JP7167779B2 - Method for manufacturing iron core, wound iron core, method for manufacturing stacked iron core, and method for manufacturing electromagnetic steel sheet for iron core - Google Patents

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Description

本発明は、鉄芯、巻鉄芯の製造方法、積鉄芯の製造方法及び鉄芯用電磁鋼板の製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an iron core, a method for producing a wound iron core, a method for producing a laminated iron core, and a method for producing an electromagnetic steel sheet for an iron core.

トランス用の鉄芯の材料として、磁化容易軸が一方向に揃った方向性電磁鋼板(以下、鋼板という)が利用されている。鉄芯では、鉄損の低減が求められており、鉄損を低減する技術として、鋼板の磁区の幅を小さくする磁区細分化の技術が知られている。この磁区細分化の技術では、例えば方向性電磁鋼板の表面にレーザ照射して歪みを導入する手法や鋼板の表面に所定の間隔で複数の溝を形成する手法が知られている。 BACKGROUND ART Grain-oriented electrical steel sheets (hereinafter referred to as "steel sheets") in which the axes of easy magnetization are aligned in one direction are used as materials for iron cores for transformers. Iron cores are required to reduce iron loss, and as a technique for reducing iron loss, a technique of magnetic domain refining that reduces the width of the magnetic domain of a steel sheet is known. Known techniques for magnetic domain refining include, for example, a technique of applying a laser beam to the surface of a grain-oriented electrical steel sheet to introduce strain, and a technique of forming a plurality of grooves at predetermined intervals on the surface of the steel sheet.

巻鉄芯は、鋼板を積層したものを巻回した後に、所定の形状に加圧成型する。このときに鋼板に生じる不要な歪みを除去するために、加圧成型後の巻鉄芯に対して焼鈍を行う。この焼鈍によって、磁区細分化のための歪みも除去されてしまうことから、巻鉄芯では、一般的に溝を形成することにより磁区細分化を行っている。 The wound iron core is obtained by winding a laminated steel sheet, and then press-molding it into a predetermined shape. In order to remove the unnecessary distortion that occurs in the steel sheet at this time, the wound iron core after pressure forming is annealed. Since the annealing also removes strain for refining the magnetic domains, the magnetic domain refining is generally performed by forming grooves in the wound iron core.

一方、巻鉄芯の内周部と外周部とで、異なる磁気特性の鋼板を使用することにより、巻鉄芯全体における鉄損を改善する技術が知られている(特許文献1~3を参照)。特許文献1、2では、鉄芯の内周部の鋼板として、外周部の鋼板よりも透磁率が低いものを用いることで、鉄芯内の磁束密度の分布を均一化している。また、特許文献3では、鉄芯の内周部の鋼板の0-peak法による磁気歪みが外周部の鋼板の磁気歪み以下となるように構成している。 On the other hand, there is a known technique for improving iron loss in the entire wound core by using steel sheets with different magnetic properties in the inner and outer peripheral portions of the wound core (see Patent Documents 1 to 3). ). In Patent Literatures 1 and 2, the steel plate in the inner peripheral portion of the iron core has a lower magnetic permeability than the steel plate in the outer peripheral portion, thereby making the magnetic flux density distribution in the iron core uniform. Further, in Patent Document 3, the magnetostriction of the steel plate in the inner peripheral portion of the iron core by the 0-peak method is configured to be less than the magnetostriction of the steel plate in the outer peripheral portion.

特開平6-120044号公報JP-A-6-120044 特開2006-185999号公報JP 2006-185999 A 特開平8-203746号公報JP-A-8-203746

ところで、特許文献1~3のような鉄芯を作製する場合には、磁気特性の異なる複数の鋼板が必要であり、またこれら複数種類の鋼板を積層して巻鉄芯を作製する必要がある。このため、巻鉄芯の製造工程が煩雑化するという問題があった。また、磁気特性を細かく調整した複数の鋼板を製造することは容易ではなく、鉄損の低減効果を十分に得られないという問題もあった。 By the way, when producing the iron cores as in Patent Documents 1 to 3, a plurality of steel sheets with different magnetic properties are required, and these plural types of steel sheets must be laminated to produce a wound iron core. . Therefore, there is a problem that the manufacturing process of the wound iron core is complicated. In addition, it is not easy to manufacture a plurality of steel sheets with finely adjusted magnetic properties, and there is also the problem that a sufficient effect of reducing iron loss cannot be obtained.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、容易に鉄損を低減することができる鉄芯、巻鉄芯の製造方法、積鉄芯の製造方法及び鉄芯用電磁鋼板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an iron core capable of easily reducing iron loss, a method for manufacturing a wound iron core, a method for manufacturing a laminated iron core, and a method for manufacturing an electrical steel sheet for an iron core. intended to provide

本発明の鉄芯は複数の鋼板片が積層された積層体からなるトランス用の鉄芯において、前記鋼板片は、表面に圧延方向と交差する溝を有しており、前記鋼板片は、前記溝の深さ、前記溝の幅、及び前記溝のピッチの少なくともいずれか一つを変化させることで、前記鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の内側から外側に向かって、式(1)で表される溝断面積比率ηが連続的又は段階的に変化するものである。
η=(π・d・W)/(2・P・t) ・・・(1)
ここで、πは円周率、dは前記溝の深さ、Wは前記溝の幅、Pは前記溝のピッチ、tは前記鋼板片の厚みである。
The iron core of the present invention is an iron core for a transformer comprising a laminated body in which a plurality of steel plate pieces are laminated, wherein the steel plate piece has grooves intersecting with the rolling direction on the surface, and the steel plate piece has the above-described By changing at least one of the depth of the groove, the width of the groove, and the pitch of the groove, a closed magnetic circuit formed when the iron core is used in a transformer is formed from the inside to the outside. , the groove cross-sectional area ratio η represented by the formula (1) changes continuously or stepwise.
η=(π・d・W)/(2・P・t) (1)
Here, π is the circular constant, d is the depth of the groove, W is the width of the groove, P is the pitch of the groove, and t is the thickness of the steel plate piece.

本発明の巻鉄芯の製造方法は、複数の鋼板片が積層された積層体からなるトランス用の巻鉄芯の製造方法において、方向性電磁鋼板のフープから複数の前記鋼板片を切断する切断工程と、切断された前記鋼板片に、前記鋼板片の圧延方向と交差する溝を形成する溝形成工程と、前記鋼板片を積層し、積層された積層体を巻回した後に加圧成型して前記巻鉄芯とする成型工程と、を有し、前記溝形成工程は、前記溝の深さ、前記溝の幅、及び前記溝のピッチの少なくともいずれか一つを変化させることで、前記巻鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の内側から外側に向かって、式(1)で表される溝断面積比率ηを連続的又は段階的に変化させるものである。
η=(π・d・W)/(2・P・t) ・・・(1)
ここで、πは円周率、dは前記溝の深さ、Wは前記溝の幅、Pは前記溝のピッチ、tは前記鋼板片の厚みである。
A method for manufacturing a wound iron core of the present invention is a method for manufacturing a wound iron core for a transformer comprising a laminate in which a plurality of steel plate pieces are laminated, in which the plurality of steel plate pieces are cut from a hoop of a grain-oriented electrical steel sheet. a groove forming step of forming grooves in the cut steel plate pieces that intersect with the rolling direction of the steel plate pieces; laminating the steel plate pieces; and a molding step of forming the wound iron core, and the groove forming step includes changing at least one of the depth of the groove, the width of the groove, and the pitch of the groove, so that the The groove cross-sectional area ratio η represented by the formula (1) is changed continuously or stepwise from the inner side to the outer side of the closed magnetic circuit formed when the wound iron core is used in the transformer.
η=(π・d・W)/(2・P・t) (1)
Here, π is the circular constant, d is the depth of the groove, W is the width of the groove, P is the pitch of the groove, and t is the thickness of the steel plate piece.

本発明の積鉄芯の製造方法は、複数の鋼板片が積層された積層体からなるトランス用の積鉄芯の製造方法において、方向性電磁鋼板のフープから複数の前記鋼板片を切断する切断工程と、切断された前記鋼板片に、前記鋼板片の圧延方向と交差する溝を形成する溝形成工程と、前記鋼板片を積層して前記積鉄芯とする成型工程と、を有し、前記溝形成工程は、前記溝の深さ、前記溝の幅、及び前記溝のピッチの少なくともいずれか一つを変化させることで、前記積鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の内側から外側に向かって、式(1)で表される溝断面積比率ηを連続的又は段階的に変化させるものである。
η=(π・d・W)/(2・P・t) ・・・(1)
ここで、πは円周率、dは前記溝の深さ、Wは前記溝の幅、Pは前記溝のピッチ、tは前記鋼板片の厚みである。
A method for manufacturing a laminated iron core according to the present invention is a method for manufacturing a laminated iron core for a transformer comprising a laminate in which a plurality of steel plate pieces are laminated, wherein the plurality of steel plate pieces are cut from a hoop of a grain-oriented electrical steel plate. a groove forming step of forming grooves in the cut steel plate pieces that intersect with the rolling direction of the steel plate pieces; and a forming step of laminating the steel plate pieces to form the laminated iron core, In the groove forming step, by changing at least one of the depth of the groove, the width of the groove, and the pitch of the groove, a closed magnetic field is formed when the laminated iron core is used in a transformer. The groove cross-sectional area ratio η represented by the formula (1) is changed continuously or stepwise from the inner side to the outer side of the channel.
η=(π・d・W)/(2・P・t) (1)
Here, π is the circular constant, d is the depth of the groove, W is the width of the groove, P is the pitch of the groove, and t is the thickness of the steel plate piece.

本発明の鉄芯用電磁鋼板の製造方法は、複数の鋼板片が積層された積層体からなるトランス用の鉄芯のための鉄芯用電磁鋼板の製造方法において、前記複数の鋼板片となる複数の鋼板片領域にそれぞれ複数の溝を形成する溝形成工程を有し、前記溝形成工程は、前記溝の深さ、前記溝の幅、及び前記溝のピッチの少なくともいずれか一つを変化させることで、前記鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の内側から外側に向かって、式(1)で表される溝断面積比率ηを連続的又は段階的に変化させるものである。
η=(π・d・W)/(2・P・t) ・・・(1)
ここで、πは円周率、dは前記溝の深さ、Wは前記溝の幅、Pは前記溝のピッチ、tは前記鋼板片の厚みである。
A method for manufacturing an electromagnetic steel sheet for an iron core according to the present invention is a method for manufacturing an electromagnetic steel sheet for an iron core for a transformer composed of a laminate in which a plurality of steel sheet pieces are laminated, wherein the plurality of steel sheet pieces are formed. A groove forming step of forming a plurality of grooves in each of the plurality of steel plate piece regions, wherein the groove forming step changes at least one of the depth of the groove, the width of the groove, and the pitch of the groove. , the groove cross-sectional area ratio η represented by the formula (1) is continuously or stepwise changed from the inside to the outside of the closed magnetic circuit formed when the iron core is used in the transformer. It is.
η=(π・d・W)/(2・P・t) (1)
Here, π is the circular constant, d is the depth of the groove, W is the width of the groove, P is the pitch of the groove, and t is the thickness of the steel plate piece.

本発明によれば、鋼板片に形成される溝の深さ、溝の幅、及び溝のピッチの少なくともいずれか一つを変化させることで、鋼板片の溝断面積比率を、鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路と交差する方向の内側から外側に向かって、連続的または段階的に小さくするので、容易に、鉄芯の内部で発生する磁束密度の分布を改善して鉄損を低減することができる。 According to the present invention, by changing at least one of the depth, the width, and the pitch of the grooves formed in the steel plate piece, the groove cross-sectional area ratio of the steel plate piece can be changed to that of the iron core. The magnetic flux density distribution generated inside the iron core is easily improved because the magnetic flux density is reduced continuously or stepwise from the inside to the outside in the direction intersecting the closed magnetic circuit formed when used in iron loss can be reduced.

第1実施形態に係る巻鉄芯の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the wound iron core which concerns on 1st Embodiment. 巻鉄芯を構成する鋼板片の長手方向に沿って溝が複数形成された鋼板片を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a steel plate piece that forms a wound iron core and has a plurality of grooves formed along the longitudinal direction of the steel plate piece. 巻鉄芯の各鋼板片に形成された各溝を示す巻鉄芯の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a wound core showing grooves formed in steel plate pieces of the wound core. 溝の深さ、幅、及びピッチを説明する鋼板片の断面図である。It is a cross-sectional view of a steel plate piece explaining the depth, width, and pitch of grooves. 巻鉄芯を製造する工程の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the process of manufacturing a wound iron core. 方向性電磁鋼板の連続処理設備に設けた溝形成装置の一例を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an example of a groove forming device provided in a continuous processing facility for grain-oriented electrical steel sheets; FIG. 第2実施形態に係る積鉄芯の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the laminated iron core which concerns on 2nd Embodiment. 積鉄芯の各鋼板片に形成された溝を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing grooves formed in each steel plate piece of the laminated iron core; 内周から外周に向って溝の深さを漸減する例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which gradually decreases the depth of a groove|channel toward an outer periphery from an inner periphery. 鋼板片を幅方向に区分した各部を異なる溝断面積比率とした例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing an example in which each portion of the steel plate piece divided in the width direction has a different groove cross-sectional area ratio. 積鉄芯を製造する工程の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the process of manufacturing a laminated iron core. 実施例で測定された溝断面積比率と実効透磁率と鉄損との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between groove cross-sectional area ratio, effective magnetic permeability, and core loss measured in Examples.

[第1実施形態]
図1において、巻鉄芯10は、内周から外周に向って順にM(Mは2以上)層の鋼板片14~14(図3参照)を積層したものである。鋼板片14~14の圧延方向の長さは互いに異なり、巻鉄芯10の内周側となる鋼板片から外周側となる鋼板片に向って漸増しており、最内周の鋼板片14の長さが最も短く、最外周の鋼板片14の長さが最も長い。iを1、2・・・Mとして、鋼板片14には、その表面に複数の溝16(図3参照)が形成されている。なお、以下の説明では、鋼板片14~14を区別しない場合には、これらを鋼板片14と総称する。同様に、溝16~16を区別しない場合には、溝16と総称する。
[First embodiment]
In FIG. 1, the wound iron core 10 is obtained by laminating M (M is 2 or more) layers of steel plate pieces 14 1 to 14 M (see FIG. 3) in order from the inner periphery to the outer periphery. The lengths of the steel plate pieces 14 1 to 14 M in the rolling direction are different from each other, and gradually increase from the steel plate piece on the inner peripheral side of the wound iron core 10 toward the steel plate piece on the outer peripheral side. The length of 14 1 is the shortest, and the length of the outermost steel plate piece 14 M is the longest. A plurality of grooves 16 i (see FIG. 3) are formed on the surface of the steel plate piece 14 i where i is 1, 2, . In the following description, the steel plate pieces 14 1 to 14 M are collectively referred to as the steel plate pieces 14 when they are not distinguished. Similarly, grooves 16 1 to 16 M are collectively referred to as grooves 16 when not distinguished.

巻鉄芯10は、中空部を有する略四角筒状に成型されている。巻鉄芯10の四隅は、所定の曲率で曲げられたR形状になっている。巻鉄芯10は、例えば一次巻線Pと二次巻線Sとが巻かれることによりトランスとされ、鋼板片14~14のそれぞれが、一次巻線Pまたは二次巻線Sに電流を流したときに中空部の周りを環流する磁束の磁気回路すなわち閉磁路を形成する。 The wound iron core 10 is molded into a substantially square tubular shape having a hollow portion. The four corners of the wound iron core 10 are rounded with a predetermined curvature. The wound iron core 10 is made into a transformer by winding a primary winding P and a secondary winding S, for example. A magnetic circuit of magnetic flux that circulates around the hollow portion, that is, a closed magnetic circuit is formed.

鋼板片14~14としては、方向性電磁鋼板が用いられる。方向性電磁鋼板は、製造時の圧延方向に結晶粒の磁化容易軸(体心立方晶の<100>方向)の方向がほぼ揃っている電磁鋼板であって、圧延方向に磁化が向いた複数の磁区が磁壁を挟んで配列した構造を有する。このような方向性電磁鋼板は、磁力線が一定な方向を向くトランス用の鉄芯材料として適している。なお、鋼板片14~14の磁化容易軸は、巻鉄芯10の周方向(中空部の周りを環流する方向)である。 A grain-oriented electrical steel sheet is used as the steel sheet pieces 14 1 to 14 M. A grain-oriented electrical steel sheet is an electrical steel sheet in which the direction of the axis of easy magnetization of crystal grains (the <100> direction of a body-centered cubic crystal) is substantially aligned in the rolling direction at the time of manufacture, and the magnetization is directed in the rolling direction. has a structure in which magnetic domains are arranged with domain walls in between. Such a grain-oriented electrical steel sheet is suitable as an iron core material for a transformer in which magnetic lines of force are oriented in a fixed direction. The axes of easy magnetization of the steel plate pieces 14 1 to 14 M are in the circumferential direction of the wound iron core 10 (the direction of circulation around the hollow portion).

図2に示すように、鋼板片14は、圧延方向(矢印A方向)に長い矩形状である。鋼板片14には、表面に複数の溝16が形成されている。各溝16は、鋼板片14の圧延方向と直交する板幅方向(矢印B方向)に延在する。複数の溝16は、鋼板片14の圧延方向に所定のピッチで形成されている。ここで、溝16の形成方向は、溝16と圧延方向とがなす角θが、直角すなわち90°であることが好ましい。しかしながら、巻鉄芯を作製する場合には、曲げ加工を行う箇所において、溝16を起点に割れが発生する可能性があるため、そうした場合には、溝16と圧延方向とがなす角θを、90°未満としてもよい。また、溝16と圧延方向とのなす角θが、45°より大きければ、鉄損改善特性の大きな劣化を抑制できる。したがって、溝16と圧延方向とがなす角θは、45°より大きく90°以下とするのが好ましい。 As shown in FIG. 2, the steel plate piece 14i has a rectangular shape elongated in the rolling direction (direction of arrow A). A plurality of grooves 16 i are formed on the surface of the steel plate piece 14 i . Each groove 16 i extends in the plate width direction (arrow B direction) orthogonal to the rolling direction of the steel plate piece 14 i . The plurality of grooves 16 i are formed at a predetermined pitch in the rolling direction of the steel plate piece 14 i . Here, as for the forming direction of the grooves 16, it is preferable that the angle θ between the grooves 16 and the rolling direction is a right angle, that is, 90°. However, when producing a wound iron core, there is a possibility that cracks will occur starting from the groove 16 at the location where the bending process is performed. , less than 90°. Further, if the angle θ formed by the grooves 16 and the rolling direction is larger than 45°, it is possible to suppress significant deterioration of the iron loss improvement characteristic. Therefore, the angle θ between the grooves 16 and the rolling direction is preferably greater than 45° and less than or equal to 90°.

溝16は、例えばレーザ光の照射によって形成される。ただし、溝16の形成手法は、レーザ光の照射によるものに限定されず、エッチング法、機械加工法等を用いることもできる。レーザ光の照射による溝16の形成手法は、レーザの出力、集光径、走査速度等の変更によって、容易に溝形状、ピッチを制御可能であり、好ましい手法である。 The grooves 16i are formed, for example, by irradiation with laser light. However, the method of forming the grooves 16i is not limited to laser light irradiation, and etching, machining, or the like can also be used. The method of forming the grooves 16 i by irradiating laser light is a preferable method because the shape and pitch of the grooves can be easily controlled by changing the output of the laser, the focused diameter, the scanning speed, and the like.

なお、この例では、溝16を鋼板片14の圧延方向の全領域に所定のピッチで形成しているが、巻鉄芯10の四隅に対応した領域に溝16を形成しない構成とすることもできる。このような構成は、巻鉄芯10の形状に鋼板片14~14を曲げ加工する際に、鋼板片14~14の割れを防止する上で有利である。なお、例えば浅い溝や、幅方向に対して傾斜した方向に延在する溝を鋼板片14~14に形成することも、鋼板片14~14の割れを抑制する上で有効である。 In this example, the grooves 16 i are formed in the entire region of the steel plate piece 14 i in the rolling direction at a predetermined pitch . You can also Such a configuration is advantageous in preventing cracking of the steel plate pieces 14 1 to 14 M when the steel plate pieces 14 1 to 14 M are bent into the shape of the wound iron core 10 . For example, forming shallow grooves or grooves extending in a direction inclined with respect to the width direction in the steel plate pieces 14 1 to 14 M is also effective in suppressing cracking of the steel plate pieces 14 1 to 14 M. be.

図3において、上述のように、巻鉄芯10は、当該巻鉄芯10がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の内側から外側に向って、鋼板片14、14、・・・14が層設された積層体になっている。この例では、鋼板片14~14としては、その厚み及び幅が同じものを用いている。溝16は、各鋼板片14の少なくとも一方の面に形成すればよく、この例では、巻鉄芯10の内周側となる面に形成されているが、外周側となる面に形成してもよい。また、巻鉄芯10に層設される各鋼板片14で、溝16が形成された面を内周側又は外周側に揃えずに、内周側に溝16を形成した鋼板片14と外周側に溝16を形成した鋼板片14とを組み合わせるようにしても良い。鋼板片14は、それらの表面に絶縁膜(図示省略)が形成されているが、溝16は、鋼板片14そのものに形成されている。溝16は、絶縁膜で覆われていることが好ましい。 In FIG. 3, as described above, the wound iron core 10 has steel plate pieces 14 1 , 14 2 , . . . . It is a laminate in which 14M is layered. In this example, the steel plates 14 1 to 14 M have the same thickness and width. The grooves 16 i may be formed on at least one surface of each steel plate piece 14 i . In this example, the grooves 16 i are formed on the inner peripheral surface of the wound iron core 10 , but are formed on the outer peripheral surface. You may Further, in each steel plate piece 14 i layered on the wound iron core 10, the groove 16 i is formed on the inner peripheral side without aligning the surface on which the groove 16 i is formed on the inner peripheral side or the outer peripheral side. 14 i may be combined with a steel plate piece 14 i having a groove 16 i formed on the outer peripheral side. An insulating film (not shown) is formed on the surfaces of the steel plate pieces 14 i , but the grooves 16 i are formed in the steel plate pieces 14 i themselves. The trench 16i is preferably covered with an insulating film.

巻鉄芯10は、その鉄損を低減するために、巻鉄芯10がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の方向(以下、単に磁路の方向とも称する)と交差する方向に形成される各閉磁路について、閉磁路に沿った磁気抵抗を互いに概ね等しく(略同一に)している。すなわち、巻鉄芯10では、内周と外周との間で鋼板片14~14を積層しているので、鋼板片14~14の各磁気抵抗を略同一にしている。磁気抵抗を略同一にするために、鋼板片14~14の実効透磁率を内周から外周に向って連続的ないし段階的に小さくしている。 In order to reduce the iron loss, the wound iron core 10 is arranged in a direction intersecting the direction of a closed magnetic circuit formed when the wound iron core 10 is used in a transformer (hereinafter simply referred to as the direction of the magnetic circuit). For each closed magnetic circuit formed, the magnetic resistance along the closed magnetic circuit is made substantially equal (substantially the same). That is, in the wound iron core 10, since the steel plate pieces 14 1 to 14 M are laminated between the inner circumference and the outer circumference, the magnetic resistances of the steel plate pieces 14 1 to 14 M are substantially the same. In order to make the magnetic resistance substantially the same, the effective magnetic permeability of the steel plate pieces 14 1 to 14 M is continuously or stepwisely decreased from the inner periphery to the outer periphery.

鋼板片14における、閉磁路に沿った磁気抵抗Rは、鋼板片14の実効透磁率をμe、磁路長をL(鋼板片14iの長さ)、鋼板片14の断面積をsとすると、「R=L/(μe×s)」で表すことができる。 The magnetic resistance R i along the closed magnetic path in the steel plate piece 14 i is defined by μ e i as the effective permeability of the steel plate piece 14 i , L i as the magnetic path length (the length of the steel plate piece 14 i ), and the section of the steel plate piece 14 i Assuming that the area is s i , it can be expressed as "R i =L i /(μ e i ×s i )".

上述のように鋼板片14~14の圧延方向の長さは、内周から外周に向って漸増しているので、鋼板片14~14によってそれぞれ形成される閉磁路の長さである磁路長は、巻鉄芯10の内周から外周に向って漸増しており、最内周の磁路長が最も短く、最外周の磁路長が最も長い。このため、磁路長Lが短い内周側の鋼板片14ほど実効透磁率μeを大きくし、磁路長Lが長い外周側の鋼板片14ほど実効透磁率μeを小さくすることで、鋼板片14~14の磁気抵抗を互いに略同一とすることができる。 As described above, the length of the steel plate pieces 14 1 to 14 M in the rolling direction gradually increases from the inner circumference to the outer circumference . A certain magnetic path length gradually increases from the inner circumference to the outer circumference of the wound iron core 10, the magnetic path length at the innermost circumference being the shortest and the magnetic path length at the outermost circumference being the longest. For this reason, the steel plate piece 14 i on the inner peripheral side having a shorter magnetic path length Li has a larger effective magnetic permeability μe i , and the steel plate piece 14 i on the outer peripheral side having a longer magnetic path length Li has a smaller effective magnetic permeability μe i . By doing so, the magnetic resistances of the steel plate pieces 14 1 to 14 M can be substantially the same.

このため、鋼板片14~14の磁気抵抗を略同一とすることにより、鋼板片14~14の発生する磁束密度が均一化されるため、磁束密度の二乗に比例する鉄損を低減することができる。 Therefore, by making the magnetic resistance of the steel plate pieces 14 1 to 14 M approximately the same, the magnetic flux densities generated by the steel plate pieces 14 1 to 14 M are made uniform. can be reduced.

鋼板片14の実効透磁率μeは、鋼板片14に形成する溝16の深さ、幅、ピッチの少なくともいずれか1つを変化させることによって増減できる。発明者らは、溝16の溝断面積比率(詳細後述)を規定し、この溝断面積比率を変化させたときに、鉄損がほぼ変化しない範囲であっても、実効透磁率は変化し得ることを見出した。このことから、溝断面積比率、すなわち溝16の深さ、幅、ピッチを調整することで実効透磁率μeを増減させた鋼板片14~14を用いて、実効透磁率μeの順に積層して巻鉄芯10を構成することにより、その巻鉄芯10の内部の磁路に沿った磁気抵抗を均一化(各磁路に沿った磁気抵抗を同一化)することで、鉄損をより低くできることを見出した。 The effective magnetic permeability μe i of the steel plate piece 14 can be increased or decreased by changing at least one of the depth, width and pitch of the grooves 16 i formed in the steel plate piece 14 i . The inventors defined the groove cross-sectional area ratio (details will be described later) of the grooves 16, and when the groove cross-sectional area ratio is changed, the effective permeability does not change even if the iron loss does not change substantially. found to get. Based on this, the effective permeability μe i By configuring the wound iron core 10 by laminating in the order of, the magnetic resistance along the magnetic path inside the wound iron core 10 is made uniform (the magnetic resistance along each magnetic path is made the same), It was found that iron loss can be made lower.

溝16の溝断面積比率ηは、例えば式(1)により求めることができる。
η=(π・d・W)/(2・P・t) ・・・(1)
すなわち、1枚の鋼板片14に注目すると、溝16の溝断面積比率ηは、式(1a)により求めることができる。
η=(π・d・W)/(2・P・t) ・・・(1a)
The groove cross-sectional area ratio η of the groove 16 can be obtained, for example, by the formula (1).
η=(π・d・W)/(2・P・t) (1)
That is, focusing on one steel plate piece 14 i , the groove cross-sectional area ratio η i of the groove 16 i can be obtained by the formula (1a).
η i =(π· di ·W i )/(2·P i ·t) (1a)

図4に示すように、式(1a)中の、値Wは、溝16の幅であり、鋼板片14の表面における閉磁路に沿った方向の開口の長さである。また、値Pは、閉磁路に沿った方向の溝16のピッチであり、閉磁路に沿った方向の隣接する溝16の対応する部分同士の間隔の長さである。値dは、溝16の深さであり、鋼板片14の表面から溝16の底部までの長さである。値tは鋼板片14の厚み(板厚)である。より正確には、製造ばらつきに起因して、鋼板片14上にある複数の溝16のそれぞれで、幅W、ピッチP、深さdの値が異なる(不均一となる)ことが考えられるが、そうした場合には、鋼板片14上の複数の溝16について各値の平均値を求めることで、その平均値を、式(1a)に用いる、幅W、ピッチP、深さdの値であるとすることもできる。巻鉄芯10の四隅に対応した領域に溝16を形成しない場合のように、鋼板片14上の部分ごとの幅W、ピッチP、深さdの値を意図的に異なるものとした場合についても、それら平均値を、式(1a)に用いる幅W、ピッチP、深さdの値とすることができる。 As shown in FIG. 4, the value W i in the formula (1a) is the width of the groove 16 i and the length of the opening in the surface of the steel plate piece 14 i in the direction along the closed magnetic circuit. The value P i is the pitch of the grooves 16 i in the direction along the closed magnetic circuit, and the length of the interval between corresponding portions of adjacent grooves 16 i in the direction along the closed magnetic circuit. The value d i is the depth of the groove 16 i and the length from the surface of the steel plate piece 14 i to the bottom of the groove 16 i . The value t is the thickness (plate thickness) of the steel plate piece 14i . More precisely, the values of the width W i , the pitch P i , and the depth d i are different (non-uniform) in each of the plurality of grooves 16 i on the steel plate piece 14 i due to manufacturing variations. However, in such a case, by obtaining the average value of each value for the plurality of grooves 16 i on the steel plate piece 14 i , the average value is used in formula (1a), width W i , pitch It is also possible to let P i be the value of the depth d i . As in the case where the grooves 16 i are not formed in the regions corresponding to the four corners of the wound iron core 10 , the values of the width W i , the pitch P i , and the depth d i are intentionally different for each portion on the steel plate piece 14 i . , the average values can also be used as the values of width W i , pitch P i , and depth d i used in equation (1a).

深さdを大きくするほど、幅Wを大きくするほど、またピッチPを小さくするほど、溝断面積比率ηが大きくなり、鋼板片14の実効透磁率を小さくできる。これは、溝16の形成によって、鋼板片14の表面に透磁率の低い空隙ができることにより実効的な透磁率が低下するからである。 As the depth d i increases, the width W i increases, and the pitch P i decreases, the groove cross-sectional area ratio η i increases, and the effective permeability of the steel plate piece 14 i can be reduced. This is because the formation of the grooves 16i creates voids with low magnetic permeability on the surfaces of the steel plate pieces 14i , thereby lowering the effective magnetic permeability.

所要とする各実効透磁率に対して、鋼板片14~14に形成すべき溝16~16の深さ、幅、ピッチは、例えば実験的に決めることができる。図4に示す例では、同一の鋼板片14に形成された各溝16の深さd及び幅Wは同じであり、複数の溝16間のピッチPは一定である。 For each required effective permeability, the depth, width and pitch of the grooves 16 1 -16M to be formed in the steel plate pieces 14 1 -14M can be determined experimentally, for example. In the example shown in FIG. 4, the depth d i and the width W i of each groove 16 i formed in the same steel plate piece 14 i are the same, and the pitch P i between the plurality of grooves 16 i is constant.

なお、図4に示す例では、上述のように1枚の鋼板片14における各溝16の深さd、幅W、ピッチPはそれぞれ一定であるが、1枚の鋼板片14において、各溝16の深さd、幅Wが異なってもよく、ピッチPが変化してもよく、実効透磁率が所要の値となるように設定すればよい。 In the example shown in FIG. 4, the depth d i , width W i , and pitch P i of each groove 16 i in one steel plate piece 14 i are constant as described above. In 14 i , the depth d i and width W i of each groove 16 i may be different, and the pitch P i may be changed, and the effective permeability may be set to a required value.

鋼板片14~14における磁束密度の変動幅を抑制するためには、磁気抵抗の変動幅が小さいことが好ましく、磁気抵抗の変動率が、例えば5%以下であることが好ましく、1%以下であることがより好ましい。 In order to suppress the fluctuation width of the magnetic flux density in the steel plate pieces 14 1 to 14 M , the fluctuation width of the magnetic resistance is preferably small, and the fluctuation rate of the magnetic resistance is preferably 5% or less, for example, 1% The following are more preferable.

上記のように本実施形態では、溝16の深さd、溝16の幅W、及び溝16のピッチPの少なくともいずれか一つを変化させ、鋼板片14~14の実効透磁率を制御することで、巻鉄芯10における各鋼板片14間の圧延方向と交差する方向の磁気抵抗を略同一にしている。これにより、巻鉄芯10の各層の鋼板片14~14の磁束密度が均一となり鉄損が低くなる。そして、鋼板片14~14の実効透磁率は、溝断面積比率、すなわち溝16~16の深さ、幅、ピッチによって調整されるから、容易に、所要とする実効透磁率を得ることができ、巻鉄芯10の鉄損を低減できる。 As described above, in this embodiment, at least one of the depth d i of the grooves 16 i , the width W i of the grooves 16 i , and the pitch P i of the grooves 16 i is changed, and the steel plate pieces 14 1 to 14 By controlling the effective magnetic permeability of M , the magnetic resistance in the direction crossing the rolling direction between the steel plate pieces 14 in the wound iron core 10 is made substantially the same. As a result, the magnetic flux densities of the steel plate pieces 14 1 to 14 M in each layer of the wound iron core 10 become uniform, and iron loss is reduced. Since the effective permeability of the steel plate pieces 14 1 to 14 M is adjusted by the groove cross-sectional area ratio, that is, the depth, width and pitch of the grooves 16 1 to 16 M , the required effective permeability can be easily obtained. can be obtained, and the iron loss of the wound iron core 10 can be reduced.

この例では、鋼板片14ごとに実効透磁率を変えているが、巻鉄芯10の内周から外周に向う方向で、巻鉄芯10を構成する鋼板片14を複数のグループに分け、グループごとに実効透磁率を設定し、変えるようにしてもよい。この場合には、グループ内の各鋼板片14の実効透磁率を同じにするが、内周から外周に向ってグループごとの実効透磁率が小さくなるようにする。グループは、1枚または複数枚の鋼板片14で構成される。 In this example, the effective magnetic permeability is changed for each steel plate piece 14, but the steel plate pieces 14 constituting the wound iron core 10 are divided into a plurality of groups in the direction from the inner circumference to the outer circumference of the wound iron core 10, and the group The effective permeability may be set and changed for each. In this case, the effective magnetic permeability of each steel plate piece 14 in the group is the same, but the effective magnetic permeability of each group is made smaller from the inner circumference to the outer circumference. A group is composed of one or more steel strips 14 .

次に巻鉄芯10の製造方法について、図5を参照して説明する。なお、以下に説明する製造方法は、一例であり、巻鉄芯10の製造方法を限定するものではない。まず、図5(A)に示されるように、フープ31を用意する。フープ31は、溝16を形成していない長尺の方向性電磁鋼板32をロール状にしたものである。フープ31の方向性電磁鋼板32の幅は、例えば鋼板片14の幅と同じにされており、方向性電磁鋼板32は、その長手方向が圧延方向である。次にフープ31から方向性電磁鋼板32を巻き出して、方向性電磁鋼板32を、鋼板片14~14の各長さで順次に切断して、鋼板片14~14を得る(切断工程)。例えば、切断する長を順次に短くしていくことで、最外周の鋼板片14から順番に最内周の鋼板片14までが順番に得られる。 Next, a method for manufacturing the wound iron core 10 will be described with reference to FIG. In addition, the manufacturing method described below is an example, and does not limit the manufacturing method of the wound iron core 10 . First, as shown in FIG. 5A, a hoop 31 is prepared. The hoop 31 is formed by rolling a long grain-oriented electrical steel sheet 32 in which the grooves 16 are not formed. The width of the grain-oriented electrical steel sheet 32 of the hoop 31 is, for example, the same as the width of the steel plate piece 14, and the longitudinal direction of the grain-oriented electrical steel sheet 32 is the rolling direction. Next, the grain-oriented electrical steel sheet 32 is unwound from the hoop 31, and the grain-oriented electrical steel sheet 32 is sequentially cut into the respective lengths of the steel sheet pieces 14 1 to 14 M to obtain the steel sheet pieces 14 1 to 14 M ( cutting process). For example, by sequentially shortening the cutting length, the steel plate piece 14M on the outermost circumference to the steel plate piece 141 on the innermost circumference can be obtained in order.

方向性電磁鋼板32から切断された鋼板片14は、レーザ装置33からのレーザ光が幅方向に走査されることで、幅方向に延在した圧延方向と交差する溝16が形成される(溝形成工程)。例えば、鋼板片14を連続的に圧延方向に移動しながら、溝16のピッチPに応じた走査周波数でレーザ光を板幅方向に走査する。これにより、鋼板片14毎に、対応するピッチPで複数の溝16が形成される。また、鋼板片14毎に決められたレーザ出力及び集光径に調節されたレーザ光を照射することで、鋼板片14毎に、対応する深さd及び幅Wで溝16が形成される。走査周波数は、例えばレーザ光走査機構である回転ポリゴンミラーやガルバノモータミラーの回転、振動周波数で調整できる。レーザ光の集光径は、例えば集光レンズあるいは集光ミラーの移動によるフォーカス調整で実現できる。なお、調整装置、調整方法はこれらに限られない。 A steel sheet piece 14 cut from a grain-oriented electrical steel sheet 32 is scanned in the width direction with a laser beam from a laser device 33 to form grooves 16 extending in the width direction and intersecting the rolling direction (groove forming process). For example, while continuously moving the steel plate piece 14 i in the rolling direction, the laser beam is scanned in the plate width direction at a scanning frequency corresponding to the pitch P i of the grooves 16 i . As a result, a plurality of grooves 16 i are formed at corresponding pitches P i in each steel plate piece 14 i . Further, by irradiating a laser beam adjusted to a laser output and a focal diameter determined for each steel plate piece 14i , a groove 16i having a corresponding depth di and width Wi is formed for each steel plate piece 14i . is formed. The scanning frequency can be adjusted, for example, by the rotation and vibration frequencies of a rotating polygon mirror and a galvano motor mirror, which are laser beam scanning mechanisms. The condensed diameter of the laser beam can be realized by focus adjustment by moving a condensing lens or a condensing mirror, for example. Note that the adjustment device and adjustment method are not limited to these.

このように切断工程の直後に溝16を形成することにより、確実かつ容易に、鋼板片14~14のそれぞれに対して決められた溝断面積比率とする溝16~16を形成することができる。なお、フープ31から巻き出されている方向性電磁鋼板32に対して溝16を形成し、その後に方向性電磁鋼板32を切断して鋼板片14とすることも好ましい。なお、鋼板片14には積層鋼板間の絶縁性を高めるために絶縁コーティングを行ってもよい。その場合には、溝16を形成した後次の積層工程までの間に、絶縁コーティングを形成すればよい。 By forming the grooves 16 i immediately after the cutting step in this manner, the grooves 16 1 to 16 M having the predetermined groove cross-sectional area ratio for each of the steel plate pieces 14 1 to 14 M can be reliably and easily formed. can be formed. It is also preferable to form the grooves 16 in the grain-oriented magnetic steel sheet 32 unwound from the hoop 31 and then cut the grain-oriented magnetic steel sheet 32 to form the steel sheet pieces 14 . In addition, the steel plate piece 14 may be coated with an insulating coating in order to improve the insulation between the laminated steel plates. In that case, the insulating coating may be formed after forming the grooves 16 and before the next lamination step.

図5(B)に示されるように、溝16~16が形成された鋼板片14~14を順次に積層して積層体35とする(積層工程)。積層体35は、図5(C)に示されるように、ロール状に巻回される(巻回し工程)。この後、図5(D)に示されるように、ロール状の積層体35は、加圧成型されて、中空部を有する略四角筒状の巻鉄芯10とされる(成型工程)。なお、成型工程では、加圧成型した後に、変形部の歪みを取るために巻鉄芯10が焼鈍される。 As shown in FIG. 5B, steel plate pieces 14 1 to 14 M having grooves 16 1 to 16 M are sequentially laminated to form a laminate 35 (lamination step). The laminate 35 is wound into a roll (winding step), as shown in FIG. 5(C). After that, as shown in FIG. 5(D), the roll-shaped laminated body 35 is pressure-molded to form the wound iron core 10 having a substantially square tubular shape having a hollow portion (molding step). In addition, in the forming process, the wound iron core 10 is annealed in order to remove the distortion of the deformed portion after pressure forming.

このように、個々の巻鉄芯10の製造段階における過程で、鋼板片14~14に、それに応じた溝16~16を形成することで、巻鉄芯10を製造できる。 In this manner, the wound core 10 can be manufactured by forming the corresponding grooves 16 1 to 16 M in the steel plate pieces 14 1 to 14 M in the process of manufacturing the individual wound cores 10 .

上記の例では、フープ31から巻き出した方向性電磁鋼板32を切断した鋼板片14に対して、溝16を形成しているが、フープ31あるいはその元の方向性電磁鋼板のコイルの製造過程で溝16を形成してもよい。 In the above example, the groove 16 is formed in the steel plate piece 14 obtained by cutting the grain-oriented electrical steel sheet 32 unwound from the hoop 31. You may form the groove|channel 16 by.

図6は、幅広な方向性電磁鋼板41に溝16を形成する例を示している。方向性電磁鋼板41は、例えば巻鉄芯10を構成する鋼板片14の数倍の幅(例えば1m~1.5m)を有している。溝形成装置42は、この方向性電磁鋼板41を連続的に通板して処理し、例えば最終的にコイル状にする連続処理設備に設けられている。方向性電磁鋼板41は、それを通板する方向が圧延方向である。 FIG. 6 shows an example of forming grooves 16 in a wide grain-oriented electrical steel sheet 41 . The grain-oriented electrical steel sheet 41 has a width (for example, 1 m to 1.5 m) several times that of the steel sheet pieces 14 forming the wound iron core 10, for example. The grooving device 42 is provided in a continuous processing facility for continuously threading and processing the grain-oriented electrical steel sheet 41 to finally form, for example, a coil shape. The direction in which the grain-oriented electrical steel sheet 41 is passed is the rolling direction.

溝形成装置42は、複数のレーザ装置33、マーカ装置43、プロセスコンピュータ44、トラッキング装置45等で構成されている。複数のレーザ装置33は、方向性電磁鋼板41の幅方向に並べて配置されており、それらで方向性電磁鋼板41を幅方向に分割して溝16を形成する。プロセスコンピュータ44には、巻鉄芯10の各鋼板片14の長さと幅、各鋼板片14の溝16の深さ、幅、ピッチ等とからなる制御データが予め入力されている。 The groove forming device 42 is composed of a plurality of laser devices 33, a marker device 43, a process computer 44, a tracking device 45, and the like. The plurality of laser devices 33 are arranged side by side in the width direction of the grain-oriented electromagnetic steel sheet 41 , and divide the grain-oriented electromagnetic steel sheet 41 in the width direction to form the grooves 16 . Control data including the length and width of each steel plate piece 14 of the wound iron core 10 and the depth, width, pitch, etc. of the groove 16 of each steel plate piece 14 is input to the process computer 44 in advance.

トラッキング装置45は、例えば方向性電磁鋼板41の搬送に従動回転する搬送ロール46に取り付けられたエンコーダ等で構成されており、搬送ロール46の回転数を検出信号として出力する。プロセスコンピュータ44は、トラッキング装置45からの検出信号と各レーザ装置33のレーザ光の照射位置に基づいて、各照射位置上にある方向性電磁鋼板41の通板方向の通板位置をそれぞれ特定する。同様に、プロセスコンピュータ44は、トラッキング装置45からの検出信号と、マーカ装置43によるマーキング位置に基づいて、マーキング位置上にある方向性電磁鋼板41の通板位置を特定する。 The tracking device 45 is composed of, for example, an encoder or the like attached to a transport roll 46 that rotates following the transport of the grain-oriented electrical steel sheet 41, and outputs the number of revolutions of the transport roll 46 as a detection signal. Based on the detection signal from the tracking device 45 and the irradiation position of the laser beam of each laser device 33, the process computer 44 identifies the threading position in the threading direction of the grain-oriented electrical steel sheet 41 on each irradiation position. . Similarly, the process computer 44 identifies the threading position of the grain-oriented electrical steel sheet 41 on the marking position based on the detection signal from the tracking device 45 and the marking position by the marker device 43 .

プロセスコンピュータ44は、上記のように特定するレーザ光の照射位置上の方向性電磁鋼板41の通板位置に基づいて、方向性電磁鋼板41の各鋼板片14に対応する各鋼板片領域に溝16を形成するように各レーザ装置33をそれぞれ制御する。これにより、各々のレーザ装置33によって、鋼板片14に対応する鋼板片領域、鋼板片14に対応する鋼板片領域・・・鋼板片14に対応する鋼板片領域が通板方向に順番に並んで形成される。各鋼板片領域には、レーザ装置33によって、対応する鋼板片14の溝16がそれぞれ形成される。各々のレーザ装置33は、1セット分の鋼板片14~14に対応した各鋼板片領域を形成した後、次の1セット分の鋼板片14~14に対応した各鋼板片領域を形成する。このようにして溝16が方向性電磁鋼板41に形成される。 The process computer 44 forms a groove in each steel plate piece region corresponding to each steel plate piece 14 of the grain-oriented electromagnetic steel plate 41 based on the passing position of the grain-oriented magnetic steel plate 41 on the irradiation position of the laser beam specified as described above. Each laser device 33 is individually controlled to form 16 . As a result, a steel plate piece region corresponding to the steel plate piece 14-1 , a steel plate piece region corresponding to the steel plate piece 14-2 , . are formed side by side. In each steel strip area, a groove 16 i of the corresponding steel strip 14 i is formed by the laser device 33 . After forming each steel plate piece region corresponding to one set of steel plate pieces 14 1 to 14 M , each laser device 33 forms each steel plate piece region corresponding to the next one set of steel plate pieces 14 1 to 14 M. to form Thus, grooves 16 are formed in grain-oriented electrical steel sheet 41 .

また、プロセスコンピュータ44は、特定される通板位置に基づいて、マーカ装置43を駆動することで、例えば各鋼板片領域の境界にマークを記録する(マーキング工程)。このマーカには、例えばスプレーされたペイントのように目視やカメラで確認できるものが用いられる。また、個々の鋼板片領域を自動識別できるようなパターンでマーカを記録してもよい。さらに、各鋼板片領域の境界とする一定区間でレーザ装置33によるレーザ光の照射を停止することで溝16の非形成区間を形成し、この非形成区間を各鋼板片領域の境界としてマーカとしてもよい。 In addition, the process computer 44 drives the marker device 43 based on the identified strip threading position to record marks, for example, on the boundaries of the respective steel plate strip regions (marking step). For this marker, something that can be confirmed visually or with a camera, such as sprayed paint, is used. Also, the markers may be recorded in a pattern that enables automatic identification of individual steel strip regions. Furthermore, by stopping the irradiation of the laser beam from the laser device 33 in a certain section as the boundary of each steel plate piece region, a non-formation section of the groove 16 is formed, and this non-formation section is used as a marker as a boundary of each steel plate section region. good too.

巻鉄芯10の作製の際には、上記のように製造されたマーカに基づいて鉄芯用電磁鋼板としての方向性電磁鋼板41がその長手方向(通板方向)に切断され、さらに鋼板片14の幅に切断されて幅方向に分割される。これにより、複数の巻鉄芯10を作製するための複数組の鋼板片14~14が得られる。このように、方向性電磁鋼板41のコイルの製造段階で、巻鉄芯10の鋼板片14に合わせて溝16を形成するので、鉄損が低減された特性の優れる巻鉄芯を容易に製造できる。 When manufacturing the wound iron core 10, the grain-oriented electrical steel sheet 41 as the electrical steel sheet for the core is cut in its longitudinal direction (sheet threading direction) based on the markers manufactured as described above, and the steel sheet pieces are cut. It is cut into 14 widths and divided widthwise. As a result, a plurality of sets of steel plate pieces 14 1 to 14 M for manufacturing a plurality of wound iron cores 10 are obtained. In this way, since the grooves 16 are formed in accordance with the steel plate pieces 14 of the wound core 10 at the stage of manufacturing the coil of the grain-oriented electrical steel sheet 41, it is possible to easily manufacture a wound core with reduced iron loss and excellent characteristics. can.

上記では巻鉄芯の鋼板片に溝を形成する場合について説明したが、同様な手法により、連続処理設備において、後述する積鉄芯の鋼板片に溝を形成することができる。 Although the case of forming grooves in the steel plate pieces of the wound iron core has been described above, grooves can be formed in the steel plate pieces of the laminated iron core, which will be described later, in a continuous processing facility by a similar method.

[第2実施形態]
第2実施形態は、積鉄芯の鉄損の低減を図るものである。図7において、積鉄芯50は、鉄芯脚である中央脚51及び一対の側脚52と、中央脚51と各側脚52とをそれぞれ連絡する4つのヨーク(継鉄)53とから構成される。中央脚51と各側脚52とは、一対の側脚52がそれらの間に中央脚51を挟むように一方向に並んで配置されている。中央脚51は、N(Nは2以上)枚の鋼板片51aを積層したものである。同様に各側脚52、各ヨーク53は、それぞれN枚の鋼板片52a、53aを積層したものである。
[Second embodiment]
2nd Embodiment aims at reduction of the iron loss of a laminated iron core. In FIG. 7, a laminated iron core 50 is composed of a central leg 51 and a pair of side legs 52, which are iron core legs, and four yokes (yokes) 53 connecting the central leg 51 and the side legs 52, respectively. be done. The central leg 51 and the side legs 52 are arranged side by side in one direction so that the pair of side legs 52 sandwich the central leg 51 therebetween. The center leg 51 is formed by stacking N (N is 2 or more) steel plate pieces 51a. Similarly, each side leg 52 and each yoke 53 are formed by stacking N steel plate pieces 52a and 53a, respectively.

図8に示すように、鋼板片51a~53aは、磁化容易軸すなわち圧延方向が積鉄芯50内に内部を環流する閉磁路と平行となるように、方向性電磁鋼板から切り出されて作製される。なお、この場合の閉磁路は、積鉄芯50がトランスに用いられた場合に、積層された鋼板片のうちの鋼板片51a、52a、53aからなる1層の中において形成される(閉)磁力線を意味し、当該1層の中に、複数本の閉磁路が生じることを想定している。 As shown in FIG. 8, the steel plate pieces 51a to 53a are cut out from a grain-oriented electrical steel plate so that the axis of easy magnetization, that is, the rolling direction, is parallel to the closed magnetic circuit circulating inside the core 50. be. The closed magnetic circuit in this case is formed (closed) in one layer consisting of the steel plate pieces 51a, 52a, and 53a among the laminated steel plate pieces when the laminated iron core 50 is used in a transformer. It means a line of magnetic force, and it is assumed that a plurality of closed magnetic circuits are generated in the one layer.

中央脚51及び側脚52における閉磁路の方向は、一対のヨーク53が挟む方向(矢印X方向)であり、各ヨーク53における閉磁路の方向は、中央脚51と各側脚52が並ぶ方向(矢印Y方向)である。 The direction of the closed magnetic path in the central leg 51 and the side legs 52 is the direction in which the pair of yokes 53 are sandwiched (direction of arrow X), and the direction of the closed magnetic path in each yoke 53 is the direction in which the central leg 51 and the side legs 52 are aligned. (arrow Y direction).

積層されている各鋼板片51aには、複数の溝56がそれぞれ形成されている。各溝56は、鋼板片51aの板幅方向(圧延方向と直交する方向)、すなわち閉磁路と直交する方向に延在し、圧延方向に所定の間隔で設けられている。同様に、各鋼板片52aには、その幅方向に延在する複数の溝57がそれぞれ形成され、各鋼板片53aには、その幅方向に延在する複数の溝58がそれぞれ形成されており、いずれも圧延方向に所定の間隔で設けられている。なお、溝56は磁路を横切る方向に延設すればよい。 A plurality of grooves 56 are formed in each of the stacked steel plate pieces 51a. Each groove 56 extends in the width direction of the steel plate piece 51a (the direction perpendicular to the rolling direction), that is, the direction perpendicular to the closed magnetic circuit, and is provided at predetermined intervals in the rolling direction. Similarly, each steel plate piece 52a has a plurality of grooves 57 extending in its width direction, and each steel plate piece 53a has a plurality of grooves 58 extending in its width direction. , are provided at predetermined intervals in the rolling direction. Note that the groove 56 may extend in a direction crossing the magnetic path.

積鉄芯50では、中央脚51、側脚52及びヨーク53で囲まれた各中空部の周りにそれぞれ閉磁路CMがそれぞれ形成される。図8では、便宜的に各中空部の周りそれぞれ1つの閉磁路CMのみを描いてあるが、実際には、各鋼板片51a~53aの板幅方向に、それに直交する方向の複数の磁路が並ぶように多くの閉磁路が形成される。また、積鉄芯50の各層において、そのようになっている。 In the laminated iron core 50, a closed magnetic circuit CM is formed around each hollow portion surrounded by the central leg 51, the side legs 52 and the yoke 53, respectively. In FIG. 8, only one closed magnetic circuit CM is drawn around each hollow portion for the sake of convenience. A lot of closed magnetic circuits are formed so that Moreover, each layer of the laminated iron core 50 has such a structure.

一般に閉磁路の内周側にいく程、閉磁路の周長が短く、磁気抵抗も小さくなるため、内周側程、磁束密度が集中しやすい。そのため、内周側の閉磁路の方が、鉄損が増加することになるが、本実施形態の積鉄芯50では、鋼板片51a~53aには、板幅方向で各閉磁路に沿った磁気抵抗が略同一になるように、溝56~58がそれぞれ形成されている。この例では、図9に示すように、各鋼板片52aに形成されている溝57は、その深さが、鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の内側から外側に向って漸減する形状にしている。これにより、鋼板片52aは、板幅方向における溝57の幅及びピッチを一定にしながら、磁路の方向の溝断面積比率ηが、内周側から外周側に向って漸減する。同様に、各鋼板片53aに形成されている溝58は、その深さが内周側から外周側に向って漸減する形状である。これにより、鋼板片53aは、幅方向における溝57の溝幅及びピッチを一定にしながら、磁路の方向の溝断面積比率ηを、内周側から外周側に向って連続的に小さくしている。 In general, the closer to the inner circumference of the closed magnetic circuit, the shorter the circumference of the closed magnetic circuit and the smaller the magnetic resistance, so that the magnetic flux density tends to concentrate more on the inner circumference. Therefore, iron loss increases in the closed magnetic path on the inner peripheral side. The grooves 56 to 58 are formed so that their magnetic resistances are substantially the same. In this example, as shown in FIG. 9, the groove 57 formed in each steel plate piece 52a has a depth extending from the inside to the outside of the closed magnetic circuit formed when the iron core is used in a transformer. It has a shape that gradually decreases with time. As a result, the width and pitch of the grooves 57 in the plate width direction of the steel plate piece 52a are constant, while the groove cross-sectional area ratio η in the direction of the magnetic path gradually decreases from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Similarly, the groove 58 formed in each steel plate piece 53a has a shape whose depth gradually decreases from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. As a result, the steel plate piece 53a keeps the groove width and pitch of the grooves 57 constant in the width direction, while continuously decreasing the groove cross-sectional area ratio η in the direction of the magnetic path from the inner peripheral side to the outer peripheral side. there is

中央脚51の各鋼板片51aに形成されている溝56については、その溝56の深さが中央から外側に向かって漸減する形状となっている。すなわち、磁路の方向の溝断面積比率ηを、内周側から外周側に向かって連続的に小さくしている。 The groove 56 formed in each steel plate piece 51a of the central leg 51 has a shape in which the depth of the groove 56 gradually decreases from the center toward the outside. That is, the groove cross-sectional area ratio η in the direction of the magnetic path is continuously decreased from the inner peripheral side to the outer peripheral side.

各鋼板片51a~53aに、上記のように溝56~58を形成することによって、板幅方向の実効透磁率を制御し、板幅方向の各閉磁路の磁気抵抗を略同一にしている。これにより、各鋼板片51a~53aにおける板幅方向における各部の磁束密度が均一化され、鉄損が低くなる。そして、鋼板片51a~53aの実効透磁率は、溝断面積比率、すなわち溝56~58の深さ、幅、ピッチによって調整されるから、容易に、所要とする実効透磁率を得ることができ積鉄芯50の鉄損を低減できる。溝断面積比率は、例えば第1実施形態と同様に式(1)によって求めることができる。 By forming the grooves 56 to 58 in each of the steel plate pieces 51a to 53a as described above, the effective magnetic permeability in the plate width direction is controlled, and the magnetic resistance of each closed magnetic circuit in the plate width direction is made substantially the same. As a result, the magnetic flux densities of the respective portions of the steel plate pieces 51a to 53a in the plate width direction are made uniform, and iron loss is reduced. Since the effective magnetic permeability of the steel plate pieces 51a-53a is adjusted by the groove cross-sectional area ratio, that is, the depth, width and pitch of the grooves 56-58, the required effective magnetic permeability can be easily obtained. Iron loss of the laminated iron core 50 can be reduced. The groove cross-sectional area ratio can be obtained, for example, by the formula (1) as in the first embodiment.

上記の例では、各鋼板片の溝の深さを内周側から外周側に向って(すなわち、閉磁路と交差する方向に向かって)漸減する形状にして、各閉磁路における磁気抵抗を略同一にしているが、磁気抵抗を略同一にする際には、第1実施形態の場合と同様に、鋼板片に形成する溝の深さ、幅、ピッチを調整することができる。また、磁路の方向の溝断面積比率を段階的に小さくしてもよい。また、上記積鉄芯は、3脚構造であるが、2脚構造のものでもよい。 In the above example, the depth of the groove of each steel plate piece is made to gradually decrease from the inner peripheral side to the outer peripheral side (that is, toward the direction intersecting the closed magnetic circuit), and the magnetic resistance in each closed magnetic circuit is reduced to approximately Although they are made the same, when making the magnetic resistance substantially the same, the depth, width, and pitch of the grooves formed in the steel plate piece can be adjusted as in the case of the first embodiment. Further, the groove cross-sectional area ratio in the direction of the magnetic path may be decreased stepwise. Moreover, although the above-mentioned laminated iron core has a three-legged structure, it may have a two-legged structure.

図10は、鋼板片52aを、内周側から順に内周部61、中間部62、外周部63に区分し、内周部61、中間部62、外周部63のそれぞれで、磁路の方向の溝断面積比率を調整している。内周部61は、鋼板片52a内で溝断面積比率が最も大きく、すなわち中間部62及び外周部63よりも溝断面積比率ηが大きくなるように決められた深さ、幅、ピッチで複数の溝61aが形成されている。外周部63は、鋼板片52a内で溝断面積比率が最も小さく、すなわち内周部61及び中間部62よりも溝断面積比率ηが小さくなるように決められた深さ、幅、ピッチで複数の溝63aが形成されている。中間部62は、内周部61と外周部63との間の溝断面積比率ηとなるように決められた深さ、幅、ピッチで複数の溝62aが形成されている。このように、内周部61、中間部62、外周部63にそれぞれ溝61a~63aを形成することで、外周部63、中間部62、内周部61の順番で磁気抵抗が高くなるようにして、磁束密度の均一化を図り、鉄損を低減している。 In FIG. 10, the steel plate piece 52a is divided into an inner peripheral portion 61, an intermediate portion 62, and an outer peripheral portion 63 in order from the inner peripheral side. The groove cross-sectional area ratio of is adjusted. The inner peripheral portion 61 has the largest groove cross-sectional area ratio in the steel plate piece 52a, that is, the depth, width, and pitch determined so that the groove cross-sectional area ratio η is larger than that of the intermediate portion 62 and the outer peripheral portion 63. groove 61a is formed. The outer peripheral portion 63 has the smallest groove cross-sectional area ratio in the steel plate piece 52a, that is, the depth, width, and pitch determined so that the groove cross-sectional area ratio η is smaller than that of the inner peripheral portion 61 and the intermediate portion 62. groove 63a is formed. The intermediate portion 62 is formed with a plurality of grooves 62a having a depth, width, and pitch determined so as to satisfy the groove cross-sectional area ratio η between the inner peripheral portion 61 and the outer peripheral portion 63 . By forming the grooves 61a to 63a in the inner peripheral portion 61, the intermediate portion 62, and the outer peripheral portion 63, respectively, the magnetic resistance is increased in the order of the outer peripheral portion 63, the intermediate portion 62, and the inner peripheral portion 61. Therefore, the magnetic flux density is made uniform and iron loss is reduced.

積鉄芯50を作製する際には、図11(A)に示すように、例えばフープ31から巻出された方向性電磁鋼板32から、順次に鋼板片51a~53aを切断して、それらの鋼板片51a~53aにレーザ装置33からのレーザ光をそれぞれ照射して、溝56~58を形成する。このときに、所要とする溝断面積比率ηが得られるように溝56~58の深さ、幅、ピッチ等を制御する。一般的に、積鉄芯は大型トランスに用いられるため各鋼板片のサイズは大きい。このため、鋼板片の部位毎にレーザの照射条件を変更して溝を形成することは比較的容易である。この後に、図11(B)に示すように、溝56~58が形成された鋼板片51a~53aを積層して積鉄芯50とする。また、溝形成工程と積層工程の間で層間の絶縁性を高めるための絶縁コーティングを行ってもよい。 When manufacturing the laminated iron core 50, as shown in FIG. 11A, for example, steel plate pieces 51a to 53a are sequentially cut from a grain-oriented electrical steel plate 32 unwound from a hoop 31, and these pieces are cut. The grooves 56 to 58 are formed by irradiating the steel plate pieces 51a to 53a with laser light from the laser device 33, respectively. At this time, the depth, width, pitch, etc. of the grooves 56 to 58 are controlled so as to obtain the required groove cross-sectional area ratio η. In general, since the laminated iron core is used for a large transformer, the size of each steel plate piece is large. Therefore, it is relatively easy to form grooves by changing laser irradiation conditions for each part of the steel plate piece. After that, as shown in FIG. 11(B), steel plate pieces 51a to 53a having grooves 56 to 58 formed thereon are laminated to form a laminated iron core 50. Next, as shown in FIG. Also, an insulating coating may be applied between the groove formation process and the lamination process to increase the insulation between the layers.

最初に、板厚tが0.230mmの方向性電磁鋼板の鋼板片を用意し、鋼板片に、溝の深さ、幅、ピッチを変えた複数のサンプルを作成し、溝断面積比率と実効透磁率及び鉄損W17/50(W/kg)の関係を調べた。鉄損W17/50は、最大磁束密度1.7T、周波数50Hzの交流磁界で発生する鉄損である。 First, a steel plate piece of a grain-oriented electrical steel sheet with a plate thickness t of 0.230 mm was prepared, and a plurality of samples with different groove depths, widths, and pitches were prepared on the steel plate piece, and the groove cross-sectional area ratio and the effective The relationship between magnetic permeability and iron loss W 17/50 (W/kg) was investigated. Iron loss W 17/50 is iron loss generated in an alternating magnetic field with a maximum magnetic flux density of 1.7 T and a frequency of 50 Hz.

溝の形成には、レーザ装置を用いた。レーザ装置としては、波長1.1μmのファイバレーザを用い、出力を1000W~2000W、レーザ光の集光径を0.005mm~0.150mm、走査速度を5~50m/sの各範囲内で変更した。この結果、形成された溝の深さは0.005mm~0.05mm、幅は0.01mm~0.200mm、ピッチは2mm~10mmの範囲となり、溝断面積比率はおおよそ0.01~0.400の範囲となった。溝断面積比率は、式(1)により求めた。これら範囲の溝の深さ、幅、ピッチの範囲での組み合わせによる溝断面積比率ηと、実効透磁率μeと、鉄損W17/50の関係は、図12に示すようになった。実効透磁率μeは磁界の強さH(=800(A/m))において発生する磁束密度B(T)を測定し「μe=B/H」として求めた。 A laser device was used to form the grooves. As a laser device, a fiber laser with a wavelength of 1.1 μm is used, and the output is changed within the range of 1000 W to 2000 W, the diameter of the focused laser beam is 0.005 mm to 0.150 mm, and the scanning speed is changed within the range of 5 to 50 m / s. did. As a result, the grooves formed have a depth of 0.005 mm to 0.05 mm, a width of 0.01 mm to 0.200 mm, a pitch of 2 mm to 10 mm, and a groove cross-sectional area ratio of approximately 0.01 to 0.01 mm. 400 range. The groove cross-sectional area ratio was determined by the formula (1). FIG. 12 shows the relationship between the groove cross-sectional area ratio η, the effective magnetic permeability μe, and the core loss W 17/50 , depending on the combinations of groove depths, widths, and pitches within these ranges. The effective magnetic permeability μe was obtained by measuring the magnetic flux density B 8 (T) generated at a magnetic field strength H 8 (=800 (A/m)) and obtaining “μe=B 8 /H 8 ”.

上記結果より、溝断面積比率ηと実効透磁率μeとの関係を式(A)で近似した。また、鉄損W17/50に関しては、溝断面積比率ηの上記範囲内でほぼ一定であった。
μe=0.568η-0.4621η+2.4005 ・・・(A)
但し、0.02<η<0.400
η=(π・d・W)/(2・P・t)
From the above results, the relationship between the groove cross-sectional area ratio η and the effective permeability μe was approximated by the formula (A). Further, the iron loss W 17/50 was almost constant within the above range of the groove cross-sectional area ratio η.
μe=0.568η 2 −0.4621η+2.4005 (A)
However, 0.02<η<0.400
η=(π・d・W)/(2・P・t)

次に、実施例1として、巻鉄芯10を用いたトランスを作製して鉄損W17/50を測定した。磁気抵抗Rと実効透磁率μeとの関係を示す上述の式「R=L/(μe×s)」に基づき、鋼板片14~14の磁気抵抗Rがほぼ一致するような実効透磁率μeを鋼板片14~14のそれぞれについて求めた。各実効透磁率μeに対応する溝断面積比率ηを式(A)の関係より求め、式(1)に基づいて、求めた溝断面積比率ηとなるように深さ、幅、ピッチを調整して溝16をそれぞれ形成した。各々の鋼板片14内における溝断面積比率は一定として。鋼板片14~14の磁気抵抗Rの変動範囲は、平均値±5%以内となるように調整した。 Next, as Example 1, a transformer using the wound iron core 10 was produced and the iron loss W 17/50 was measured. Based on the above - mentioned formula "R i = L i /(μ e i ×s i )" showing the relationship between the magnetic resistance R i and the effective magnetic permeability μ e i The effective magnetic permeability μe i such that .theta. The groove cross-sectional area ratio η i corresponding to each effective permeability μ e i is obtained from the relationship of formula (A), and based on the formula (1), the depth, width, The grooves 16 were formed by adjusting the pitch. The groove cross-sectional area ratio in each steel plate piece 14 is assumed to be constant. The fluctuation range of the magnetic resistance R of the steel plate pieces 14 1 to 14 M was adjusted to be within ±5% of the average value.

また、比較例1として、各鋼板片の相互間で溝断面積比率が一定、すなわち各鋼板片の相互間で深さ、幅、ピッチを同じにした巻鉄芯を用いたトランスを作製して鉄損を比較した。比較例1における各鋼板片の溝の深さは0.02mm、幅は0.05mm、ピッチは5mmとした。その他の比較例1のトランスの条件は、実施例1のトランスのものと同じにした。 Further, as Comparative Example 1, a transformer was manufactured using a wound iron core in which the groove cross-sectional area ratio was constant between the steel plate pieces, that is, the depth, width, and pitch were the same between the steel plate pieces. Iron loss was compared. The groove depth of each steel plate piece in Comparative Example 1 was 0.02 mm, the width was 0.05 mm, and the pitch was 5 mm. Other conditions of the transformer of Comparative Example 1 were the same as those of the transformer of Example 1.

また、実施例2として、積鉄芯50を用いたトランスを作製して鉄損を測定した。積鉄芯50は、図10に示されるように、各鋼板片52a、53aをその幅方向に内周部61、中間部62、外周部63に区分し、内周部61、中間部62、外周部63の順番で溝断面積比率が小さくなるように、各部の溝61a~63aの深さ、幅、ピッチを調整したものを用いた。また、比較例2として、溝断面積比率ηが各鋼板片の幅方向で一定な積鉄芯を用いたトランスを作製して鉄損を測定した。その他の比較例2のトランスの条件は、実施例2のトランスのものと同じにした。 In addition, as Example 2, a transformer using the laminated iron core 50 was manufactured and the iron loss was measured. 10, each steel plate piece 52a, 53a is divided into an inner peripheral portion 61, an intermediate portion 62, and an outer peripheral portion 63 in the width direction. The depth, width, and pitch of the grooves 61a to 63a were adjusted so that the cross-sectional area ratio of the grooves decreased in the order of the outer peripheral portion 63. FIG. Further, as Comparative Example 2, a transformer using a laminated iron core having a constant groove cross-sectional area ratio η in the width direction of each steel plate piece was manufactured, and iron loss was measured. Other conditions of the transformer of Comparative Example 2 were the same as those of the transformer of Example 2.

巻鉄芯10を用いた実施例1のトランスは、比較例1のトランスに比べ約10%低い鉄損となった。また、積鉄芯50を用いた実施例2のトランスは、比較例2のトランスに比べ約8%低い鉄損となった。 The transformer of Example 1 using the wound iron core 10 had a core loss lower than that of the transformer of Comparative Example 1 by about 10%. In addition, the transformer of Example 2 using the laminated iron core 50 had an iron loss lower than that of the transformer of Comparative Example 2 by about 8%.

10 巻鉄芯
14、51a~53a 鋼板片
16、56~57 溝
31 フープ
32、41 方向性電磁鋼板
50 積鉄芯
56~57 溝

10 Wound iron core 14, 51a-53a Steel plate piece 16, 56-57 Groove 31 Hoop 32, 41 Directional electromagnetic steel plate 50 Laminated iron core 56-57 Groove

Claims (5)

複数の鋼板片が積層された積層体からなるトランス用の鉄芯において、
前記鋼板片は、表面に圧延方向と交差する溝を有しており、
前記鋼板片は、前記溝の深さ、前記溝の幅、及び前記溝のピッチの少なくともいずれか一つを変化させることで、前記鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の内側から外側に向かって、式(1)で表される溝断面積比率ηが連続的又は段階的に変化する、鉄芯。
η=(π・d・W)/(2・P・t) ・・・(1)
ここで、πは円周率、dは前記溝の深さ、Wは前記溝の幅、Pは前記溝のピッチ、tは前記鋼板片の厚みである。
In an iron core for a transformer composed of a laminated body in which a plurality of steel plate pieces are laminated,
The steel plate piece has grooves crossing the rolling direction on the surface,
By changing at least one of the depth of the groove, the width of the groove, and the pitch of the groove, the steel plate piece forms a closed magnetic circuit when the iron core is used in a transformer. An iron core in which the groove cross-sectional area ratio η represented by the formula (1) changes continuously or stepwise from the inside to the outside.
η=(π・d・W)/(2・P・t) (1)
Here, π is the circular constant, d is the depth of the groove, W is the width of the groove, P is the pitch of the groove, and t is the thickness of the steel plate piece.
前記鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される任意の前記閉磁路のそれぞれにおいて、前記閉磁路に沿った磁気抵抗が略同一である、請求項1に記載の鉄芯。 2. The iron core according to claim 1, wherein the magnetic resistance along said closed magnetic path is substantially the same in each of said arbitrary closed magnetic paths formed when said iron core is used in a transformer. 複数の鋼板片が積層された積層体からなるトランス用の巻鉄芯の製造方法において、
方向性電磁鋼板のフープから複数の前記鋼板片を切断する切断工程と、
切断された前記鋼板片に、前記鋼板片の圧延方向と交差する溝を形成する溝形成工程と、
前記鋼板片を積層し、積層された積層体を巻回した後に加圧成型して前記巻鉄芯とする成型工程と、
を有し、
前記溝形成工程は、前記溝の深さ、前記溝の幅、及び前記溝のピッチの少なくともいずれか一つを変化させることで、前記巻鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の内側から外側に向かって、式(1)で表される溝断面積比率ηを連続的又は段階的に変化させる、巻鉄芯の製造方法。
η=(π・d・W)/(2・P・t) ・・・(1)
ここで、πは円周率、dは前記溝の深さ、Wは前記溝の幅、Pは前記溝のピッチ、tは前記鋼板片の厚みである。
In a method for manufacturing a wound iron core for a transformer composed of a laminated body in which a plurality of steel plate pieces are laminated,
a cutting step of cutting a plurality of steel plate pieces from a hoop of a grain-oriented electrical steel plate;
a groove forming step of forming a groove in the cut steel plate piece that intersects with the rolling direction of the steel plate piece;
A molding step of laminating the steel plate pieces, winding the laminated laminate, and then pressure-molding it to form the wound iron core;
has
In the groove forming step, by changing at least one of the depth of the groove, the width of the groove, and the pitch of the groove, a closed magnetic field is formed when the wound iron core is used in a transformer. A method for manufacturing a wound iron core, wherein the groove cross-sectional area ratio η represented by the formula (1) is changed continuously or stepwise from the inner side to the outer side of the passage.
η=(π・d・W)/(2・P・t) (1)
Here, π is the circular constant, d is the depth of the groove, W is the width of the groove, P is the pitch of the groove, and t is the thickness of the steel plate piece.
複数の鋼板片が積層された積層体からなるトランス用の積鉄芯の製造方法において、
方向性電磁鋼板のフープから複数の前記鋼板片を切断する切断工程と、
切断された前記鋼板片に、前記鋼板片の圧延方向と交差する溝を形成する溝形成工程と、
前記鋼板片を積層して前記積鉄芯とする成型工程と、
を有し、
前記溝形成工程は、前記溝の深さ、前記溝の幅、及び前記溝のピッチの少なくともいずれか一つを変化させることで、前記積鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の内側から外側に向かって、式(1)で表される溝断面積比率ηを連続的又は段階的に変化させる、積鉄芯の製造方法。
η=(π・d・W)/(2・P・t) ・・・(1)
ここで、πは円周率、dは前記溝の深さ、Wは前記溝の幅、Pは前記溝のピッチ、tは前記鋼板片の厚みである。
In a method for manufacturing a laminated iron core for a transformer comprising a laminate in which a plurality of steel plate pieces are laminated,
a cutting step of cutting a plurality of steel plate pieces from a hoop of a grain-oriented electrical steel plate;
a groove forming step of forming a groove in the cut steel plate piece that intersects with the rolling direction of the steel plate piece;
A forming step of laminating the steel plate pieces to form the laminated iron core;
has
In the groove forming step, by changing at least one of the depth of the groove, the width of the groove, and the pitch of the groove, a closed magnetic field is formed when the laminated iron core is used in a transformer. A method for manufacturing a laminated iron core, wherein the groove cross-sectional area ratio η represented by the formula (1) is changed continuously or stepwise from the inner side to the outer side of the channel.
η=(π・d・W)/(2・P・t) (1)
Here, π is the circular constant, d is the depth of the groove, W is the width of the groove, P is the pitch of the groove, and t is the thickness of the steel plate piece.
複数の鋼板片が積層された積層体からなるトランス用の鉄芯のための鉄芯用電磁鋼板の製造方法において、
前記複数の鋼板片となる複数の鋼板片領域にそれぞれ複数の溝を形成する溝形成工程を有し、
前記溝形成工程は、前記溝の深さ、前記溝の幅、及び前記溝のピッチの少なくともいずれか一つを変化させることで、前記鉄芯がトランスに用いられた場合に形成される閉磁路の内側から外側に向かって、式(1)で表される溝断面積比率ηを連続的又は段階的に変化させる、鉄芯用電磁鋼板の製造方法。
η=(π・d・W)/(2・P・t) ・・・(1)
ここで、πは円周率、dは前記溝の深さ、Wは前記溝の幅、Pは前記溝のピッチ、tは前記鋼板片の厚みである。

In a method for manufacturing an electromagnetic steel sheet for an iron core for a transformer iron core composed of a laminate in which a plurality of steel plate pieces are laminated,
A groove forming step of forming a plurality of grooves in each of the plurality of steel plate piece regions to be the plurality of steel plate pieces,
In the groove forming step, by changing at least one of the depth of the groove, the width of the groove, and the pitch of the groove, a closed magnetic circuit is formed when the iron core is used in a transformer. A method for manufacturing an electrical steel sheet for an iron core, wherein the groove cross-sectional area ratio η represented by the formula (1) is changed continuously or stepwise from the inside to the outside of the .
η=(π・d・W)/(2・P・t) (1)
Here, π is the circular constant, d is the depth of the groove, W is the width of the groove, P is the pitch of the groove, and t is the thickness of the steel plate piece.

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