JPH01115108A - 可変インダクタンス・コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は、可変インダクタンスコイルに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第４図は従来のインダクタンスを可変としたソレノイド
・コイルの原理図であり、（１）はボビン等に巻かれた
ソレノイド・コイル、（２）はコイＩｖ（１）内に入る
部分を調節出来る鉄心、（３）は鉄心（２）の動かす方
向を示した矢印である。

次に動作について説明する。一般にソレノイド・コイル
のインダクタンスＬは、コイルの断面積をＳ、長さを１
、巻き数をｎ、透磁率をμとすると、 Ｌ＝μｒＪＳ１　　　　　　　　・・−・・（１）で表
わされる。鉄心（２）がコイル（１）より完全に抜けて
いる状態では（１）式よりインダクタンスＬ１は、Ｌ！
＝　１１　ｏｎ　２Ｓ　ｌ　　　　　　　　　　　−−
（２）と表わされる。但しμ０は空気の透磁率である。

鉄心を押入してゆく事により、コイルに電流１を流した
時の磁束密度は鉄心が押入されている部分を中心に増大
し、コイル全体として見るとインダクタンスが増大した
事になる。このインダクタンスは鉄心が完全に挿入され
た時点で最大となり、その時のインダクタンスＬ２は Ｌ２＝μｕＦ　３１　　　　　　　　　　　　　・・・
・・・（３）と表わされる。但しμｌはこの鉄心の透磁
率であり、μ０に比して著しく大きい１以上より、第４
図に示すソレノイド・コイルのインダクタンスＬは１、
ａｏｎ”ｓｌ≦１□が８１　　　　　　　　　・・・川
（４）の範囲で可変である。ここで、Ｓ、ｌ、りはコイ
ルの形状によし定まり、μｎＦｉ明らかに一定であるの
で、このコイルのインダクタンス範囲は、鉄心の透磁率
に依る事がわかる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の可変インダクタンス・コイルテＨ（４）　式よし
、インダクタンスの最小値がμ０により定まり、可変範
囲が限定されるという欠点があった。

この発明は上記のようなに点を解消するためになされた
もので、インダクタンスの最小値が０眞〕ニ近く可変範
囲の広い可変インダクタンス・コイルを得ることを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段Ｊ この発明に係る可変インダクタンスコイルは、従来の鉄
心のかわりに超電導物質を鉄心に利用したものである。

〔作用） こノ発男における可変インダクタンス・コイルは、透磁
率がＯ［Ｎ−Ａ−２］に近い超電導物質の鉄心の挿入に
よし、インダクタンスの最小値が約ｏ［ＨＪとなる。

〔発明の実施例Ｊ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（４）は空心時最大インダクタンスを得る
ように巻かれたソレノイド・コイル、（５）はコイル内
に入る部分を調節出来る超電導物質で出来た鉄心、（６
）は鉄心（５）の動かす方向を示した矢印である。

鉄心（５）がコイ／Ｌ／（１）より完全に抜けている状
態での、このコイルのインダクタンスＬｌは（２）弐に
示した通しである。ここで鉄心（５）の一部が押入され
た状態でのインダクタンスを考える。このコイルに電流
ｉを流した時、鉄心の挿入されている部分のコイルの一
断面（６と垂直方向の面）における磁束密度Ｂは、 Ｂ　＝　μｕｎ１　ｉ　　　　　　　　　　　　　　　
　　−＝　（５）で表わされる。ここで鳳はこの鉄心の
透磁率、ｎｌは鉄心の入っている部分のコイルの巻き数
であり、鉄心の入っていない部分の磁束の影響は仮りに
考えない事とする。一般に知られている様に、超電導物
質の透磁率μＵは０に極近く ｐ　ｕ　−ｅ　Ｏ・・・・・・（６） とおく事が出来る。（６）式よ抄（５）式はＥ−０・曲
・（７） とする事が出来る。よって鉄心の入っていない部分の影
響を考えても、鉄心（５）を押入する事にょレコイＩし
に電流１を流した時の磁束密度は、鉄心（５）の挿入さ
れている部分を中心に低下し、コイル全体として見ると
インダクタンスが低下した事になる。このインダクタン
スは鉄心（５）が完全に挿入された時点で最小となり、
その値Ｌｍｉ。は（１）式よりＬｍｉ−ｎ　＝μｕｐ’
−８、−２，（８）となり−１さらＫ（６）式より り、、、。−〇ｒＨｊ　　　　　　　　　　・・曲（９
）となる。実際には完全に◇［ＨＪとはならないが、約
０〔ＨＪと見なす事が出来る。

以上よし、このコイルのインダクタンスＬはＯａＬ≦、
＃ＯＩｌｌ”　８１　　　　　　　　　・−＝　（１０
）の範囲で可変である事がわかる。

なお、上記実施例では超電導物質を単独で鉄心として用
いたが、従来の材質の鉄心と伴用してもよい。第２図に
この発明の他の実施例を示す、第２図において、（７）
はボビン等に巻かれたソレノイド・Ｈイ）Ｖ、（８）は
従来の材質（フェライト、センダスト等）の鉄心、（９
）は超電導物質の鉄心でるり、従来Ｏ材質の鉄心（８）
と超電導物質の鉄心（９）は接檜されており、これらの
長さは各々！（コイルの巻き長）である。この構成によ
抄コイルの鉄心は従来の鉄心（８）だけの状態から超電
導物質の鉄心（９）だけの状態へと連続的に変化させら
れ、鉄心（８）の透磁率は空気の透磁率に比し著しく大
きい事を考慮すると、同じ形状のソレノイド・コイルを
用いてインダクタンスの最大値を大きくする事が出来る
という利点がある。

また、従来の材質′７）鉄心の併用法としては、第３図
に示す更に零発明Ｏ他の実施例も考えられる。

第３図において、（１０）はボビン等に巻かれたソレノ
イド・コイル、（１１）は従来の材質（フェライト、セ
ンダスト等）の鉄心で一部中空Ｏもの、（１２）は中空
部（１１）に挿入接着された超電導物質であり、中空部
（１１）の長さは２１．超電導物質（１２）の長さは１
である。この構成により、（１２）の体積と（１１）の
体積の比率により、インダクタンスの町１ｅｆｍＢの最
小値を調節する事が出来るという利点がある。

さらに、第３図で（１１）の上部にも超電導物質と埋め
込めば、インダクタンスの可変範囲の最大値を調節する
事が出来、結果的に一種類■ソレノイド・コイルで、多
種の可変範囲の、可変インダクタンス・コイルの実現が
ｏｒ能である。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば超電導物質を鉄心に利
用したので、コイルのインダクタンス回度範囲を自由に
設定出来、また、コイルの形状を一種に限定する事が出
来るので、このコイルの使用回路に冗長性を持たす事が
出来、製作コストの低減を計れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す原理図、第２７及び
第３図はそれぞれこの発明の他の実施例を示す原理図、
第４図は従来の実施例を示す原理図である。 （５）は超電導物りの鉄心、（９）　＋　　（１２）は
各々従来の材質の鉄心と併用して用いた超電導物質であ
る。 代　理　人　　大　　岩　　　増　　継竿１図 第３図 第２図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ソレノイドコイル内に超電導物質からなる鉄心を
   押入することにより、上記ソレノイドコイルのインダク
   タンスを可変にしたことを特徴とする可変インダクタン
   ス・コイル。
2. （２）従来使用されている鉄心に超電導物質を接合して
   一つの鉄心とした事を特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の可変インダクタンス・コイル。
3. （３）従来使用されている鉄心中に超電導物質を埋め込
   んで一つの鉄心とした事を特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の可変インダクタンス・コイル。