JP7034022B2 - 静止誘導機器 - Google Patents

Description

本発明は、静止誘導機器に関する。

静止誘導機器の構成を開示した先行文献として、国際公開第２０１６／０９２６１２号（特許文献１）がある。特許文献１に記載された静止誘導機器は、巻線と、鉄心とを備えている。鉄心は、一方向に積層された複数の第１電磁鋼板を含み、複数の第１電磁鋼板の積層方向の両端に位置する主表面を有する軸部が形成されている。巻線は、軸部に巻き回されている。軸部の幅は、第１電磁鋼板の積層方向において巻線に近づくにしたがって段階的に狭くなっている。

国際公開第２０１６／０９２６１２号

環境負荷を低減するため、静止誘導機器のさらなる軽量化および低損失化が望まれている。静止誘導機器においては、たとえば、巻線の周長を短くすることで軽量化および低損失化が図られる。巻線の周長を短くする方法の一つとして、巻線が有する湾曲部の曲率半径を大きくすることが挙げられる。

従来の静止誘導機器において、鉄心は、巻線の内周側において鉄心の下方に位置する支持部材によって支持されている。巻線の下部における湾曲部の曲率半径を大きくする場合、巻線の軸心方向から見て、上記支持部材の幅が狭くなり、鉄心を支持できなくなる。このように、従来の静止誘導機器においては、鉄心を支持するスペースを確保しつつ、巻線の周長を短くすることによって静止誘導機器のさらなる軽量化および低損失化を両立できなかった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、鉄心を支持するスペースを確保しつつ、巻線の周長を短くすることによって軽量化および低損失化が図られた静止誘導機器を提供することを目的とする。

本発明に基づく静止誘導機器は、主鉄心と、副鉄心と、巻線と、支持部材とを備えている。主鉄心は、矩形環状であり、上下方向に沿う軸心を有している。副鉄心は、矩形環状であり、主鉄心の下方に位置している。巻線は、主鉄心および副鉄心の両方に、鎖交するように巻き回されている。支持部材は、支持板部と、収容部とを含んでいる。支持板部は、巻線の内周側において主鉄心と副鉄心との間に位置し、主鉄心を支持している。収容部は、巻線の内周側において副鉄心の下方に位置し、支持板部との間に副鉄心を収容している。巻線の軸心方向から見て、収容部の幅は、支持板部の幅より狭い。巻線の軸心方向における、収容部の長さは、支持板部の長さより短い。

本発明によれば、巻線の軸心方向から見て、収容部の幅が、支持板部の幅より狭くなっているため、鉄心を支持するスペースを確保しつつ、巻線の下部に位置する下部湾曲部の曲率半径を大きくして巻線の周長を短くすることにより、静止誘導機器の軽量化および低損失化を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の構成を示す斜視図である。 図１の静止誘導機器をＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 図２の静止誘導機器をＩＩＩ－ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器が備える支持部材の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１の変形例に係る静止誘導機器の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る静止誘導機器の構成を示す断面図である。 図７の静止誘導機器のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の実施の形態３の変形例に係る静止誘導機器の構成を示した断面図である。 本発明の実施の形態４に係る静止誘導機器の構成を示す断面図である。 図１０の静止誘導機器をＸＩ－ＸＩ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器の構成を示す断面図である。

以下、本発明の各実施の形態に係る静止誘導機器について図面を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。また、以下の実施の形態においては、静止誘導機器として変圧器について説明するが、静止誘導機器は、変圧器に限られず、リアクトルなどでもよい。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器の構成を示す斜視図である。図２は、図１の静止誘導機器をＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図３は、図２の静止誘導機器をＩＩＩ－ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器が備える支持部材の外観を示す斜視図である。

図１～図３に示すように、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００は、外鉄形の変圧器である。静止誘導機器１００は、主鉄心１１０と、副鉄心１２０と、巻線１３０と、支持部材１４０とを備えている。

本実施の形態に係る静止誘導機器１００は、２つの主鉄心１１０を備えている。２つの主鉄心１１０の各々は、矩形環状であり、上下方向に沿う軸心を有している。図２に示すように、巻線１３０の軸心方向から見て、２つの主鉄心１１０の各々は、上下方向に延びる仮想対称軸に関して線対称となるように互いに離間して配置されている。巻線１３０は、２つの主鉄心１１０の各々に鎖交するように巻き回されている。巻線１３０は、２つの主鉄心１１０の各々の矩形環状の開口内を挿通している。

主鉄心１１０は、本体部１１１と、本体部１１１の上面に配置される上端部１１２とを含んでいる。図２に示すように、巻線１３０の軸心方向から見て、巻線１３０の内周側および外周側の各々において、上端部１１２は本体部１１１と比較して幅が狭くなっている。具体的には、巻線１３０の軸心方向から見て、後述する巻線１３０の湾曲部の内周側に位置する上端部１１２が、巻線１３０の湾曲部の内幅に対応して、本体部１１１より幅が狭くなっており、この上端部１１２に対応する巻線１３０の外周側に位置する上端部１１２も同様に、本体部１１１より幅が狭くなっている。

また、図３に示すように、巻線１３０の軸心方向における、上端部１１２の長さは、本体部１１１の長さより短い。このように、巻線１３０の軸心方向における主鉄心１１０の長さは、巻線１３０の湾曲部の内周側に位置する上端部１１２にて本体部１１１より短くなっている。

図２に示すように、巻線１３０の内周側において、主鉄心１１０の上端部１１２の上面には、上側磁気シールド１６０が設けられている。巻線１３０の軸心方向から見て、上側磁気シールド１６０の幅は、巻線１３０の内周側における主鉄心１１０の上面の幅より狭くなっている。

図３に示すように、上側磁気シールド１６０は、巻線１３０の内周側において、巻線１３０の軸心方向に延在している。巻線１３０の軸心方向において、上側磁気シールド１６０の長さは、主鉄心１１０の上面の長さより短い。

本実施の形態に係る静止誘導機器１００は、２つの副鉄心１２０を備えている。２つの副鉄心１２０の各々は、矩形環状であり、主鉄心１１０の下方に位置している。図２に示すように、巻線１３０の軸心方向から見て、２つの副鉄心１２０の各々は、上下方向に延びる仮想対称軸に関して線対称となるように互いに離間して配置されている。巻線１３０は、２つの副鉄心１２０の各々に鎖交するように巻き回されている。巻線１３０は、２つの副鉄心１２０の各々の矩形環状の開口内を挿通している。

巻線１３０は、略矩形状断面を有する円盤状巻線が、巻線１３０の軸心方向に積層されることにより構成されている。円盤状巻線は、平角電線を巻き回すことによって構成されている。平角電線は、横断面が略矩形状の電線部および電線部を被覆する電線絶縁被膜を有している。

巻線１３０は、主鉄心１１０および副鉄心１２０の両方に、鎖交するように巻き回されている。上述したように、本実施の形態においては、図２に示すように、２つの主鉄心１１０および２つの副鉄心１２０の各々と鎖交するように巻き回されている。

巻線１３０は、上部に位置する上部湾曲部１３１、および、下部に位置する下部湾曲部１３２を含んでいる。本実施の形態においては、巻線１３０は２つの上部湾曲部１３１および２つの下部湾曲部１３２を含んでいる。

２つの上部湾曲部１３１の各々は、巻線１３０の軸心方向から見て、巻線１３０の上部にて、幅方向に互いに離間して位置している。巻線１３０の上部にて、２つの上部湾曲部１３１同士の間は、平坦部で構成されている。

２つの下部湾曲部１３２の各々は、巻線１３０の軸心方向から見て、巻線１３０の下部にて、幅方向に互いに離間して位置している。巻線１３０の下部にて、２つの下部湾曲部１３２同士の間は、平坦部で構成されている。

本実施の形態において、２つの上部湾曲部１３１の各々の曲率半径は、２つの下部湾曲部１３２の各々の曲率半径と略同一であるが、異なっていてもよい。上部湾曲部１３１の曲率半径と、下部湾曲部１３２の曲率半径とが互いに異なっている、変形例に係る静止誘導機器については、後述する。

図３に示すように、巻線１３０は、高圧コイル１３０Ａと、低圧コイル１３０Ｂとを含んでいる。高圧コイル１３０Ａおよび低圧コイル１３０Ｂの各々は、主鉄心１１０および副鉄心１２０の各々を中心軸として、同軸上に巻き回されている。高圧コイル１３０Ａは、巻線１３０の軸心方向において、２つの低圧コイル１３０Ｂの間に挟まれるように配置されている。なお、図２に示されている巻線１３０の断面は、高圧コイル１３０Ａの断面である。

図２～図４に示すように、支持部材１４０は、支持板部１４１と、収容部１４２とを含んでいる。本実施の形態において、支持板部１４１と収容部１４２とは、溶接または接着剤などによって互いに接続されて一体化されている。

図２に示すように、支持板部１４１は、巻線１３０の内周側において主鉄心１１０と副鉄心１２０との間に位置している。本実施の形態においては、巻線１３０の軸心方向から見て、巻線１３０の内周側における主鉄心１１０の下面全体において、支持板部１４１と主鉄心１１０とが接している。

本実施の形態において、支持板部１４１は、巻線１３０の軸心方向から見て、巻線１３０の内周側における副鉄心１２０の上面全体において、支持板部１４１と副鉄心１２０とが接している。なお、支持板部１４１と副鉄心１２０とは、互いに離間していてもよい。

本実施の形態において、支持板部１４１は、収容部１４２の上方に位置する部分の厚さが、収容部１４２の上方に位置する部分以外の部分の厚さより厚くなっている。なお、支持板部１４１の厚さは、均一であってもよい。

図３に示すように、支持板部１４１は、巻線１３０の内周側において、巻線１３０の軸心方向に延在している。具体的には、支持板部１４１は、高圧コイル１３０Ａおよび低圧コイル１３０Ｂの各々の内周側において、巻線１３０の軸心方向に延在している。

巻線１３０の軸心方向における、支持板部１４１の長さは、主鉄心１１０および副鉄心１２０の各々の長さより長い。また、巻線１３０の軸心方向における、支持板部１４１の両端の各々は、主鉄心１１０および副鉄心１２０の各々の両端より外側に位置している。

図２に示すように、収容部１４２は、巻線１３０の内周側において副鉄心１２０の下方に位置している。巻線１３０の軸心方向から見て、収容部１４２の幅は、支持板部１４１の幅より狭くなっている。

図３および図４に示すように、収容部１４２は巻線１３０の軸心方向に延在している。本実施の形態において、収容部１４２は、同一の断面形状を有しつつ、巻線１３０の軸心方向に延在している。

具体的には、支持板部１４１は、高圧コイル１３０Ａおよび低圧コイル１３０Ｂの各々の内周側において、巻線１３０の軸心方向に延在している。巻線１３０の軸心方向における、収容部１４２の長さは、支持板部１４１の長さより短い。また、巻線１３０の軸心方向における、収容部１４２の長さは、副鉄心１２０の長さより短い。

本実施の形態においては、収容部１４２は、底部１４３と、第１接続部１４４と、第２接続部１４５とを含んでいる。図２に示すように、底部１４３は、主鉄心１１０の軸心方向において支持板部１４１に間隔をあけて位置している。具体的には、底部１４３は、副鉄心１２０より下側に位置している。

図３および図４に示すように、底部１４３は平板状の形状を有しており、底部１４３の上面は副鉄心１２０側に向いている。底部１４３の厚さは、支持板部１４１の厚さと同一であってもよいし、異なっていてもよい。

収容部１４２の下面、すなわち、底部１４３の下面には、下側磁気シールド１７０が設けられている。図２に示すように、巻線１３０の内周側において、２つの下側磁気シールド１７０の各々が、１対１で対応するように、副鉄心１２０の各々の下方に位置している。図３に示すように、下側磁気シールド１７０は、巻線１３０の内周側において、巻線１３０の軸心方向に延在している。下側磁気シールド１７０は、溶接または接着剤などによって、収容部１４２の下面に接合されている。

図２に示すように、第１接続部１４４は、副鉄心１２０の内周側において支持板部１４１と底部１４３とを互いに接続している。本実施の形態においては、２つの副鉄心１２０の各々の内周側において、第１接続部１４４が、支持板部１４１の下面と、底部１４３の幅方向における端部とを接続している。巻線１３０の軸心方向から見たときの第１接続部１４４の厚さは、収容部１４２の上方に位置する部分以外の支持板部１４１の厚さと同一であってもよいし、異なっていてもよい。

図２に示すように、第２接続部１４５は、副鉄心１２０の外周側において支持板部１４１と底部１４３とを互いに接続している。本実施の形態においては、第２接続部１４５は、２つの副鉄心１２０の各々の間に配置されており、２つの副鉄心１２０の間の仮想対称軸上に位置している。

巻線１３０の軸心方向から見たときの第２接続部１４５の厚さは、収容部１４２の上方に位置する部分以外の支持板部１４１の厚さと同一であってもよいし、異なっていてもよい。

本実施の形態において、支持部材１４０は、支持板部１４１の上面から突出した立設部１４６をさらに有している。図２および図３に示すように、立設部１４６は、２つの主鉄心１１０の各々の間に位置している。立設部１４６は、２つの主鉄心１１０の間の仮想対称軸上に位置している。

巻線１３０の軸心方向から見たときの立設部１４６の厚さは、収容部１４２の上方に位置する部分以外の支持板部１４１、底部１４３、第１接続部１４４および第２接続部１４５の各々の厚さと同一であってもよいし、異なっていてもよい。

支持部材１４０の材料は特に限定されない。支持部材１４０は、鉄などの金属で構成されていてもよく、プレスボードまたは強化木などの絶縁材料で構成されていてもよい。

本実施の形態に係る静止誘導機器１００は、タンク１５０をさらに備えている。図１から図３に示すように、主鉄心１１０、副鉄心１２０、巻線１３０および支持部材１４０の各々は、タンク１５０の内部に収容されている。

タンク１５０の内部には、絶縁体および冷却媒体として、絶縁油または絶縁ガスが充填されている。絶縁油は、たとえば鉱油、エステル油、または、シリコン油であり、絶縁ガスは、たとえばＳＦ₆ガスまたはドライエアである。タンク１５０の内部の形状については後述する。

本実施の形態に係る静止誘導機器１００は、高さ調整部材１８０をさらに備えている。図２に示すように、高さ調整部材１８０は、平板部１８１と、垂下部１８２とを含んでいる。高さ調整部材１８０は、たとえば、プレスボードまたは強化木によって構成されている。

平板部１８１は、巻線１３０の外周側において、主鉄心１１０と副鉄心１２０とに挟まれている。平板部１８１の厚さは、支持板部１４１のうち収容部１４２の上方に位置する部分の厚さと、略同一となるように調整されている。これにより、巻線１３０の内周側の主鉄心１１０、および、巻線１３０の外周側の主鉄心１１０の各々について、主鉄心１１０の軸心方向における位置を互いに略同一とすることができる。また、巻線１３０の内周側の副鉄心１２０、および、巻線１３０の外周側の副鉄心１２０の各々について、副鉄心１２０の軸心方向における位置を互いに略同一とすることができる。

垂下部１８２は、巻線１３０の軸心方向から見て、副鉄心１２０の外周側に位置する平板部１８１の端部から下方に延在して副鉄心１２０の外周側の側面を覆っている。副鉄心１２０の軸心方向における、垂下部１８２の長さは、副鉄心１２０の長さと略同一となるように調整されている。

本実施の形態に係る静止誘導機器１００は、補助部材１９０をさらに備えている。図３に示すように、補助部材１９０は、巻線１３０の軸心方向における収容部１４２の両側において、支持板部１４１と副鉄心１２０との間に配置されている。補助部材１９０は、たとえば、プレスボードまたは強化木によって構成されている。

ここで、支持部材１４０によって、鉄心を支持するスペースが確保されることについて詳細に説明する。

図２および図３に示すように、本実施の形態において、タンク１５０は、下部タンクと、下部タンク上に配置された上部タンクとで構成されている。下部タンクは、フランジ部を有しており、フランジ部上に上部タンクが載置されている。下部タンクと上部タンクとは、溶接されて一体に形成されている。

図３に示すように、巻線１３０の軸心方向における支持板部１４１の両端は、タンク１５０のフランジ部の上方に位置しており、収容部１４２は、タンク１５０のフランジ部の内周側に位置している。

本実施の形態においては、巻線１３０の軸心方向における、収容部１４２の長さが、副鉄心１２０の長さより短いため、副鉄心１２０は、巻線１３０の軸心方向の両端において、タンク１５０のフランジ部に載置されている。主鉄心１１０は、巻線１３０の軸心方向の両端において、副鉄心１２０、補助部材１９０および支持部材１４０を介してタンク１５０のフランジ部に載置されている。

このようにして、支持板部１４１は、主鉄心１１０を支持している。また、支持板部１４１は、主鉄心１１０を介して、上側磁気シールド１６０も支持している。そして、図２に示すように、巻線１３０の軸心方向から見て、収容部１４２は、支持板部１４１との間に副鉄心１２０を収容している。

収容部１４２の幅が支持板部１４１の幅より狭くなっていることによって、巻線１３０の下部に位置する下部湾曲部１３２の曲率半径の拡大による下部湾曲部１３２の内周側のスペースの縮小に対応して、副鉄心１２０を収容部１４２内で支持することができる。このように、支持部材１４０によって、巻線１３０の内周側の中央部にて主鉄心１１０を支持するとともに、巻線１３０の内周側の下部にて副鉄心１２０を支持することができる。すなわち、支持部材１４０によって、鉄心を支持するスペースを確保することができる。

図２に示すように、本実施の形態においては、巻線１３０の外周側において、副鉄心１２０は、タンク１５０のフランジ部に載置されている。また、巻線１３０の外周側において、主鉄心１１０は、副鉄心１２０および高さ調整部材１８０を介してタンク１５０のフランジ部に載置されている。

本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００においては、巻線１３０の軸心方向から見て、収容部１４２の幅が、支持板部１４１の幅より狭くなっている。これにより、主鉄心１１０および副鉄心１２０の各々を支持するスペースを確保しつつ、巻線１３０の下部に位置する下部湾曲部１３２の曲率半径を大きくして巻線１３０の周長を短くすることにより、静止誘導機器１００の軽量化および低損失化を図ることができる。

さらに、収容部１４２は、主鉄心１１０の軸心方向において支持板部１４１に間隔をあけて位置する底部１４３を含んでいる。これにより、副鉄心１２０を安定的に支持することができる。

また、収容部１４２は、副鉄心１２０の内周側において支持板部１４１と底部１４３とを互いに接続する第１接続部１４４をさらに含んでいる。これにより、副鉄心１２０が、収容部１４２から脱落することを防止できる。

さらに、収容部１４２は、副鉄心１２０の外周側において支持板部１４１と底部１４３とを互いに接続する第２接続部１４５をさらに含んでいる。これにより、支持部材１４０の剛性を増して、鉄心を安定して支持することができる。

また、本実施の形態に係る静止誘導機器１００は、巻線１３０の外周側において、主鉄心１１０と副鉄心１２０とに挟まれている平板部１８１を含む高さ調整部材１８０をさらに備えている。これにより、巻線１３０の内周側および外周側の両方において、鉄心を安定して支持することができる。

さらに、高さ調整部材１８０は、巻線１３０の軸心方向から見て、副鉄心１２０の外周側に位置する平板部１８１の端部から下方に延在して副鉄心１２０の外周側の側面を覆う垂下部１８２をさらに含んでいる。これにより、副鉄心１２０の軽量化および低損失化を図ることができる。

また、主鉄心１１０の上面に上側磁気シールド１６０が設けられていることにより、巻線１３０の上部から発生する漏洩磁束を遮蔽して、静止誘導機器１００の効率を向上できる。

また、主鉄心１１０の上面に下側磁気シールド１７０が設けられていることにより、巻線１３０の下部から発生する漏洩磁束を遮蔽して、静止誘導機器１００の効率を向上できる。

なお、主鉄心１１０の上部および巻線１３０の各々は、上記の構成と異なる構成を有していてもよい。ここで、本発明の実施の形態１の変形例に係る静止誘導機器について説明する。

図５は、本発明の実施の形態１の変形例に係る静止誘導機器の構成を示す断面図である。図５においては、図２と同一の断面視にて図示している。本変形例に係る静止誘導機器においては、図５に示すように、巻線１３０ｍの軸心方向から見て、上端部１１２ｍは、上面側に行くにしたがって段階的に幅が狭くなっている。また、巻線１３０ｍの軸心方向から見て、巻線１３０ｍの内周側における上側磁気シールド１６０ｍの幅は、上端部１１２ｍの上面の幅より狭くなっている。

本変形例においては、上端部１１２ｍおよび上側磁気シールド１６０ｍの各々が上記のように構成されているため、上部湾曲部１３１ｍの曲率半径を、下部湾曲部１３２の曲率半径より大きくすることができる。

よって、本発明の実施の形態１の変形例に係る静止誘導機器においては、上部湾曲部１３１ｍの曲率半径と、下部湾曲部１３２の曲率半径とが、互いに異なっている。これにより、上部湾曲部１３１ｍおよび下部湾曲部１３２の各々が、それぞれに有し得る最も大きい曲率半径を有することができる。ひいては、巻線１３０ｍの周長をさらに短くすることで、静止誘導機器のさらなる軽量化および低損失化を図ることができる。

また、本変形例においては、巻線１３０ｍの上部が１つの上部湾曲部１３１ｍのみで構成されている。このように、本発明の実施の形態１の変形例に係る静止誘導機器においては、巻線１３０ｍの上部および下部の少なくとも一方が、湾曲部のみで構成されている。これにより、巻線１３０ｍの周長をさらに短くすることができ、ひいては、静止誘導機器のさらなる軽量化および低損失化を図ることができる。

実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器について説明する。本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器においては、収容部の構成が、実施の形態１に係る静止誘導機器１００と異なる。このため、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器１００と同様である構成については説明を繰り返さない。

図６は、本発明の実施の形態２に係る静止誘導機器の構成を示す断面図である。図６においては、図２と同一の断面視にて図示している。本実施の形態において、収容部２４２は、底部２４３および第１接続部２４４のみを含んでいる。すなわち、収容部２４２は、第２接続部を含んでいない。これにより、本実施の形態に係る静止誘導機器は、さらに軽量化を図ることができる。

実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３に係る静止誘導機器について説明する。本発明の実施の形態３に係る静止誘導機器においては、収容部の底部の形状が主に、本発明の実施の形態１の変形例に係る静止誘導機器と異なる。このため、本発明の実施の形態１の変形例に係る静止誘導機器と同様である構成については説明を繰り返さない。

図７は、本発明の実施の形態３に係る静止誘導機器の構成を示す断面図である。図８は、図７の静止誘導機器のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図７においては、図５と同一の断面視にて図示している。

本実施の形態においては、図７に示すように、巻線１３０ｍの軸心方向から見て、巻線１３０ｍの内周側および巻線１３０ｍの外周側の各々において、副鉄心３２０が、下面側に行くにしたがって段階的に幅が狭くなっている。

巻線１３０ｍの軸心方向から見て、底部３４３は、副鉄心３２０の幅に対応して、階段状に設けられている。本実施の形態においては、副鉄心３２０の外周側の下方に位置する部分より、副鉄心３２０の内周側の下方に位置する部分が、一段階上方に位置している。

なお、底部３４３は、副鉄心３２０の外周側から副鉄心３２０の内周側へ行くにしたがって、複数段階上方に位置するように構成されていてもよい。底部３４３が複数段階位置するように構成される場合、各段階の間隔は等しくてもよいし、異なっていてもよい。各段階の間隔が等しい場合には、収容部３４２を容易に製造できる。また、上記の各段階の間隔は、収容部３４２に副鉄心３２０を効率よく収容するために、副鉄心３２０の形状にあわせて設定されることが好ましい。

図８に示すように、副鉄心３２０の巻線１３０ｍの軸心方向における長さは、副鉄心３２０の下面側に行くにしたがって段階的に短くなっている。巻線１３０ｍの軸心方向における副鉄心３２０の下面の長さは、タンク１５０のフランジ部同士の間の間隔より長い。

下側磁気シールド３７０は、底部３４３の複数段の各々の下面に設けられている。このため、巻線１３０ｍの軸心方向から見て、下側磁気シールド３７０は、副鉄心３２０の外周側から副鉄心３２０の内周側へ行くにしたがって段階的に上方に位置するように配置されている。

上記のように、本発明の実施の形態３に係る静止誘導機器においては、巻線１３０ｍの軸心方向から見て、底部３４３は、副鉄心３２０の外周側から副鉄心３２０の内周側へ行くにしたがって段階的に上方に位置している。これにより、巻線１３０ｍの内周側の下部の内幅が狭い部分にも収容部３４２を配置することができる。その結果、支持部材１４０によって、鉄心を支持するスペースを効率的に確保することができる。ひいては、巻線１３０ｍの周長をさらに短くして、静止誘導機器の軽量化および低損失化を図ることができる。

なお、高さ調整部材の形状は、上記の形状と異なる形状を有していてもよい。ここで、本発明の実施の形態３の変形例に係る静止誘導機器について説明する。

図９は、本発明の実施の形態３の変形例に係る静止誘導機器の構成を示した断面図である。図９においては、図７と同一の断面視にて図示している。

本発明の実施の形態３の変形例においては、高さ調整部材３８０ｍが、突出部３８３ｍをさらに含んでいる。突出部３８３ｍは、垂下部３８２ｍの下端部から副鉄心３２０の内周側に向かって突出している。これにより、巻線１３０ｍの軸心方向から見て、下方に向かうにしたがって幅が段階的に狭くなっている副鉄心３２０を、安定して支持することができる。

実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４に係る静止誘導機器について説明する。本発明の実施の形態４に係る静止誘導機器においては、収容部の構成が、実施の形態１に係る静止誘導機器と異なる。このため、本発明の実施の形態１に係る静止誘導機器と同様である構成については説明を繰り返さない。

図１０は、本発明の実施の形態４に係る静止誘導機器の構成を示す断面図である。図１１は、図１０の静止誘導機器をＸＩ－ＸＩ線矢印方向から見た断面図である。図１０においては、図２と同一の断面視にて図示している。本実施の形態において、収容部４４２は、底部４４３および第２接続部４４５のみ含んでいる。すなわち、収容部４４２は、第１接続部を含んでいない。これにより、本実施の形態に係る静止誘導機器は、さらに軽量化を図ることができる。

実施の形態５．
以下、本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器について説明する。本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器においては、収容部の底部の形状が主に、本発明の実施の形態４に係る静止誘導機器に係る静止誘導機器と異なる。このため、本発明の実施の形態４に係る静止誘導機器と同様である構成については説明を繰り返さない。

図１２は、本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器の構成を示す断面図である。図１２においては、図１０と同一の断面視にて図示している。

本実施の形態においては、図１２に示すように、巻線１３０の軸心方向から見て、巻線１３０の内周側および巻線１３０の外周側の各々において、副鉄心５２０が、下面側に行くにしたがって段階的に幅が狭くなっている。

巻線１３０の軸心方向から見て、底部５４３は、副鉄心５２０の幅に対応して、階段状に設けられている。本実施の形態においては、副鉄心５２０の外周側の下方に位置する部分より、副鉄心５２０の内周側の下方に位置する部分が、一段階上方に位置している。

なお、底部５４３は、副鉄心５２０の外周側から副鉄心５２０の内周側へ行くにしたがって、複数段階上方に位置するように構成されていてもよい。底部５４３が複数段階上方に位置するように構成される場合、各段階の間隔は等しくてもよいし、異なっていてもよい。各段階の間隔が等しい場合には、収容部５４２を容易に製造できる。また、上記の各段階の間隔は、収容部５４２に副鉄心５２０を効率よく収容するために、副鉄心５２０の形状にあわせて設定されることが好ましい。

下側磁気シールド５７０は、底部５４３の複数段の各々の下面に設けられている。このため、巻線１３０の軸心方向から見て、下側磁気シールド５７０は、副鉄心５２０の外周側から副鉄心５２０の内周側へ行くにしたがって段階的に上方に位置するように配置されている。

上記のように、本発明の実施の形態５に係る静止誘導機器においては、巻線１３０の軸心方向から見て、底部５４３は、副鉄心５２０の外周側から副鉄心５２０の内周側へ行くにしたがって段階的に上方に位置している。これにより、巻線１３０の内周側の下部の内幅が狭い部分にも収容部５４２を配置することができる。その結果、支持部材１４０によって、鉄心を支持するスペースを効率的に確保することができる。ひいては、巻線１３０の周長をさらに短くして、静止誘導機器の軽量化および低損失化を図ることができる。

上述した実施の形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１００ 静止誘導機器、１１０ 主鉄心、１１１ 本体部、１１２，１１２ｍ 上端部、１２０，３２０，５２０ 副鉄心、１３０，１３０ｍ 巻線、１３０Ａ 高圧コイル、１３０Ｂ 低圧コイル、１３１，１３１ｍ 上部湾曲部、１３２ 下部湾曲部、１４０ 支持部材、１４１ 支持板部、１４２，２４２，３４２，４４２，５４２ 収容部、１４３，２４３，３４３，４４３，５４３ 底部、１４４，２４４ 第１接続部、１４５，４４５ 第２接続部、１４６ 立設部、１５０ タンク、１６０，１６０ｍ 上側磁気シールド、１７０，３７０，５７０ 下側磁気シールド、１８０，３８０ｍ 高さ調整部材、１８１ 平板部、１８２，３８２ｍ 垂下部、３８３ｍ 突出部、１９０ 補助部材。

Claims (12)

1. 上下方向に沿う軸心を有する矩形環状の主鉄心と、
   前記主鉄心の下方に位置する矩形環状の副鉄心と、
   前記主鉄心および前記副鉄心の両方に、鎖交するように巻き回された巻線と、
   前記巻線の内周側において前記主鉄心と前記副鉄心との間に位置し、前記主鉄心を支持する支持板部、および、前記巻線の前記内周側において前記副鉄心の下方に位置し、前記支持板部との間に前記副鉄心を収容する収容部を含む、支持部材とを備え、
   前記巻線の軸心方向から見て、前記収容部の、前記上下方向に直交する方向に沿った幅は、前記支持板部の、前記上下方向に直交する方向に沿った幅より狭く、
   前記巻線の前記軸心方向における、前記収容部の長さは、前記支持板部の長さより短い、静止誘導機器。
2. 前記収容部は、前記主鉄心の軸心方向において前記支持板部に間隔をあけて位置する底部を含む、請求項１に記載の静止誘導機器。
3. 前記収容部は、前記副鉄心の内周側において前記支持板部と前記底部とを互いに接続する第１接続部をさらに含む、請求項２に記載の静止誘導機器。
4. 前記収容部は、前記副鉄心の外周側において前記支持板部と前記底部とを互いに接続する第２接続部をさらに含む、請求項２または請求項３に記載の静止誘導機器。
5. 前記巻線の前記軸心方向から見て、前記底部は、前記副鉄心の外周側から前記副鉄心の内周側へ行くにしたがって段階的に上方に位置している、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
6. 前記巻線の外周側において、前記主鉄心と前記副鉄心とに挟まれている平板部を含む高さ調整部材をさらに備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
7. 前記高さ調整部材は、前記巻線の前記軸心方向から見て、前記副鉄心の外周側に位置する前記平板部の端部から下方に延在して前記副鉄心の前記外周側の側面を覆う垂下部をさらに含む、請求項６に記載の静止誘導機器。
8. 前記高さ調整部材は、前記垂下部の下端部から前記副鉄心の内周側に向かって突出した突出部をさらに含む、請求項７に記載の静止誘導機器。
9. 前記巻線は、上部に位置する上部湾曲部、および、下部に位置する下部湾曲部を含み、
   前記上部湾曲部の曲率半径と、前記下部湾曲部の曲率半径とは、互いに異なる、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
10. 前記巻線の上部および下部の少なくとも一方は、湾曲部のみで構成されている、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
11. 前記主鉄心の上面に上側磁気シールドが設けられている、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
12. 前記収容部の下面に下側磁気シールドが設けられている、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の静止誘導機器。

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