JPH03165505A - 空隙付きリアクトル鉄心 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、空隙付きリアクトル鉄心、特にその主層の
磁性鋼板の積層構造に関する。

〔従来の技術〕

第３図は空隙付きリアクトル鉄心の構成例を示す正面図
であり、磁性鋼板を積層して形成する鉄心ブロック１と
絶縁体よりなる空隙構成材２とを交互に積み重ねてなる
主１１３と、この主脚３の端部に接合される継鉄４と、
この継鉄を磁気的に結合する帰路１１５よりリアクトル
鉄心が構成され、主脚３に巻線を巻回することによりて
リアクトルが形成される。主脚３の空隙は、リアクトル
のりアクタンス値を電流の大小にかかわらず一定に保つ
ためのものであり、磁性鋼板材料の磁気的非直線性を空
隙の介在によって直線性を持たせるようにしている。な
お、第３図は単相リアクトルの鉄心構造であるが、３相
リアクトルの場合は帰路脚５を必要とせず、３本の主脚
とこれらを接合する継鉄だけで構成される。

第４図は第３図のＡ−Ａ位置における従来のリアクトル
鉄心の断面図であり、長さの異なる複数枚の磁性鋼板６
を外形が扇状になるように積層して形成した積層群７を
全体が円形断面となるように放射状に配置して鉄心ブロ
ック１０を構成している。第４図のように配置された鉄
心ブロック１０はラジアル鉄心と呼ばれ、空隙付きリア
クトル鉄心におけろうず電流積を低減するために考案さ
れたもので、磁性鋼板６が主脚３の半径方向になるよう
に配置されている。

第５図は鉄心ブロック１に介在する空隙ｌ＾近辺の磁束
分布図であり、磁束８が空隙ｌ＾の存在によって外側に
飛び出すフリンジング現象が現われているのが分かる。

このフリンジング現象が鉄心にうず電流積を発生させ、
鉄心の局部通熱の要因になるが、この理由を以下に述べ
る。

第６図は一方向積層鉄心ブロックの斜視図であり、磁性
鋼板６０を積層した方向が同一である積層群７０より構
成されている。この場合、フリンジング現象によって空
隙の外側に飛び出したフリンジング磁束８＾が磁性鋼板
６０の積層面に直角に侵入し、磁性鋼板６０にうず電流
が発生するために磁性鋼板６０が局部過熱を起こす要因
となっている。

第７図は第４図で示したラジアル鉄心ブロックｌＯの斜
視図であり、磁性鋼板６を放射状に積層した積層群７よ
り構成されている。この場合のフリンジング磁束８Ａは
すべて磁性鋼板６の厚さ方向から出入りするのでうず電
流の発生を防止することができる。

従って、一般に空隙付きリアクトル鉄心は局部過熱の抑
制のために、第６図のような一方向積層鉄心ブロックは
使用されず、第７図のようなラジアル鉄心ブロックが採
用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した従来の装置は鉄心ブロック内に
おける磁性鋼板の面積が占める割合、すなわち鉄心の占
積率が悪いという欠点があった。

すなわち、第４図において、磁性鋼板６を放射状に配置
するために鉄心ブロック１０の中央にどうしても直径数
士鶴の穴９＾が明くと共に、積層群７が互いに斜めに突
き合わされて構成されるのでこの突き合わせ部に多数の
三角溝９Ｂができる。従って、円形の断面積に対してラ
ジアル鉄心ブロックの占積率は外径によって多少異なる
が、外径が５００鶴前後の鉄心ブロックｌＯの場合約９
５％程度になる。鉄心ブロック１０の占積率は、できる
だけ高い方が鉄心ブロック１０の外径が小さくて済むの
でリアクトル鉄心のコンパクト化に有利である。

この発明の目的は、磁性鋼板の積層構造の工夫により鉄
心ブロックの占積率の高いリアクトル鉄心を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、磁性鋼
板を積層して形成する鉄心ブロックと空隙構成材とを交
互に積み重ねてなる主脚を備えた空隙付きリアクトル鉄
心において、前記鉄心ブロックが磁性鋼板の積層方向の
互いに９０度異なる２種類の積層群より構成されたもの
とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、鉄心ブロックが磁性鋼板を積
層した方向の互いに９０度異なる２！ｌ！Ｉの積層群よ
り構成したことにより、積層群どうしの突き合わせ部に
三角溝状の隙間がなくなると共にラジアル鉄心の中央に
見られる穴もな（なるので、円形の断面積に対して鉄心
ブロックの内部を磁性鋼板で隙間なく充填することがで
き高い占積率の鉄心ブロックが得られる。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例にかかるリアクトル鉄心の断
面図であり、鉄心ブロック４１が磁性鋼板６１を積層し
た方向の互いに９０度異なる２種類の積層群７１．７２
より構成され、それぞれの磁性鋼板６１を鉄心ブロック
１１の断面が円形を形成するような長さに切断して積層
し、積層群７１を中間に配置し、この積層群７１の両側
には積層方向が積層群７１とは直角になるように積層群
７２を配置する。このように磁性鋼板６１を積層するこ
とによって、前述したフリンジング磁束８＾はすべて磁
性鋼板６１の軍さ方向から出入りするので、第４図の従
来におけるラジアル鉄心と同様にうず電流の発生を防止
することができる。第４図におけるラジアル鉄心ブロッ
クの構造と比べると、磁性鋼板６１は直交しているので
鉄心ブロック１１の中央部の穴はなくなると共に、積層
群７１．７２間の三角溝状隙間もまったくなくなり、内
部が磁性鋼板６１で隙間なく充填された鉄心ブロック１
１を得ることができる。

しかし、鉄心ブロック１１の外径側の全周にできる凹凸
部９Ｃは、従来におけるラジアル鉄心ブロックと同様に
どうしても避けることはできず、この凹凸部９Ｃが鉄心
の占積率を決めている。第１図は、磁性鋼板の配列を実
際の寸法の比率を考慮しないで模式的に書かれた図であ
って、例えば鉄心ブロック１１の外径が５００　Ｗ前後
、磁性鋼板６１の厚さが０．３５ｆｉの場合は数十枚の
磁性鋼板６１より構成されるので、１つの凹凸部９Ｃは
実際には非常に小さい。

鉄心ブロック１１の外径によっても多少異なるが、第１
図における鉄心の占積率は非常に高く約９８％程度にな
り、第４図における従来のラジアル鉄心ブロックのそれ
と比べると約３％も向上している。

第２図はこの発明の異なる実施例にかかるリアクトル鉄
心の断面図であり、鉄心ブロック１２が磁性鋼板６２を
積層した方向の互いに９０度異なる２種類の矩形断面を
有す積層群７３．７４より構成され、そのうち、積層群
７４はそれぞれ長さの異なる３種類の積層群７４Ａ、　
７４Ｂ、　７４Ｃより構成され、鉄心ブロック１２の断
面がほぼ円形となるように配置されている。

第２図の実施例は、第１図の実施例と比べると凹凸部９
Ｄがかなり大きくなるので、うず電流積の発生は多少増
加する。しかし、僅か４種類の長さの磁性鋼板６２を製
作すればよいので、１５乃至２０種類も必要であった従
来のラジアル鉄心と比べて磁性鋼板６２の切断工程が大
幅に簡素化され、リアクトル鉄心の製作時間を低減する
ことができる。しかも、第２図の実施例は第６図におけ
る一方向積層鉄心と比べると、うず電流積が格段に小さ
くなるので、定格容量の小さいリアクトル鉄心に非常に
有効である。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、鉄心ブロックが磁性鋼板を積
層した方向の互いに９０度異なる２種類の積層群より構
成され、鉄心ブロックの断面が円形を形成するような長
さに切断して構成されたことにより、占積率が従来のラ
ジアル鉄心では９５％程度であったのを９８％程度にま
で高めることができコンパクトなリアクトル鉄心を提供
することができる。

また、容量の小さいリアクトルの鉄心ブロックについて
、長さの異なる数種類の積層群を９０度異なる２種類の
方向に配置して構成したことにより、１５乃至２０種類
も必要であった従来のラジアル鉄心と比べて磁性鋼板の
切断工程が大幅に簡素化され、リアクトル鉄心製作時間
が低減されるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の実施例を示すリアクト
ル鉄心の断面図、第３図はリアクトル鉄心の構成例を示
す正面図、第４図は第３図のＡ−Ａ位置における従来の
リアクトル鉄心の断面図、第５図は鉄心ブロックに介在
する空隙近辺の磁束分布図、第６図は一方向積層鉄心ブ
ロックの斜視図、第７図はラジアル鉄心ブロックの斜視
図である。 １．１０，１１．１２　　：鉄心ブロック、２：空隙構
成材、２＾：空隙、３：主脚、４：継鉄、５：帰路肩、
６゜６０．６１，６２　：磁性鋼板、７．７０，７１，
７２．７３．７４．７４＾。 ７４８．７４Ｃ：積層群、８：磁束、８Ａ：フリンジン
グ磁束、９＾；穴、９Ｂ：三角溝、９Ｃ，９Ｄ：凹凸部
。 第 図 第 図 第 ３ 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）磁性鋼板を積層して形成する鉄心ブロックと空隙構
   成材とを交互に積み重ねてなる主脚を備えた空隙付きリ
   アクトル鉄心において、前記鉄心ブロックが磁性鋼板の
   積層方向の互いに９０度異なる２種類の積層群より構成
   されたことを特徴とする空隙付きリアクトル鉄心。