JPH0193105A - 静止誘導電気機器鉄心 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は変圧器、リアクトル等の静止誘導電気機器鉄心
に関するものである。

（従来の技術） 第４図に三脚鉄心の従来例を示す。三脚鉄心は３個の脚
部１，２．３と上下の継鉄部４，５とからなる。図中で
は略しであるが、この三脚鉄心の各脚部１．２．３に一
次巻線を巻回すればリアクトルを構成でき、また各脚部
１，２．３上に一次巻線及び二次巻線を巻回すれば変圧
器を構成できる。この場合各脚部１，２．３の各々に巻
線を巻回して３相リアクトルまたは３相変圧器を構成す
ることができるし、脚部２のみに巻線を巻回して単相リ
アクトルまたは単相変圧器を構成することもできる。

ここで、図示する三脚鉄心には各脚部１，２゜３と継鉄
部４との間に空隙部６を設けている。

このように、適当な寸法の空隙部６を介して鉄心を構成
するのは例えば直流電流による励磁に対して鉄心が飽和
しないよう配慮する場合やりアクドルの有する固有のイ
ンダクタンス（Ｌ）を空隙部６により調整する場合など
がある。またそれらに類似した用途として電気学会技術
報告■第２４５号で報告されているような側脚部と上下
の継鉄部との間に空隙部を設けた三相飽和リアクトルな
どもある。尚、直流電流による磁気飽和防止策について
は例えばＣＱ出版社トロイダル・コア活用百科Ｐ、６３
（山村英穂著）などがある。空隙部６には例えば絶縁物
等の非磁性材料を詰め込み、各脚部１，２．３及び継鉄
部４，５の全体をクランブ等（図示はしてない）により
締付けて固定している。

（発明が解決しようとする問題点） このように磁路の途中に空隙部を設けた鉄心は各種の用
途に用いられているが以下に述べるような問題があった
。

空隙部６の存在により、鉄心を主体とした磁気回路の磁
気抵抗が空隙部６付近を中心に著しく増大する結果、第
５図及び第６図に示すような磁束７の曲り現象（以降磁
束のフリンジング現象と称す）が発生する。このため、
磁束が各脚部１，２゜３からフリンジングして各脚部１
．２．３外へ流出する際に脚部１，２．３を構成してい
る鉄板を貫通して鉄゛心中で著しい渦電流損を発生させ
、鉄損の増加、及びそれに伴う局部加熱による鉄心の劣
化、場合により付近の可燃性材料の焼損、鉄心表面にコ
ーディングされた絶縁被膜の焼損等による積層間の絶縁
性能を低下させるおそれがある。

特に方向性けい素鋼板を鉄心として使用した場合は、第
５図に示す磁束の最も通り易い板面の長手方向に対して
、直交する方向にフリンジングすることになり、鉄損増
大の要因となる。

また鉄心近傍に取付けられているクランプ類、または鉄
心固定用の当て板等の金属材料にフリンジングした磁束
が流入し、金属材料中での漂遊負荷損の増大及びそれに
起因した局部加熱の発生などの問題点がある。

本発明はこれらの問題点を解決し、鉄損の低減、局部加
熱の発生防止が達成できる静止誘導電気機器鉄心を提供
することを目的とする。

［発明の目的］ （問題を解決するための手段） 本発明は磁路の途中に空隙を有する鉄心において空隙部
を反磁性材料で覆ったことを特徴とする。反磁性材料と
しては、Ｎｂ、Ｔｉ合金、Ｎｂ３、Ｓｎ合金、Ｙ、Ｂａ
、Ｃｕの酸化物等からなる超伝導材であり、厚さは薄い
ほうが折曲げ加工が比較的容易であるが、アングル状ま
たは単なる板状のものなどを鉄心形状に合ったものある
いは組合わせて使用すればよい。またテープ状の薄膜タ
イプの反磁性材料を巻回しても良い。

（作用） このように反磁性材料で鉄心の空隙部を覆うことにより
、反磁性材料が磁束を反発する効果を利用して、従来フ
リンジングしていた磁束をフリンジングしないように作
用させることができる。

（実施例） 第１図に本発明の一実施例を示す。尚、実際には第１図
に示す鉄心の他に巻線、鉄心当て板、鉄心クランプ等が
付属されるがそれらについては省略しである。第１図は
三脚鉄心の例を示しており、３個の脚部１，２．３と上
下の継鉄部４，５を有し、各脚部１，２．．３と上部の
継鉄部４との連結部に空隙部６が設けられている。そし
てこれら空隙部６を反磁性材料８，９．１０で覆って構
成したもの□である。反磁性材料はＮｂ、Ｔｉ合金、Ｎ
ｂ３．Ｓｎ合金、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕの酸化物等からなる超
伝導材であり、平板状のもの８、アングル状のもの９、
Ｔ字状のもの１０等を鉄心の形状に合せて加工したり、
選択したり、組合せたりして用いる。

このようにすれば、反磁性材料８，９．１０が鉄心から
流出してくる磁束７を反発して磁束７のフリンジングを
防止するので、従来磁束７のフリンジングに起因してい
た鉄損の発生を軽減し、同時に空隙部６近傍の鉄心の局
部加熱を軽減できる。

また一般に鉄心の空隙部６では鉄心に吸引、反発力が発
生し、騒音発生の原因となる場合が多いが、上述のよう
に反磁性材料８，９．１０を配設することにより、しや
へい板として作用するので、騒音低減効果を発揮させる
ことができる。

さらに反磁性材料７，８．９に例えば板厚を増す、ある
いは補強材と組合せる等により機械的強度を持たせるこ
とにより、前述した鉄心クランプあるいは鉄心当て板を
兼用して鉄心の支持及び補強を行なうことも可能である
。

上記実施例では反磁性材料８，９．１０を厚板のもので
構成する場合について説明したが、テープ状の薄膜タイ
プの反磁性材料を用い、これを空隙部を覆うように巻回
して構成することもできる。

また、鉄心全体を反磁性材料で構成したケースで覆って
も同様である。

さらに空隙部の位置、数も上記実施例に限定されるもの
ではない。

［発明の効果］ 以上説明のように本発明は空隙部を反磁性材料で覆うこ
とにより、磁束のフリンジングに起因する鉄損の低減、
局部加熱の防止効果が得られる静止誘導電気機器鉄心を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による静止誘導電気機器鉄心
を示す斜視図、第２図は第１図の要部拡大斜視図、第３
図は第１図の要部拡大正面図、第４図は従来の鉄心を示
す斜視図、第５図は第４図の要部拡大斜視図、第６図は
第４図の要部拡大正面図である。 １．２．３・・・脚部、　４．５・・・継鉄部、６・・
・空隙部、　７・・・磁束、 ８．９．１０・・・反磁性材料。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　磁路の途中に空隙部を有する静止誘導電気機器鉄心に
   おいて、少なくとも前記空隙部の周囲を反磁性材料で覆
   ったことを特徴とする静止誘導電気機器鉄心。