JPH01208822A - 巻鉄心の製造方法 - Google Patents
巻鉄心の製造方法Info
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- JPH01208822A JPH01208822A JP3262388A JP3262388A JPH01208822A JP H01208822 A JPH01208822 A JP H01208822A JP 3262388 A JP3262388 A JP 3262388A JP 3262388 A JP3262388 A JP 3262388A JP H01208822 A JPH01208822 A JP H01208822A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は変圧器などの誘導機器に用いられる非晶質磁性
薄帯からなる巻鉄心の製造方法に関する。
薄帯からなる巻鉄心の製造方法に関する。
（従来の技術）
近年、変圧器などの誘導機器に用いられる鉄心材料とし
て、従来からのけい素鋼板、パーマロイ、フェライトな
どにかわり、優れた磁気特性を有する非晶質磁性薄帯を
使用することが検討されている。特に高周波で動作させ
る誘導機器などでは非晶質磁性薄帯の特徴であるテープ
状の薄帯が容易に製造できること、固有抵抗が大きいこ
となどにより高周波での鉄損が小さくなるため、この分
野における用途が増加している。
て、従来からのけい素鋼板、パーマロイ、フェライトな
どにかわり、優れた磁気特性を有する非晶質磁性薄帯を
使用することが検討されている。特に高周波で動作させ
る誘導機器などでは非晶質磁性薄帯の特徴であるテープ
状の薄帯が容易に製造できること、固有抵抗が大きいこ
となどにより高周波での鉄損が小さくなるため、この分
野における用途が増加している。
しかしながら、非晶質磁性薄帯は一般に絶縁コーティン
グが施されていないために、周波数が１０ｋＨ２以上の
変圧器鉄心では鉄心層間の絶縁抵抗が影響し、高周波に
おけるうず電流損の増大が問題となることがある。特に
パワートランスのように高電圧のものでは巻線１ターン
の電圧が高くなるために鉄心層間の絶縁抵抗が低いと絶
縁破壊等により鉄心が局部加熱を生じることがある。
グが施されていないために、周波数が１０ｋＨ２以上の
変圧器鉄心では鉄心層間の絶縁抵抗が影響し、高周波に
おけるうず電流損の増大が問題となることがある。特に
パワートランスのように高電圧のものでは巻線１ターン
の電圧が高くなるために鉄心層間の絶縁抵抗が低いと絶
縁破壊等により鉄心が局部加熱を生じることがある。
このような高周波用変圧器に用いられる鉄心のうず電流
損の増大を防止する方法としては特公昭５８−１９７８
０４号公報に示されているように非晶質磁性薄帯にリン
酸二水素ナトリウムなどの無機質絶縁被膜を塗布し、こ
の薄帯を巻回して巻鉄心を形成した後焼鈍する方法や、
特公昭５９−７９５１６号公報のように非晶質磁性薄帯
を巻回して巻鉄心を形成し、焼鈍後、層間抵抗を向上さ
せるために合成樹脂を含浸する方法などが検討されてい
る。
損の増大を防止する方法としては特公昭５８−１９７８
０４号公報に示されているように非晶質磁性薄帯にリン
酸二水素ナトリウムなどの無機質絶縁被膜を塗布し、こ
の薄帯を巻回して巻鉄心を形成した後焼鈍する方法や、
特公昭５９−７９５１６号公報のように非晶質磁性薄帯
を巻回して巻鉄心を形成し、焼鈍後、層間抵抗を向上さ
せるために合成樹脂を含浸する方法などが検討されてい
る。
（発明が解決しようとする課題）
しかし第４図に示したように非晶質磁性薄帯１に絶縁被
膜３を塗布し、端面を均一に巻回して形成した巻鉄心で
は非晶質磁性薄帯１のエツジ部分が完全にコーティング
できないために、端面接触によるうず電流損の増大など
の問題がある。特に高電圧のパワートランス用鉄心では
巻回された各々の非晶質磁性薄帯のエツジ部間の絶縁距
離が少ないと絶縁破壊によって局部加熱するなどの問題
がある。
膜３を塗布し、端面を均一に巻回して形成した巻鉄心で
は非晶質磁性薄帯１のエツジ部分が完全にコーティング
できないために、端面接触によるうず電流損の増大など
の問題がある。特に高電圧のパワートランス用鉄心では
巻回された各々の非晶質磁性薄帯のエツジ部間の絶縁距
離が少ないと絶縁破壊によって局部加熱するなどの問題
がある。
一方、非晶質磁性薄帯を巻回して巻鉄心を形成し、焼鈍
後合成樹脂を含浸して薄帯層間を絶縁する方法では、非
晶質磁性薄帯の応力感受性が大きいために、巻鉄心形成
後に歪取り焼鈍して磁気特性の改善を図っても樹脂含浸
による応力によって焼鈍効果が少なくなり、所望の磁気
特性が得られないなどの問題点があった。
後合成樹脂を含浸して薄帯層間を絶縁する方法では、非
晶質磁性薄帯の応力感受性が大きいために、巻鉄心形成
後に歪取り焼鈍して磁気特性の改善を図っても樹脂含浸
による応力によって焼鈍効果が少なくなり、所望の磁気
特性が得られないなどの問題点があった。
本発明は前記の問題点を解決するためになされたもので
、非晶質磁性薄帯を巻回して成る巻鉄心において、高周
波による層問うず電流損の増大を防止し、非晶質磁性薄
帯本来の優れた磁気特性を十分発揮させ得て品質の良い
巻鉄心を得ることができる製造方法を提供することを目
的としている。
、非晶質磁性薄帯を巻回して成る巻鉄心において、高周
波による層問うず電流損の増大を防止し、非晶質磁性薄
帯本来の優れた磁気特性を十分発揮させ得て品質の良い
巻鉄心を得ることができる製造方法を提供することを目
的としている。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明の巻鉄心の製造方法は、薄帯幅の異る２枚の非晶
質磁性薄帯のそれぞれにボロシロキサン樹脂などの無機
ポリマーを主成分とする耐熱樹脂を塗布し、これら薄帯
の端部が接触しないように重ねて接着、乾燥させながら
巻回して巻鉄心を形成し、この巻鉄心を所定の焼鈍温度
に加熱し、焼鈍することを特徴とする。
質磁性薄帯のそれぞれにボロシロキサン樹脂などの無機
ポリマーを主成分とする耐熱樹脂を塗布し、これら薄帯
の端部が接触しないように重ねて接着、乾燥させながら
巻回して巻鉄心を形成し、この巻鉄心を所定の焼鈍温度
に加熱し、焼鈍することを特徴とする。
（作用）
本発明では薄帯幅の異る２枚の非晶質磁性薄帯が各々コ
ーティングされ、これら薄帯は端部が接触しないように
重ねられているため、板幅の小さい薄帯エツジ部に接触
する他方の薄帯はコーティングが充分施されている平面
部分であり、両薄帯のエツジ部分が接触することはない
。すなわち巻回される２枚の非晶質磁性薄帯は未コーテ
ィング部であるエツジ部どうしが接触することがなく、
これらを巻回してなる巻鉄心は端面接触による絶縁抵抗
の減少がない。さらに巻鉄心は磁気特性の向上を図るた
め約４００℃の温度で２時間程加熱して焼鈍されるが、
コーティング材料として塗布しているボロシロキサン樹
脂等の無機ポリマーを主成分とする樹脂は耐熱性が高く
、この温度条件に充分に耐えて層間絶縁抵抗の高い巻鉄
心が製造できる。
ーティングされ、これら薄帯は端部が接触しないように
重ねられているため、板幅の小さい薄帯エツジ部に接触
する他方の薄帯はコーティングが充分施されている平面
部分であり、両薄帯のエツジ部分が接触することはない
。すなわち巻回される２枚の非晶質磁性薄帯は未コーテ
ィング部であるエツジ部どうしが接触することがなく、
これらを巻回してなる巻鉄心は端面接触による絶縁抵抗
の減少がない。さらに巻鉄心は磁気特性の向上を図るた
め約４００℃の温度で２時間程加熱して焼鈍されるが、
コーティング材料として塗布しているボロシロキサン樹
脂等の無機ポリマーを主成分とする樹脂は耐熱性が高く
、この温度条件に充分に耐えて層間絶縁抵抗の高い巻鉄
心が製造できる。
（実施例）
第１図乃至第３図に本発明の一実施例を示す。
第２図において、あらかじめスリット加工で異る板幅に
形成された２つのフープ材から引き出された帯状をなす
非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂはガイドローラ２を介してボ
ロシロキサン樹脂等の無機ポリマーを主成分とする耐熱
樹脂３を収納した樹脂槽３ａに導かれ、ここで両面に耐
熱樹脂３が塗布される。
形成された２つのフープ材から引き出された帯状をなす
非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂはガイドローラ２を介してボ
ロシロキサン樹脂等の無機ポリマーを主成分とする耐熱
樹脂３を収納した樹脂槽３ａに導かれ、ここで両面に耐
熱樹脂３が塗布される。
次いで第１図に示したように２枚の板幅の異る非晶質磁
性薄帯１ａ、ｌｂは各々の両端のエツジ部が接触しない
ように均一に重ね合わせて接着され、乾燥炉４で乾燥、
固化後２枚同時に巻回されて巻鉄心５が形成される。第
１図はこのような方法で巻回された巻鉄心５の断面図を
示しており、各々の非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂには耐熱
樹脂３が塗布され、これら非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂの
エツジ部分は両方とも１寸法だけずれて重ねられ且つ巻
回された状態となっている。
性薄帯１ａ、ｌｂは各々の両端のエツジ部が接触しない
ように均一に重ね合わせて接着され、乾燥炉４で乾燥、
固化後２枚同時に巻回されて巻鉄心５が形成される。第
１図はこのような方法で巻回された巻鉄心５の断面図を
示しており、各々の非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂには耐熱
樹脂３が塗布され、これら非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂの
エツジ部分は両方とも１寸法だけずれて重ねられ且つ巻
回された状態となっている。
なお、この９寸法については機器の定［ｉ圧によって異
るものであり、Ｎ−０，５ｍｍ以上ずれていれば目的を
達成するが、巻鉄心５の巻取り精度を考えるとＮ−２報
以上を取ることが望ましい。
るものであり、Ｎ−０，５ｍｍ以上ずれていれば目的を
達成するが、巻鉄心５の巻取り精度を考えるとＮ−２報
以上を取ることが望ましい。
第３図は巻鉄心５の焼鈍方法を示す。非晶質磁性薄帯１
に耐熱樹脂３をコーティングしながら巻回して成る巻鉄
心５に磁界印加用仮巻コイル６を巻回し、この巻鉄心５
を電熱ヒータ（図示せず）を熱源とする恒温槽７に収納
する。そして直流電源８により仮巻コイル６に直流電流
を流し巻鉄心５に磁界を印加しながら電熱ヒータの加熱
により恒温槽７の内部を所定の焼鈍温度（約４００℃）
に上昇させて一定時間（３０分〜１２０分間）巻鉄心５
を加熱することにより焼鈍を行なうものである。恒温ｔ
！７には不活性ガスが充填されている。
に耐熱樹脂３をコーティングしながら巻回して成る巻鉄
心５に磁界印加用仮巻コイル６を巻回し、この巻鉄心５
を電熱ヒータ（図示せず）を熱源とする恒温槽７に収納
する。そして直流電源８により仮巻コイル６に直流電流
を流し巻鉄心５に磁界を印加しながら電熱ヒータの加熱
により恒温槽７の内部を所定の焼鈍温度（約４００℃）
に上昇させて一定時間（３０分〜１２０分間）巻鉄心５
を加熱することにより焼鈍を行なうものである。恒温ｔ
！７には不活性ガスが充填されている。
なお、上記焼鈍は巻鉄心５の角形ヒステリシス特性を向
上させるためのものであり、高周波における鉄損の減少
を目的とした焼鈍では直流磁界を印加せずに焼鈍するこ
とも可能である。
上させるためのものであり、高周波における鉄損の減少
を目的とした焼鈍では直流磁界を印加せずに焼鈍するこ
とも可能である。
一方、巻鉄心の層間抵抗とうず電流積による鉄損増加の
関係は下記（１）式で与えることが知られている。
関係は下記（１）式で与えることが知られている。
δ
ここで、
Ｗｏ ：うず電流積の増加、 ｆ：周波数、Ｂｍ：磁
束密度、 ａ：鉄心幅、 ｔ：板厚、δ：層間抵抗、
Ｋ：比例定数 である。上記（１）式よりうず電流積の増加は周波数の
２乗に比例し、層間抵抗に反比例するから、高周波で使
用される巻鉄心については層間抵抗を大きくする必要が
ある。
束密度、 ａ：鉄心幅、 ｔ：板厚、δ：層間抵抗、
Ｋ：比例定数 である。上記（１）式よりうず電流積の増加は周波数の
２乗に比例し、層間抵抗に反比例するから、高周波で使
用される巻鉄心については層間抵抗を大きくする必要が
ある。
上記実施例では巻鉄心を構成する非晶質磁性薄帯１の層
間は耐熱性が高く絶縁抵抗の大きい例えばボロシロキサ
ン樹脂をコーティングし絶縁された構成であるため巻鉄
心５は層間抵抗が高くなりうず電流積の増大はない。
間は耐熱性が高く絶縁抵抗の大きい例えばボロシロキサ
ン樹脂をコーティングし絶縁された構成であるため巻鉄
心５は層間抵抗が高くなりうず電流積の増大はない。
さらに巻鉄心５を構成している非晶質磁性薄帯は板幅の
異る非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂを鉄心幅方向に均一に配
置し、各々のエツジ部分が接触しないようにしているた
め、コーティングが完全に行なえない各非晶質磁性薄帯
１ａ、ｌｂのエツジ部分も接触することはなく、絶縁抵
抗の低下もない。また高周波で高電圧が作用する機器で
もエツジ部間の絶縁距離が大きくなるため、絶縁破壊を
生ずることがなく局部加熱も発生しない。なお、巻鉄心
５は磁気特性の向上を図るため、仮巻コイル６により直
流磁界が印加された状態で恒温槽７で加熱され焼鈍され
るが、ボロシロキサン樹脂等の無機ポリマーを主成分と
した耐熱樹脂３は焼鈍条件に充分耐え巻鉄心５の絶縁抵
抗の低下もほとんどなく焼鈍後うず電流積の増大もない
ことが認められた。
異る非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂを鉄心幅方向に均一に配
置し、各々のエツジ部分が接触しないようにしているた
め、コーティングが完全に行なえない各非晶質磁性薄帯
１ａ、ｌｂのエツジ部分も接触することはなく、絶縁抵
抗の低下もない。また高周波で高電圧が作用する機器で
もエツジ部間の絶縁距離が大きくなるため、絶縁破壊を
生ずることがなく局部加熱も発生しない。なお、巻鉄心
５は磁気特性の向上を図るため、仮巻コイル６により直
流磁界が印加された状態で恒温槽７で加熱され焼鈍され
るが、ボロシロキサン樹脂等の無機ポリマーを主成分と
した耐熱樹脂３は焼鈍条件に充分耐え巻鉄心５の絶縁抵
抗の低下もほとんどなく焼鈍後うず電流積の増大もない
ことが認められた。
このように板幅の異る２枚の非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂ
に耐熱樹脂３を塗布しこれらの薄帯の端部が接触しない
ようにＲ−２ｍ＋ｇ程度ずれるように重ねて巻回するこ
とにより、コーティングが不完全なエツジ部の絶縁距離
が大きくなるため、高周波、高電圧機器においても層間
短絡等によろうず電流積の増大や局部加熱を生ずること
がない。
に耐熱樹脂３を塗布しこれらの薄帯の端部が接触しない
ようにＲ−２ｍ＋ｇ程度ずれるように重ねて巻回するこ
とにより、コーティングが不完全なエツジ部の絶縁距離
が大きくなるため、高周波、高電圧機器においても層間
短絡等によろうず電流積の増大や局部加熱を生ずること
がない。
さらには非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂにコーティングされ
た耐熱樹脂３は巻鉄心５の焼鈍条件に対して充分耐える
ものであるため品質が良好で低損失の巻鉄心５が提供で
きる。
た耐熱樹脂３は巻鉄心５の焼鈍条件に対して充分耐える
ものであるため品質が良好で低損失の巻鉄心５が提供で
きる。
なお、上記実施例では２枚の非晶質磁性薄帯１ａ、ｌｂ
の端部がｆｆ＝２ｍ＋＊ずれるように非晶質磁性薄帯１
ａ、ｌｂの板幅を４ ｍｍ異るようにスリットした場合
について説明したが、このずらし寸法については機器の
電圧や鉄心の大きさによって変化させるものであり、薄
帯１枚当りに加わる電圧によって絶縁破壊が生じないよ
うに選定される。
の端部がｆｆ＝２ｍ＋＊ずれるように非晶質磁性薄帯１
ａ、ｌｂの板幅を４ ｍｍ異るようにスリットした場合
について説明したが、このずらし寸法については機器の
電圧や鉄心の大きさによって変化させるものであり、薄
帯１枚当りに加わる電圧によって絶縁破壊が生じないよ
うに選定される。
例えば鉄心積厚１００報の巻鉄心において機器の電圧が
２０ＫＶの場合は薄帯厚さが２５μであれば４０００枚
が巻回されているから薄帯１枚当りに加わる電圧は５Ｖ
となり、この電圧に耐えるような寸法ｇをとればよい。
２０ＫＶの場合は薄帯厚さが２５μであれば４０００枚
が巻回されているから薄帯１枚当りに加わる電圧は５Ｖ
となり、この電圧に耐えるような寸法ｇをとればよい。
この場合は巻鉄心５のすべての層間でエツジ部が接触し
ない程度の距離１−０．５ ｍｍ以上あれば充分である
ことが実験で確められた。
ない程度の距離１−０．５ ｍｍ以上あれば充分である
ことが実験で確められた。
［発明の効果］
以上説明したように本発明による巻鉄心の製造方法によ
れば、層間抵抗が高く、磁気特性に優れた非晶質磁性薄
帯からなる巻鉄心を容易に製造できる。
れば、層間抵抗が高く、磁気特性に優れた非晶質磁性薄
帯からなる巻鉄心を容易に製造できる。
第１図は本発明の巻鉄心の製造方法により製、造した巻
鉄心の断面図、第２図は本発明の−実施例を示す工程図
、第３図は巻鉄心の焼鈍方法を示す説明図、第４図は従
来の巻鉄心の断面図である。 ｌａ、ｌｂ・・・非晶質磁性薄帯、 ３・・・耐熱樹脂、 ５・・・巻鉄心、６・・・仮巻コ
イル、 ７・・・恒温槽、８・・・直流電源。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第 子 丸 健 第１図 第２図
鉄心の断面図、第２図は本発明の−実施例を示す工程図
、第３図は巻鉄心の焼鈍方法を示す説明図、第４図は従
来の巻鉄心の断面図である。 ｌａ、ｌｂ・・・非晶質磁性薄帯、 ３・・・耐熱樹脂、 ５・・・巻鉄心、６・・・仮巻コ
イル、 ７・・・恒温槽、８・・・直流電源。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第 子 丸 健 第１図 第２図
Claims (1)
- 板幅の異る２枚の非晶質磁性薄帯をそれぞれボロシロキ
サン樹脂等の無機ポリマーを主成分とする耐熱樹脂を塗
布し、これらの薄帯の両端部がそれぞれ少なくとも０．
５ｍｍ以上ずれるように重ねて接着、乾燥させながら巻
回して巻鉄心を形成し、この巻鉄心を所定の温度に加熱
して焼鈍したことを特徴とする巻鉄心の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262388A JPH01208822A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 巻鉄心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3262388A JPH01208822A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 巻鉄心の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208822A true JPH01208822A (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=12363979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3262388A Pending JPH01208822A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 巻鉄心の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01208822A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0503081A1 (en) * | 1990-09-28 | 1992-09-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic core |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP3262388A patent/JPH01208822A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0503081A1 (en) * | 1990-09-28 | 1992-09-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic core |
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