク形成部の先端部が、当該分割脚鉄心45と同じ磁路を形成する隣の第2の分割脚鉄心46における前層である三層目の積層用鉄心46−3の下側のヨーク形成部の先端部に重なってラップ構造を形成する。
そして、この変圧器用鉄心41を、3組の脚鉄心42,43,44がばらばらにならないように連結固定する場合には、図14に示すように、前述した第1の実施形態で用いた2組の締付け固定手段8を用いて第1の実施形態の場合と同様に締付け固定する。
上記構成の場合も、第1の脚鉄心42における第1の分割脚鉄心45と、これと隣り合う第3の脚鉄心44における第2の分割脚鉄心46により磁路を形成する。また、第1の脚鉄心42における第2の分割脚鉄心46と、これと隣り合う第2の脚鉄心43における第1の分割脚鉄心45により磁路を形成する。さらに、第2の脚鉄心43における第2の分割脚鉄心46と、これと隣り合う第3の脚鉄心44における第1の分割脚鉄心45により磁路を形成する。
このような構成とした第4の実施形態によれば、特に、同じ磁路を形成する第1の分割脚鉄心45と、隣の脚鉄心における第2の分割脚鉄心46は、それぞれ4層の積層用鉄心45−1〜45−4と、46−1〜46−4により形成されていて、それら積層用鉄心間でラップ構造を有する構成となっているから、一つの脚から隣の脚へ流れる磁束は、ヨーク形成部の延び方向だけではなく、積層用鉄心の重なり方向(ラップ方向)にも流れ易くなり、磁束の流れが一層スムーズであり、接合部での漏れ磁束の発生が少なく、鉄損の増加や励磁電流の増加を極力抑えることが可能となる。
(第5の実施形態)
第5の実施形態について図16から図18を参照して説明する。変圧器用鉄心51は、第1、第2および第3の3組の脚鉄心52,53,54を備えている。これら3組の脚鉄心52,53,54は同一の構成であるので、第1の脚鉄心52を代表して説明する。
第1の脚鉄心52は、横向きのほぼU字状をなす第1および第2の2個の分割脚鉄心55,56を組み合わせて構成されている。2個の各分割脚鉄心55,56は、それぞれほぼU字状をなす積層用鉄心を複数層、この場合4層積み重ねて構成されている。この場合も、第1の分割脚鉄心55については、図16に示すように、内側から一層目の積層用鉄心を55−1、二層目の積層用鉄心を55−2、三層目の積層用鉄心を55−3、四層目の積層用鉄心を55−4の符号で示す。第2の分割脚鉄心56についても、図16における左側の第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56で示すように、内側から一層目の積層用鉄心を56−1、二層目の積層用鉄心を56−2、三層目の積層用鉄心を56−3、四層目の積層用鉄心を56−4の符号で示す。各積層用鉄心55−1〜55−4、56−1〜56−4も、例えば電磁鋼板により形成されている。
第1の分割脚鉄心55における一層目の積層用鉄心55−1は、図18(a)に示すように、上側のヨーク形成部の先端部と下側のヨーク形成部の先端部に、それぞれ側面に対して斜めとなる切断面55c−1が形成されている。上側のヨーク形成部の切断面55c−1と下側のヨーク形成部の切断面55c−1では、向きが異なっている。各切断面55c−1は、対応するヨーク形成部の側面に対して60°と120°の角度をなしている。
また、第2の分割脚鉄心56における一層目の積層用鉄心56−1において、同図18(a)に示すように、上側のヨーク形成部および下側のヨーク形成部は、第1の分割脚鉄心55における一層目の積層用鉄心55−1よりも短く設定されていて、それぞれの先端部に側面に対して斜めとなる切断面56c−1が形成されている(図18(a)において、左側の第3の脚鉄心54の第2の分割脚鉄心56の一層目の積層用鉄心56−1参照)。上側のヨーク形成部の切断面56c−1と下側のヨーク形成部の切断面56c−1では、向きが異なっている。各切断面56c−1は、対応するヨーク形成部の側面に対して60°と120°の角度をなしている。
図18(a)は、3組の脚鉄心52,53,54のそれぞれの第1および第2の分割脚鉄心55,56の一層目の積層用鉄心55−1,56−1を組み合わせた状態が示されている。手前側の第1の脚鉄心52における左側の第1の分割脚鉄心55の一層目の積層用鉄心55−1は、上側の切断面55c−1を、左側の第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56の一層目の積層用鉄心56−1の上側の切断面56c−1に当接させ、下側の切断面55c−1を、左側の第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56の一層目の積層用鉄心56−1の下側のヨーク形成部の側面に当接させる。
また、第1の脚鉄心52における右側の第2の分割脚鉄心56の一層目の積層用鉄心56−1は、上側の切断面56c−1を、右側の第2の脚鉄心53における第1の分割脚鉄心55の一層目の積層鉄心55−1の上側の切断面55c−1に当接させ、下側のヨーク形成部の側面を、右側の第2の脚鉄心54における第1の分割脚鉄心55の一層目の積層用鉄心56−1の下側のヨーク形成部の切断面55c−1に当接させる(第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56の一層目の積層用鉄心56−1参照)。
第2の脚鉄心53および第3の脚鉄心54における第1の分割脚鉄心55の一層目の積層用鉄心55−1および第2の分割脚鉄心56の一層目の積層用鉄心56−1も、上記と同様に組み合わせることで、図18(a)に示すように、3組の脚鉄心52,53,54における第1および第2の分割脚鉄心55,56の一層目の積層用鉄心55−1,56−1の組み合わせが完成する。この場合、上側のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心55−1のヨーク形成部の側面によって正三角形の開口部57が形成され、下側のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心56−1の下側の切断面56c−1によって正三角形の開口部57が形成される。
第1の脚鉄心52の第1の分割脚鉄心55における二層目の積層用鉄心55−2も、図18(b)に示すように、上側のヨーク形成部の先端部と下側のヨーク形成部の先端部に、それぞれ側面に対して斜めとなる切断面55c−2が形成されている(下側のヨーク形成部の切断面は図示されていない)。上側のヨーク形成部の切断面55c−2は、一層目の積層用鉄心55−1の上側のヨーク形成部の切断面55c−1とは向きが異なっている。なお、図示はしないが、二層目の積層用鉄心55−2における下側のヨーク形成部の切断面は、上側のヨーク形成部の切断面55c−2とは向きが異なっている。
また、第2の分割脚鉄心56における二層目の積層用鉄心56−2において、同図18(b)に示すように、上側のヨーク形成部および下側のヨーク形成部は、第1の分割用鉄心55における二層目の積層用鉄心55−2のヨーク形成部と同長さに設定されていて、それぞれの先端部に側面に対して斜めとなる切断面56c−2が形成されている(下側の切断面56c−2は図示されていない)。上側のヨーク形成部の切断面56c−2は、一層目の積層用鉄心56−1の上側のヨーク形成部の切断面56c−1とは向きが異なっている。なお、図示はしないが、二層目の積層用鉄心56−2における下側のヨーク形成部の切断面は、上側のヨーク形成部の切断面56c−2と同じ向きに設定されている。
図18(b)は、3組の脚鉄心52,53,54のそれぞれの第1および第2の分割脚鉄心55,56の二層目の積層用鉄心55−2,56−2を組み合わせた状態が示されている。手前側の第1の脚鉄心52における左側の第1の分割脚鉄心55の二層目の積層用鉄心55−2は、上側の切断面55c−2を左側の第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56の二層目の積層用鉄心56−2のヨーク形成部の側面に当接させ、下側の切断面を、図示はしないが左側の第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56の二層目の積層用鉄心56−2のヨーク形成部の切断面に当接させる。
また、第1の脚鉄心52における右側の第2の分割脚鉄心56の二層目の積層用鉄心56−2は、上側のヨーク形成部の側面を右側の第2の脚鉄心53における第1の分割脚鉄心55の二層目の積層用鉄心55−2のヨーク形成部の切断面55c−2に当接させ、下側のヨーク形成部の側面を、図示はしないが右側の第2の脚鉄心53における第1の分割脚鉄心55の二層目の積層用鉄心55−2のヨーク形成部の切断面に当接させる。
第2の脚鉄心53および第3の脚鉄心54における第1の分割脚鉄心55の二層目の積層用鉄心55−2および第2の分割脚鉄心56の二層目の積層用鉄心56−2も、上記と同様に組み合わせることで、図18(b)に示すように、3組の脚鉄心52,53,54における第1および第2の分割脚鉄心55,56の二層目の積層用鉄心55−2,56−2の組み合わせが完成する。この場合、上側のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心56−2の切断面56c−2によって正三角形の開口部57が形成され、下側のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心55−2のヨーク形成部の側面によって正三角形の開口部57が形成される。
このとき、それぞれの第2の分割脚鉄心56における二層目の積層用鉄心56−2の上側のヨーク形成部の先端部が、当該分割脚鉄心56と同じ磁路を形成する隣の第1の分割脚鉄心55における前層である一層目の積層用鉄心55−1の上側のヨーク形成部の先端部に重なってラップ構造を形成するとともに、図示はしないが、それぞれの第1の分割脚鉄心55における二層目の積層用鉄心55−2の下側のヨーク形成部の先端部が、当該分割脚鉄心55と同じ磁路を形成する隣の分割脚鉄心56における前層である一層目の積層用鉄心56−1の下側のヨーク形成部の先端部に重なってラップ構造を形成する。
第1の脚鉄心52の第1の分割脚鉄心55における三層目の積層用鉄心55−3も、図18(c)に示すように、上側のヨーク形成部の先端部と下側のヨーク形成部の先端部に、それぞれ側面に対して斜めとなる切断面55c−3が形成されている(下側のヨーク形成部の切断面は図示されていない)。上側のヨーク形成部の切断面55c−3は、一層目の積層用鉄心55−1の上側のヨーク形成部の切断面55c−1と同じ向きに設定され、図示はしないが、下側のヨーク形成部の切断面は、一層目の積層用鉄心55−1の下側のヨーク形成部の切断面55c−1と同じ向きに設定されている。
また、第2の分割脚鉄心56における三層目の積層用鉄心56−3において、同図18(c)に示すように、上側のヨーク形成部および下側のヨーク形成部は、第1の分割用鉄心55における三層目の積層用鉄心55−3よりも短く設定されていて、それぞれの先端部に側面に対して斜めとなる切断面56c−3が形成されている。上側のヨーク形成部の切断面56c−3は一層目の積層用鉄心56−1の上側のヨーク形成部の切断面56c−1と同じ向きに設定され、下側のヨーク形成部の切断面は、図示はしないが、一層目の積層用鉄心56−1の下側のヨーク形成部の切断面56c−1と同じ向きに設定されている。
図18(c)は、3組の脚鉄心52,53,54のそれぞれの第1および第2の分割脚鉄心55,56の三層目の積層用鉄心55−3,56−3を組み合わせた状態が示されている。手前側の第1の脚鉄心52における左側の第1の分割脚鉄心55の三層目の積層用鉄心55−3は、一層目の場合と同様に、上側の切断面55c−3を左側の第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56の三層目の積層用鉄心56−3の上側の切断面56c−3に当接させ、下側の切断面を図示はしないが左側の第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56の三層目の積層用鉄心56−3のヨーク形成部の側面に当接させる。
また、第1の脚鉄心52における右側の第2の分割脚鉄心56の三層目の積層用鉄心56−3は、上側の切断面56c−3を右側の第2の脚鉄心53における第1の分割脚鉄心55の三層目の積層鉄心55−3の上側の切断面55c−3に当接させ、下側のヨーク形成部の側面を、図示はしないが右側の第2の脚鉄心54における第1の分割脚鉄心55の三層目の積層用鉄心55−3の下側の切断面に当接させる。
第2の脚鉄心53および第3の脚鉄心54における第1の分割脚鉄心55の三層目の積層用鉄心55−3および第2の分割脚鉄心56の三層目の積層用鉄心56−3も、上記と同様に組み合わせることで、図18(c)に示すように、3組の脚鉄心52,53,54における第1および第2の分割脚鉄心55,56の三層目の積層用鉄心55−3,56−3の組み合わせが完成する。この場合、上側のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心55−3のヨーク形成部の側面によって正三角形の開口部57が形成され、下側のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心56−3の下側の切断面56c−3によって正三角形の開口部57が形成される。
このとき、それぞれの第1の分割脚鉄心55における三層目の積層用鉄心55−3の上側のヨーク形成部の先端部が、当該分割脚鉄心55と同じ磁路を形成する隣の第2の分割脚鉄心56における前層である二層目の積層用鉄心56−2の上側のヨーク形成部の先端部に重なってラップ構造を形成するとともに、図示はしないが、それぞれの第2の分割脚鉄心56における三層目の積層用鉄心56−3の下側のヨーク形成部の先端部が、当該分割脚鉄心56と同じ磁路を形成する隣の第1の分割脚鉄心55における前層である二層目の積層用鉄心55−2の下側のヨーク形成部の先端部に重なってラップ構造を形成する。
第1の脚鉄心52の第1の分割脚鉄心55における四層目の積層用鉄心55−4も、図18(d)に示すように、上側のヨーク形成部の先端部と下側のヨーク形成部の先端部に、それぞれ側面に対して斜めとなる切断面55c−4が形成されている(下側のヨーク形成部の切断面は図示されていない)。上側のヨーク形成部の切断面55c−4は、二層目の積層用鉄心55−2の上側のヨーク形成部の切断面55c−2と同じ向きに設定され、図示はしないが、下側のヨーク形成部の切断面は、二層目の積層用鉄心55−2の下側のヨーク形成部の切断面と同じ向きに設定されている。
また、第2の分割脚鉄心56における四層目の積層用鉄心56−4も、同図18(d)に示すように、上側のヨーク形成部の先端部と下側のヨーク形成部の先端部に、それぞれ側面に対して斜めとなる切断面56c−4が形成されている(下側のヨーク形成部の切断面は図示されていない)。上側のヨーク形成部の切断面56c−4は、二層目の積層用鉄心56−2の上側のヨーク形成部の切断面56c−2と同じ向きに設定され、図示はしないが、下側のヨーク形成部の切断面は、二層目の積層用鉄心56−2の下側のヨーク形成部の切断面と同じ向きに設定されている。
図18(d)は、3組の脚鉄心52,53,54のそれぞれの第1および第2の分割脚鉄心55,56の四層目の積層用鉄心55−4,56−4を組み合わせた状態が示されている。手前側の第1の脚鉄心52における左側の第1の分割脚鉄心55の四層目の積層用鉄心55−4は、二層目の場合と同様に、上側の切断面55c−4を左側の第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56の四層目の積層用鉄心56−4のヨーク形成部の側面に当接させ、下側の切断面を、図示はしないが左側の第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56の四層目の積層用鉄心56−4の下側の切断面に当接させる。
また、第1の脚鉄心52における右側の第2の分割脚鉄心56の四層目の積層用鉄心56−4は、上側のヨーク形成部の側面を右側の第2の脚鉄心53における第1の分割脚鉄心55の四層目の積層用鉄心55−4の上側の切断面55c−4に当接させ、下側のヨーク形成部の側面を、図示はしないが右側の第2の脚鉄心53における第1の分割脚鉄心55の四層目の積層用鉄心55−4の下側の切断面に当接させる。
第2の脚鉄心53および第3の脚鉄心54における第1の分割脚鉄心55の四層目の積層用鉄心55−4および第2の分割脚鉄心56の四層目の積層用鉄心56−4も、上記と同様に組み合わせることで、図18(d)に示すように、3組の脚鉄心52,53,54における第1および第2の分割脚鉄心55,56の四層目の積層用鉄心55−4,56−4の組み合わせが完成する。この場合、上側のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心56−4の切断面56c−4によって正三角形の開口部57が形成され、下側のヨーク形成部の中心部分に、3個の積層用鉄心55−4のヨーク形成部の側面によって正三角形の開口部57が形成される。
このとき、それぞれの第2の分割脚鉄心56における四層目の積層用鉄心56−4の上側のヨーク形成部の先端部が、当該分割脚鉄心56と同じ磁路を形成する隣の第1の分割脚鉄心55における前層である三層目の積層用鉄心55−3の上側のヨーク形成部の先端部に重なってラップ構造を形成するとともに、図示はしないが、それぞれの第1の分割脚鉄心55における四層目の積層用鉄心55−4の下側のヨーク形成部の先端部が、当該分割脚鉄心55と同じ磁路を形成する隣の分割脚鉄心56における前層である三層目の積層用鉄心56−3の下側のヨーク形成部の先端部に重なってラップ構造を形成する。
そして、この変圧器用鉄心51を、3組の脚鉄心52,53,54がばらばらにならないように連結固定する場合には、第4の実施形態と同様に、前述した第1の実施形態で用いた2組の締付け固定手段8を用いて第1の実施形態の場合と同様に締付け固定する(図14参照)。
上記構成の場合も、第1の脚鉄心52における第1の分割脚鉄心55と、これと隣り合う第3の脚鉄心54における第2の分割脚鉄心56により磁路を形成する。また、第1の脚鉄心52における第2の分割脚鉄心56と、これと隣り合う第2の脚鉄心53における第1の分割脚鉄心55により磁路を形成する。さらに、第2の脚鉄心53における第2の分割脚鉄心56と、これと隣り合う第3の脚鉄心54における第1の分割脚鉄心55により磁路を形成する。
このような構成とした第5の実施形態においても、第4の実施形態の場合と同様に、同じ磁路を形成する第1の分割脚鉄心55と、隣の脚鉄心における第2の分割脚鉄心56は、それぞれ4層の積層用鉄心55−1〜55−4と、56−1〜56−4により形成されていて、それら積層用鉄心間でラップ構造を有する構成となっているから、一つの脚から隣の脚へ流れる磁束は、ヨーク形成部の延び方向だけではなく、積層用鉄心の重なり方向(ラップ方向)にも流れ易くなり、磁束の流れが一層スムーズであり、接合部での漏れ磁束の発生が少なく、鉄損の増加や励磁電流の増加を極力抑えることが可能となる。
(その他の実施形態)
第4および第5の実施形態において、各分割脚鉄心を形成する積層用鉄心の積層枚数は4枚に限られず2枚以上の複数枚であればよい。
静止誘導機器用鉄心としては、変圧器用鉄心に限られず、リアクトル用鉄心にも適用できる。
以上説明したように本実施形態によれば、ほぼU字状をなす脚鉄心を3組備え、これら3組の脚鉄心を組み合わせて構成されるものにあって、ヨーク形成部の中心部に開口部を形成しながらも磁気特性の低下を防止できる静止誘導機器用鉄心を提供することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
図面中、1,21,31,41,51は変圧器用鉄心(静止誘導機器用鉄心)、2,3,4,22,23,24,32,33,34,42,43,44,52,53,54は脚鉄心、5,6,25,26,35,36,45,46,55,56は分割脚鉄心、45−1〜45−4,46−1〜46−4,55−1〜55−4、56−1〜56−4は積層用鉄心、7,27,37,47,57は開口部、8は締付け固定手段、9は軸部、10,11は締付け板を示す。

Claims (5)

  1. 脚部の両端部に互いに対向するように曲げられた一対のヨーク形成部を有するほぼU字状をなす脚鉄心を3組備え、これら3組の脚鉄心を、所定の点を中心として前記脚部がほぼ120度間隔となるように配置するとともに、前記ヨーク形成部同士を突き合わせることにより構成される静止誘導機器用鉄心であって、
    前記3組の各脚鉄心は周方向に2分割されるとともに、分割された各分割脚鉄心の両ヨーク形成部の先端部は、当該ヨーク形成部の側面に対して斜めとなる切断面にて切断されていて、
    それぞれ隣り合う2組の前記脚鉄心における隣り合う二つの前記分割脚鉄心同士で磁路を形成するとともに、前記3組の脚鉄心における前記ヨーク形成部の中心部分に、前記3組の脚鉄心におけるそれぞれ一方の前記分割脚鉄心の前記ヨーク形成部の側面または前記切断面により平面形状が三角形の開口部を形成しており、
    前記隣り合う二つの前記分割脚鉄心のうち一方を第1分割脚鉄心とし、他方を第2分割脚鉄心とした場合に、
    前記第1分割脚鉄心は、ほぼU字状をなし、前記切断面の前記ヨーク形成部の側面に対する角度が異なる第1積層用鉄心材と第2積層用鉄心材とが交互に積層されて構成され、前記第2分割脚鉄心は、ほぼU字状をなし、前記切断面の前記ヨーク形成部の側面に対する角度が異なる第3積層用鉄心材と第4積層用鉄心材とが交互に積層されて構成されている静止誘導機器用鉄心。
  2. 前記第1分割脚鉄心の前記第1積層用鉄心材の切断面は、前記第1分割脚鉄心と同じ磁路を形成する隣接する前記脚鉄心の前記第1分割脚鉄心の前記第1積層用鉄心材の側面に当接し、
    前記第2分割脚鉄心の前記第3積層用鉄心材の切断面は、前記第2分割脚鉄心と同じ磁路を形成する隣接する前記脚鉄心の前記第1分割脚鉄心の前記第1積層用鉄心材の側面に当接し、
    前記第1分割脚鉄心の前記第2積層用鉄心材の切断面は、前記第1分割脚鉄心と同じ磁路を形成する隣の前記脚鉄心の前記第2分割脚鉄心の前記第4積層用鉄心材の切断面に当接し、
    前記第2分割脚鉄心の前記第4積層用鉄心材の切断面は、前記第2分割脚鉄心と同じ磁路を形成する隣接する前記脚鉄心の前記第1分割脚鉄心の前記第2積層用鉄心材の切断面に当接するようにして、各脚鉄心における前記第1積層用鉄心材、前記第2積層用鉄心材、前記第3積層用鉄心材及び前記第4積層用鉄心材が積層されている請求項1記載の静止誘導機器用鉄心。
  3. 前記第1分割脚鉄心の前記第1積層用鉄心材の切断面は、前記第1分割脚鉄心と同じ磁路を形成する隣の前記脚鉄心の前記第2分割脚鉄心の前記第3積層用鉄心材の切断面に当接し、
    前記第2分割脚鉄心の前記第3積層用鉄心材の切断面は、前記第2分割脚鉄心と同じ磁路を形成する隣接する前記脚鉄心の前記第1分割脚鉄心の前記第1積層用鉄心材の切断面に当接し、
    前記第1分割脚鉄心の前記第2積層用鉄心材の切断面は、前記第1分割脚鉄心と同じ磁路を形成する隣接する前記脚鉄心の前記第2分割脚鉄心の前記第4積層用鉄心材の側面に当接し、
    前記第2分割脚鉄心の前記第3積層用鉄心材の側面は、前記第2分割脚鉄心と同じ磁路を形成する隣接する前記脚鉄心の前記第1分割脚鉄心の前記第2積層用鉄心材の切断面に当接するようにして、各脚鉄心における前記第1積層用鉄心材、前記第2積層用鉄心材、前記第3積層用鉄心材及び前記第4積層用鉄心材が積層されている請求項1記載の静止誘導機器用鉄心。
  4. 前記第1積層用鉄心材、前記第2積層用鉄心材、前記第3積層用鉄心材及び前記第4積層用鉄心材のそれぞれは、そのヨーク形成部の先端部が重なるように構成されることによりラップ構造を構成する請求項1から3のいずれか一項に記載の静止誘導機器用鉄心。
  5. 軸部と、この軸部の両端部に配置される一対の締付け板を有する締付け固定手段を備え、前記軸部を前記開口部に挿通させるとともに、前記一対の締付け板で前記3組の脚鉄心における前記ヨーク形成部を挟み込むことにより、前記締付け固定手段にて前記3組の脚鉄心を締付け固定する構成の請求項1からのいずれか一項に記載の静止誘導機器用鉄心。
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