JPH03241719A - Ａｃリアクター - 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） この発明は主として産業用ロボット等の、電子機器回路
に使用されるＡＣリアクターに関する。

（従来の技術） 従来、商用周波数の電源部に使用されるリアクターは、
その特性よりケイ素鋼板を鉄心材料に用いたものが多い
。この様なりアクタ−は様々な分野の電源回路に取り付
けられ突入電流を抑える等の働きをする。ケイ素鋼板に
は方向性と無方向性のものが有り、−船釣には方向性の
方が透磁率が高く、インダクタンスの値を大きくとれる
特徴を持っている。

しかして、ケイ素鋼板を用いた鉄心は帯状の板を巻軸に
巻きつけて固めた巻鉄心と呼ばれるものと、０．３５＋
ｎｍ〜０．５ｍｍはどの厚さの板をプレスでシート状に
打抜いたシートコアーと呼ばれるものの二つに大別され
るが、作業性とコストの面から後者のシートコアーを使
ったものが主流になっている。

このケイ素鋼板にて成る鉄心は、商用周波数においては
安定したインダクタンス特性を示すが、高い周波数帯域
での使用は抵抗率の低いフェライトの方が適していると
言える。すなわち、フェライトは何種類かの化合物が複
合された多結晶の焼結体で、うず電流が生じにくく他の
金属磁性材料に比べ高周波数まで使える特徴を持つため
である。

この特徴を生かし高周波ノイズや大電力モーター等から
発生するサージパルス（これらの帰還電流がアースを流
れるものをコモンモードノイズという）の除去に大きな
効果を上げている。

これはコモンモードノイズと言われるもので、閉磁路の
フェライトコアーに銅線を同相巻してあり、これによっ
てそれぞれのコイルに流れるディファレンシャルモード
電流（商用周波数のライン電流）磁束は互に打消され鉄
心の飽和を防ぐ構造になっている。

実際には二つのコイル（三相なら三つのコイル）が完全
にバランスをとって巻線されているわけでは無いので、
全ての磁束を打消すことは難しいが、鉄心が飽和しない
レベルのアンバランス電流ならばコモンモード電流に対
しては大きなインダクタンスを得ることが出来る。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、従前におけるリアクターは、コモンモードコ
イルとしての機能を有するものは特になく、また、コモ
ンモードノイズ除去にコモンモードコイルの使用が非常
に有効である反面、従前のコモンモードコイルは大電流
の装置に使われる場合は巻線径が太くなりコイル自体も
かなり大型になるため、スペースの制限された場所での
使用はやっかいである、といった課題があった。

本発明はこのようなことに鑑み提案されたもので、その
目的とするところは、リアクター、コモンモードコイル
両者の機能を兼ね備え、かつディファレンシャルモード
電流の変動に対して安定したインダクタンス特性を持つ
とともに、コモンモード電流に対しても大きなインダク
タンスを持ち、コモンモードコイルと同じレベルのノイ
ズ除去性能を有し、このような性能を持たせたにも拘わ
らず軽量でコンパクトとしたＡＣリアクターを提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は、ケイ素鋼板にて成るシートコアー
にギャップを介しフェライトコアーを設け、かつ各脚に
共用のコイルを巻回して構成することにより、上記目的
を達成している。

（作用） 本発明では上述のように構成して同じコイル内に二つの
［！ｔを形成し、ディファレンシャルモード電流の変動
に対してはケイ素鋼板にて成るシートコアーによって安
定したインダクタンス特性を得るようにし、また、コモ
ンモード電流に対してはフェライトコアーによって大き
なインダクタンスを得、通常のりアクタ−にノイズ除去
機能を持たせ、リアクターとコモンモードコイル両者を
単一の部品にて兼ね備えるようにしている。

また、巻回されるコイルを共用することによって軽量化
、コンパクト化を図っている。

（実施例） 第１図ないし第４図（ａ）、［有］）は本発明の一実施
例を示すもので、この実施１例では三相用のＡＣリアク
ターを例として説明する。

先ず、第１図は本発明に用いられるケイ素鋼板にて成る
シートコアー（１）を示し、ディファレンシャルモード
電流に対しては安定したインダクタンスが得られること
から、このシートコアー（１）が用いられる。

このシートコアー（１）はＥ形コアー（２）と■形コア
ー（３）とをブロックにし、接合面に絶縁紙の如きギャ
ップ材（４）を入れてインダクタンスの値を調整するよ
うにしている。

しかして、三相用の場合には、第２図に示すように、上
述のシートコアー（１）を三つ組合わせ横方向−に接合
させるが、コンパクト化するために各Ｅ形コアー（２）
の脚部の長さを短くしたものが用いられる。なお、後述
の第４図に示すように、中央脚にそれぞれコイル（７）
が巻装されるが、コモンモードコイルと異なり、ディフ
ァレンシャルモード電流に対しては各コイル（７）が独
立したインダクタンスを持たねばならないため、調整は
各コイル（７）毎に行われる。

第３図はコモンモードコイルとしての機能を持たせるた
め、三つ組合わせられたシートコアー（１）に、Ｅ形フ
ェライトコアー（５ａ）を２つ突き合わせて成り、閉磁
路を構成するフェライトコアー（５）を組合わせる状態
を示す。

この場合、組合わせられ、一体化された三つのシートコ
アー（１）と、その側方に設けられるフェライトコアー
（５）との各部の寸法Ａ、Ｂ、■、Ｕ、Ｗ、Ｘは同じに
設定される。

また、フェライトコアー（５）とシートコアー（１）と
の間には絶縁紙（６）を挾み、ギャップが形成される。

このギャップは磁束の回り込みを防止するためのもので
、シートコアー（１）のＥ−１形コアー（２）、（３）
間に形成したギャップより厚くされる。

なお、Ｅ形フェライトコアー（５ａ）の突き合わせ部分
にはギャップが生じないようにする。これはギャップが
できることによってアンバランス電流が大きくなり、フ
ェライトコアー（５）が飽和する危険があるためで、飽
和したコアーは透磁率が急激に低下し、それに伴いイン
ダクタンスも低下してしまうためであり、これを防ぐた
めには一対のＥ形フェライトコアー（５ａ）相互の突き
合わせを密着させることが必要である。

第４図（ａ）、（ハ）は各中央脚に共用のコイル（７）
を同相巻きし、コモンモードコイルの機能をも有するＡ
Ｃリアクターを構成した状態を示す。この場合、シート
コアー（すに組込まれたフェライトコアー（５）は磁路
に対し三つのコイル（７）が同相巻きされているので、
ディファレンシャルモード電流による磁束は互いにキャ
ンセルし合い、コモンモード電流（ノイズ電流）に対し
てだけ作用し、コモンモードコイルとして機能するよう
になっている。

なお、上記実施例では三相用のものについて説明したが
、単相用であっても原理的には全く同じであり、この場
合シートコアー（１）は第１図のもの２つを用意し、側
面に対応する形状のフェライトコアーを組合わせ、かつ
２つのコイル（７）にて構成すれば良い。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ケイ素鋼板にて成るシー
トコアーにギャップを介しフェライトコアーを設けたた
め、リアクターとしての機能とコモンモードコイルとし
ての機能の両方を兼ね備え、ディファレンシャルモード
電流に対してはシートコアーによって安定したインクリ
タンス特性を得るようにし、コモンモード電流に対して
はフェライトコアーによる大きなインダクタンスによっ
てコモンモードノイズを除去し得る効果がある。

また、リアクタ一部とコモンモードコイル部のコイルを
共用して一体化することにより、軽量でコンパクトとし
たＡＣリアクターを実現し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられる単位シートコアーの分解斜
視図、第２図は三相とした場合のシートコアーの斜視図
、第３図は本発明のシートコアーとフェライトコアーに
て成るコア一部分の分解斜視図、第４図（ａ）は本発明
のＡＣリアクターの斜視図、（ｂ）は正面図である。 シートコアー Ｅ形コアー Ｉ形コアー ギャップ材 Ｅ形フェライトコアー フェライトコアー 絶縁紙 コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケイ素鋼板にて成るシートコアーにギャップを介しフェ
   ライトコアーを設け、かつ各脚に共用のコイルを巻回し
   て構成したことを特徴とするＡＣリアクター。