JPH01276609A - 変圧器 - Google Patents
変圧器Info
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- JPH01276609A JPH01276609A JP63106951A JP10695188A JPH01276609A JP H01276609 A JPH01276609 A JP H01276609A JP 63106951 A JP63106951 A JP 63106951A JP 10695188 A JP10695188 A JP 10695188A JP H01276609 A JPH01276609 A JP H01276609A
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- Japan
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- magnetic flux
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- Granted
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- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、交流電力を変成する変圧器に関するもので
ある。
ある。
第3図は従来の変圧器を示す、外鉄形の場合の正面図で
ある。図において、(1)は鉄心、(11)は鉄心(1
)に形成された鉄心窓、(2)は鉄心窓(11)を貫通
して鉄心(1)と鎖交するよう設けられた巻線である。
ある。図において、(1)は鉄心、(11)は鉄心(1
)に形成された鉄心窓、(2)は鉄心窓(11)を貫通
して鉄心(1)と鎖交するよう設けられた巻線である。
第4図(A)は第3図のIV−IV線に沿った断面図で
、鉄心窓<11)内の巻線(2)を示す。(2X)は高
圧巻線、(22A)、 (22B)は低圧巻線で、高圧
巻線(21)の両側に等分され互いに直列または並列に
接続されている。(3)は高圧巻線(21)と低圧巻線
(22A )、 (22B 1間に設けられた空隙付磁
心、(31)はけい素鋼板を積層した直方体の何個かの
磁心ブロック、(32)は磁心ブロック(31)相互間
に設けられた空隙で、実際には絶縁物が挿入されている
が磁気的には空隙となっている。磁心ブロック(31)
の積層されたけい素鋼板の端面が空隙(32)に対向す
るよう配置されて、磁心ブロック(31)と空隙(32
)により空隙付磁心(3)を形成している。
、鉄心窓<11)内の巻線(2)を示す。(2X)は高
圧巻線、(22A)、 (22B)は低圧巻線で、高圧
巻線(21)の両側に等分され互いに直列または並列に
接続されている。(3)は高圧巻線(21)と低圧巻線
(22A )、 (22B 1間に設けられた空隙付磁
心、(31)はけい素鋼板を積層した直方体の何個かの
磁心ブロック、(32)は磁心ブロック(31)相互間
に設けられた空隙で、実際には絶縁物が挿入されている
が磁気的には空隙となっている。磁心ブロック(31)
の積層されたけい素鋼板の端面が空隙(32)に対向す
るよう配置されて、磁心ブロック(31)と空隙(32
)により空隙付磁心(3)を形成している。
次に動作について説明する。変圧器の特性の1つに漏れ
リアクタンス特性があるが、この漏れリアクタンスを大
きくしたいときは銅PR械にしたり、高圧巻線(21)
と低圧巻線(22A)、 (22B)の間の距離を大き
くしたり、あるいは、第4図<A)に示すように、高圧
巻線(21)と低圧巻線(22A)、 (22B)の間
に空隙付磁心(3)を設けて漏れ磁束が通り易くしたり
する。第4図(B)は鉄心窓(11)内の磁束密度を示
すグラフで、縦軸は第4図(A)の各位置に対応させて
描いている。磁束密度は高圧巻線(21)と低圧巻線(
22A)、 (22B)の間が最も高く、そこから最も
離れた低圧巻線<22A )、 (22B )の端部と
高圧巻線(21)の中心で零になっている。この場合は
空隙付磁心(3)を設けているので、そこが特に高くな
っている。空隙付磁心(3)がない場合の高圧巻線(2
1)と低圧巻線(22A)、 (22B)の間の磁束密
度を基準の空間磁束密度として これをBa、鉄心窓(
II)の幅をW、空隙(32)の長さをd、空隙(32
)の数をn、係数をαとすると、空隙付磁心(3)の磁
束密度Bbは、磁心ブロック(31)の飽和磁束密度B
s以下で nb−α丁早丁Ba となる。係数αについては後述する。高圧巻線(21)
と低圧巻線(22A)、 (22B)の間で空隙付磁心
(3)以外の所の磁束密度はDaである。全空隙(32
)長n dを小さくすれば空隙付磁心(3)の磁束密度
Bbを大きくすることができるが、損失やりアクタンス
の直線性などの点から飽和磁束密度Bs以下にする必要
があり、全空隙(32)長n、 −dは、ある値より小
さくできない。基準の空間磁束密度Baはそこでの起磁
力、即ち高圧巻線(21)または低圧巻線<22A>、
(22B>のアンペアターンと、鉄心窓(1りの幅W
で決まるから、基準の空間磁束密度Baが大きい場合、
全空隙(32)長n−dを大きくする必要がある。空隙
(32)の数nを増やすと空隙付磁心(3)の工作性が
悪くなるため、この場合、空隙(32)の長さdを大き
くせざるを得ない。第5図は空隙付磁心(3)の拡大図
で、磁束のフリンジング現象を示す。磁心ブロック(3
1)を通る磁束は空隙(32)のところでその流れ(2
)に示すように、はぼ半円を描いて広がる。上述の係数
αはこの磁束の広がりによる空隙の磁気抵抗の減少に関
するもので、1よりやや大きな値となる。磁心ブロック
(31)の空隙〈32)と対向しない面、つまり側面か
ら広がって出入りする磁束は積層されたけい素鋼板の端
面だけではなく、平面を通るものもある。空隙(32)
の長さdが大きいと上記半円状の広がりも大きくなり、
磁心ブロック(31)の側面から出入りする磁束が増え
、また、その多量の磁束が高圧巻線(21)や低圧巻線
<22A)、 (22B)にまで達する。
リアクタンス特性があるが、この漏れリアクタンスを大
きくしたいときは銅PR械にしたり、高圧巻線(21)
と低圧巻線(22A)、 (22B)の間の距離を大き
くしたり、あるいは、第4図<A)に示すように、高圧
巻線(21)と低圧巻線(22A)、 (22B)の間
に空隙付磁心(3)を設けて漏れ磁束が通り易くしたり
する。第4図(B)は鉄心窓(11)内の磁束密度を示
すグラフで、縦軸は第4図(A)の各位置に対応させて
描いている。磁束密度は高圧巻線(21)と低圧巻線(
22A)、 (22B)の間が最も高く、そこから最も
離れた低圧巻線<22A )、 (22B )の端部と
高圧巻線(21)の中心で零になっている。この場合は
空隙付磁心(3)を設けているので、そこが特に高くな
っている。空隙付磁心(3)がない場合の高圧巻線(2
1)と低圧巻線(22A)、 (22B)の間の磁束密
度を基準の空間磁束密度として これをBa、鉄心窓(
II)の幅をW、空隙(32)の長さをd、空隙(32
)の数をn、係数をαとすると、空隙付磁心(3)の磁
束密度Bbは、磁心ブロック(31)の飽和磁束密度B
s以下で nb−α丁早丁Ba となる。係数αについては後述する。高圧巻線(21)
と低圧巻線(22A)、 (22B)の間で空隙付磁心
(3)以外の所の磁束密度はDaである。全空隙(32
)長n dを小さくすれば空隙付磁心(3)の磁束密度
Bbを大きくすることができるが、損失やりアクタンス
の直線性などの点から飽和磁束密度Bs以下にする必要
があり、全空隙(32)長n、 −dは、ある値より小
さくできない。基準の空間磁束密度Baはそこでの起磁
力、即ち高圧巻線(21)または低圧巻線<22A>、
(22B>のアンペアターンと、鉄心窓(1りの幅W
で決まるから、基準の空間磁束密度Baが大きい場合、
全空隙(32)長n−dを大きくする必要がある。空隙
(32)の数nを増やすと空隙付磁心(3)の工作性が
悪くなるため、この場合、空隙(32)の長さdを大き
くせざるを得ない。第5図は空隙付磁心(3)の拡大図
で、磁束のフリンジング現象を示す。磁心ブロック(3
1)を通る磁束は空隙(32)のところでその流れ(2
)に示すように、はぼ半円を描いて広がる。上述の係数
αはこの磁束の広がりによる空隙の磁気抵抗の減少に関
するもので、1よりやや大きな値となる。磁心ブロック
(31)の空隙〈32)と対向しない面、つまり側面か
ら広がって出入りする磁束は積層されたけい素鋼板の端
面だけではなく、平面を通るものもある。空隙(32)
の長さdが大きいと上記半円状の広がりも大きくなり、
磁心ブロック(31)の側面から出入りする磁束が増え
、また、その多量の磁束が高圧巻線(21)や低圧巻線
<22A)、 (22B)にまで達する。
従来の変圧器は以上のように高圧巻線と低圧巻線の間に
空隙付磁心を配置するよう構成されているので、高圧巻
線と低圧巻線の間の基準の空間磁束密度Baが高い場合
、空隙付磁心の空隙を大きくしなければならず、磁束の
フリンジングが大きくなる。そのため磁心ブロックの側
面から出入りする磁束が増えてそのけい素鋼板の平面を
通る磁束ら増え、磁心ブロックでの損失が増大し、また
、その多量の磁束が高圧巻線や低圧巻線にまで達するた
め、巻線中の渦電流損が増大するという問題があった。
空隙付磁心を配置するよう構成されているので、高圧巻
線と低圧巻線の間の基準の空間磁束密度Baが高い場合
、空隙付磁心の空隙を大きくしなければならず、磁束の
フリンジングが大きくなる。そのため磁心ブロックの側
面から出入りする磁束が増えてそのけい素鋼板の平面を
通る磁束ら増え、磁心ブロックでの損失が増大し、また
、その多量の磁束が高圧巻線や低圧巻線にまで達するた
め、巻線中の渦電流損が増大するという問題があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、空隙付磁心の磁心ブロックおよび巻線での損
失の小さい変圧器を得ることを目的とする。
たもので、空隙付磁心の磁心ブロックおよび巻線での損
失の小さい変圧器を得ることを目的とする。
この発明に係る変圧器は、1つの巻線を直列に接続され
た複数の巻線ブロックに分け、この巻線ブロック相互間
に空隙付磁心を設けたものである。
た複数の巻線ブロックに分け、この巻線ブロック相互間
に空隙付磁心を設けたものである。
この発明における変圧器は、起磁力の小さい巻線ブロッ
ク間に空隙付磁心を設け、その空隙の長さを短かくする
ことにより磁束のフリンジングを小さくする。
ク間に空隙付磁心を設け、その空隙の長さを短かくする
ことにより磁束のフリンジングを小さくする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図(A)はこの発明の一実施例による変圧器の断面図で
、鉄心窓(11)内の巻線(2)を示し、第4図(A)
の従来例の断面図に対応する。図において、 (211
は高圧巻線、(22A)、 (22B)は低圧巻線で、
高圧巻線(21)の両側に等分して配置され、その各々
は更に 2つづつの巻線ブロック(23A)。
図(A)はこの発明の一実施例による変圧器の断面図で
、鉄心窓(11)内の巻線(2)を示し、第4図(A)
の従来例の断面図に対応する。図において、 (211
は高圧巻線、(22A)、 (22B)は低圧巻線で、
高圧巻線(21)の両側に等分して配置され、その各々
は更に 2つづつの巻線ブロック(23A)。
(23B)および(23C)、 (23D)に等分され
ている92つの巻線ブロック<23A>、 (23B)
は互いに直列に接続され、他の2つの巻線ブロック(2
3C)。
ている92つの巻線ブロック<23A>、 (23B)
は互いに直列に接続され、他の2つの巻線ブロック(2
3C)。
(23D)も同様に直列に接続されている。また、高圧
巻線(21)の両側に等分された低圧巻線(22A>。
巻線(21)の両側に等分された低圧巻線(22A>。
(22B)は互いに直列または並列に接続されている。
空隙付磁心(3)、磁心ブロック(31)、空隙(32
)は第4図(A)の従来例と同様であるが、巻線ブロッ
ク(23A)、 (23B)相互間、および他の巻線ブ
ロック(23C)、 (23D)相互間に設けられてい
る。
)は第4図(A)の従来例と同様であるが、巻線ブロッ
ク(23A)、 (23B)相互間、および他の巻線ブ
ロック(23C)、 (23D)相互間に設けられてい
る。
次に動作について説明する。第1図(B)は鉄心窓(1
1)内の磁束密度を示すグラフで、縦軸は第1図(A)
の各位置に対応させて描いている。空隙付磁心(3)が
ない場合は、磁束密度は高圧巻線(21)と低圧巻線(
22A)、 (22B)の巻線ブロック(23B)。
1)内の磁束密度を示すグラフで、縦軸は第1図(A)
の各位置に対応させて描いている。空隙付磁心(3)が
ない場合は、磁束密度は高圧巻線(21)と低圧巻線(
22A)、 (22B)の巻線ブロック(23B)。
(23C)との間が最も高く、そこから最も雛れな巻線
ブロック<23A)、 (23D)の端部と高圧巻線(
21)の中心で零になるが、この実施例では低圧巻線(
22A)、 (22B)の巻線ブロック(23A)、
(23B)相互間および巻線ブロック<23C)、 (
23D)相互間に空隙付磁心B)を設けているので、そ
この磁束密度が特に高くなっている。空隙付磁心(3)
の両側の巻線ブロック<23A)、 (23B)間、お
よび(23C)。
ブロック<23A)、 (23D)の端部と高圧巻線(
21)の中心で零になるが、この実施例では低圧巻線(
22A)、 (22B)の巻線ブロック(23A)、
(23B)相互間および巻線ブロック<23C)、 (
23D)相互間に空隙付磁心B)を設けているので、そ
この磁束密度が特に高くなっている。空隙付磁心(3)
の両側の巻線ブロック<23A)、 (23B)間、お
よび(23C)。
(23D)間で鎖交磁束量に差ができるが、巻線ブロッ
ク(23A)、 (23B)相互間および(23C)、
(23D)相互間の接続は並列ではなく直列なので支
障はない。空隙付ば心(3)がない場合の、巻線ブロッ
ク(23A)、 (23B>相互間および(23C)、
(23D)相互間の磁束密度を基準の空間磁束密度と
してこれをRcとし、w、d、n、αを第4図の従来例
と同様とすると、空隙付磁心(3)の磁束密度Bdは、
磁心ブロック(31)の飽和磁束密度Rs以下で口d−
α1「ざ’7Bc となるが、空隙付磁心(3)は第4図の従来例に比べて
起磁力が丁度半分の所に設けられているので、基準の空
間磁束密度Bcは従来例の磁束密度[3aの1分となり
、空隙付磁心(3)の磁束密度Bdを従来の場合のDb
に等しくすると、空隙(32)の長さdを従来の半分に
減らすことができる。第2図は空隙付磁心(3)の拡大
図で、空隙(32)の長さが短いので磁束の流れ(4)
に示すようにフリンジングが小さい9そのため磁心ブロ
ック(31)の側面から出入りする磁束が少なく、その
けい素鋼板の平面を通る磁束も少なくなり、また、その
磁束が高圧巻線(21)や低圧巻線(22A)、 (2
2B)にまで達せず、または達する量が小さくなる。
ク(23A)、 (23B)相互間および(23C)、
(23D)相互間の接続は並列ではなく直列なので支
障はない。空隙付ば心(3)がない場合の、巻線ブロッ
ク(23A)、 (23B>相互間および(23C)、
(23D)相互間の磁束密度を基準の空間磁束密度と
してこれをRcとし、w、d、n、αを第4図の従来例
と同様とすると、空隙付磁心(3)の磁束密度Bdは、
磁心ブロック(31)の飽和磁束密度Rs以下で口d−
α1「ざ’7Bc となるが、空隙付磁心(3)は第4図の従来例に比べて
起磁力が丁度半分の所に設けられているので、基準の空
間磁束密度Bcは従来例の磁束密度[3aの1分となり
、空隙付磁心(3)の磁束密度Bdを従来の場合のDb
に等しくすると、空隙(32)の長さdを従来の半分に
減らすことができる。第2図は空隙付磁心(3)の拡大
図で、空隙(32)の長さが短いので磁束の流れ(4)
に示すようにフリンジングが小さい9そのため磁心ブロ
ック(31)の側面から出入りする磁束が少なく、その
けい素鋼板の平面を通る磁束も少なくなり、また、その
磁束が高圧巻線(21)や低圧巻線(22A)、 (2
2B)にまで達せず、または達する量が小さくなる。
なお、上記実施例では低圧巻線<22A)、 (22B
)を各々2等分した巻線ブロック(23A)、 (23
B)の間および(23C)、 (23D)の間に空隙付
磁心(3)をもうけたが、例えば、1:2など任意の比
で巻線ブロック<23A)、<23B)および(23C
)、 (23DJに分割してもよい。また、外鉄形変圧
器の例で示したが、内鉄形変圧器でも上記実施例と同様
の効果を奏する。
)を各々2等分した巻線ブロック(23A)、 (23
B)の間および(23C)、 (23D)の間に空隙付
磁心(3)をもうけたが、例えば、1:2など任意の比
で巻線ブロック<23A)、<23B)および(23C
)、 (23DJに分割してもよい。また、外鉄形変圧
器の例で示したが、内鉄形変圧器でも上記実施例と同様
の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば1つの巻線を複数の巻
線ブロックに分けて互いに直列に接続し、この巻線ブロ
ック相互間に空隙付磁心を設けるように構成したので、
その空隙の長さを短くすることができ、従って、磁束の
フリンジングが小さくなって、磁心ブロックの側面から
出入りする磁束が少なく、そのけい素鋼板の平面を通る
磁束も少なくなるため、磁心ブロックでの損失が小さく
、また、その磁束が高圧巻線や低圧巻線にまで達しなく
、または達する量が小さくなるため、巻線での渦電流損
が小さくなる効果がある。
線ブロックに分けて互いに直列に接続し、この巻線ブロ
ック相互間に空隙付磁心を設けるように構成したので、
その空隙の長さを短くすることができ、従って、磁束の
フリンジングが小さくなって、磁心ブロックの側面から
出入りする磁束が少なく、そのけい素鋼板の平面を通る
磁束も少なくなるため、磁心ブロックでの損失が小さく
、また、その磁束が高圧巻線や低圧巻線にまで達しなく
、または達する量が小さくなるため、巻線での渦電流損
が小さくなる効果がある。
第1図(A)はこの発明の一実施例による変圧器の鉄心
窓内の巻線を示す断面図、第1図(B)は第1図(A、
)の変圧器の鉄心窓内の磁束密度を示すグラフ、第2図
は第1図(A)の変圧器の空隙付磁心の拡大図、第3図
は従来の変圧器を示す正面図、第4図(A)は第3図の
IV−1t/線に沿った鉄心窓内の巻線を示す断面図、
第4図(B)は第4図(A)の変圧器の鉄心窓内の磁束
密度を示すグラフ、第5図は第4図(A)の変圧器の空
隙付磁心の拡大図である。 図において、(2)は巻線、 (21)は高圧巻線、<
22A)。 (22B)は低圧巻線、<23A)ないしく23D>は
巻線ブロック、(3)は空隙付磁心である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 2 :し);;−線 J : ’t h’博ノに〕
第3図
窓内の巻線を示す断面図、第1図(B)は第1図(A、
)の変圧器の鉄心窓内の磁束密度を示すグラフ、第2図
は第1図(A)の変圧器の空隙付磁心の拡大図、第3図
は従来の変圧器を示す正面図、第4図(A)は第3図の
IV−1t/線に沿った鉄心窓内の巻線を示す断面図、
第4図(B)は第4図(A)の変圧器の鉄心窓内の磁束
密度を示すグラフ、第5図は第4図(A)の変圧器の空
隙付磁心の拡大図である。 図において、(2)は巻線、 (21)は高圧巻線、<
22A)。 (22B)は低圧巻線、<23A)ないしく23D>は
巻線ブロック、(3)は空隙付磁心である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 2 :し);;−線 J : ’t h’博ノに〕
第3図
Claims (1)
- 複数の巻線と空隙付磁心とを有する変圧器において、
1つの巻線を直列に接続された複数の巻線ブロックに分
け、この巻線ブロック相互間に上記空隙付磁心を設けた
ことを特徴とする変圧器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63106951A JPH0834156B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63106951A JPH0834156B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 変圧器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01276609A true JPH01276609A (ja) | 1989-11-07 |
JPH0834156B2 JPH0834156B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=14446670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63106951A Expired - Fee Related JPH0834156B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 変圧器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0834156B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012134291A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sanken Electric Co Ltd | 電子回路装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57140720U (ja) * | 1981-02-27 | 1982-09-03 | ||
JPS5940513A (ja) * | 1982-08-28 | 1984-03-06 | Tdk Corp | リ−ケ−ジトランス |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP63106951A patent/JPH0834156B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57140720U (ja) * | 1981-02-27 | 1982-09-03 | ||
JPS5940513A (ja) * | 1982-08-28 | 1984-03-06 | Tdk Corp | リ−ケ−ジトランス |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012134291A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sanken Electric Co Ltd | 電子回路装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0834156B2 (ja) | 1996-03-29 |
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