JPH05101944A - ギヤツプ付鉄心形リアクトル - Google Patents

ギヤツプ付鉄心形リアクトル

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JPH05101944A
JPH05101944A JP26024491A JP26024491A JPH05101944A JP H05101944 A JPH05101944 A JP H05101944A JP 26024491 A JP26024491 A JP 26024491A JP 26024491 A JP26024491 A JP 26024491A JP H05101944 A JPH05101944 A JP H05101944A
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JP
Japan
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core
gap
section
yoke
block
Prior art date
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Pending
Application number
JP26024491A
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English (en)
Inventor
Akira Mishima
朗 三島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 けい素鋼板の抜き板を放射状に積層して断面
円形の複数個のブロック鉄心を構成し、このブロック鉄
心を磁気的ギャップを介して積み重ねてギャップ付鉄心
脚を構成し、このギャップ付鉄心脚の周囲に巻線を巻回
し、このギャップ付鉄心脚と矩形断面のヨーク鉄心を組
み合わせて成るギャップ付鉄心形リアクトルにおいて、
ヨーク鉄心中央部の圧縮応力の発生を防止し、低騒音化
させる。 【構成】 ブロック鉄心1aとヨーク鉄心4,5との接
合部にギャップ部材2aを挟み込んで磁束を拡げ、磁束
分布を均一化させて圧縮応力の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ギャップ付き鉄心脚に
改良を施して低騒音化を図ったギャップ付鉄心形リアク
トルに関する。
【0002】
【従来の技術】分路リアクトルなどに使用されるリアク
トルとしては、一般にギャップ付鉄心形リアクトルが用
いられる。このギャップ付鉄心形リアクトルは、けい素
鋼板板帯を積層して構成した複数個のブロック鉄心を、
その間に絶縁物のギャップ部材を挟み込むことにより複
数個の磁気ギャップが形成されるように積み重ね、全体
として円形断面としたギャップ付鉄心脚を備えている。
このギャップ付鉄心脚の上下には、同様にして構成した
矩形断面のヨーク鉄心が密着配置されている。また、ギ
ャップ付鉄心脚の周囲には、巻線が巻回されている。
【0003】このように構成されたギャップ付鉄心形リ
アクトルでは、リアクトル本体から発生する騒音の低減
が大きな問題になっている。騒音の要因としては、機械
的振動によるものと、磁気歪みによるものとに大別する
ことができる。機械的振動によるものとは、前記磁気ギ
ャップを通過する磁束により、上下のブロック鉄心間に
磁気吸引力が作用し、これによる振動のために騒音が発
生する現象である。従って、この振動騒音を防止するに
は、ギャップを介してヨーク鉄心及びブロック鉄心を一
体的に強固に締め付ける構造が必要となる。
【0004】一方、磁気歪みによるものには、鉄心内部
に磁束が流れるために生ずる磁歪騒音と、そのときに鉄
心内の抜き板に無理な圧縮応力を加えた結果更に増加す
る磁歪騒音があり、特に後者の影響が大きい。これに対
しては、磁束密度を適切に設定すること、及び鉄心締付
時及び運転中に鉄心内の抜き板に無理な圧縮応力が加わ
らないような鉄心構造を採用することが考えられる。
【0005】ここで、ヨーク鉄心中の磁束密度の分布に
付いて、図3により説明する。図3に示すように、ギャ
ップ付鉄心形リアクトルにおいては、円形断面のギャッ
プ付鉄心脚1から矩形断面のヨーク鉄心4に磁束が流れ
るために、ヨーク鉄心積層方向の両端部4aは磁束密度
が低く、同じく中央部4bは磁束密度が高い。このた
め、両端部4aと中央部4bとでは、けい素鋼板帯の透
磁率に差が生ずる結果、中央部4bの磁束8が両端部4
aに移動するのが、ギャップ付鉄心形リアクトルの大き
な特徴である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なギャップ付鉄心形リアクトルは、磁束の移動のためヨ
ーク鉄心4中央部の発生損失がますます大きくなり、両
端部4aとで温度差が生じる。その結果、ヨーク鉄心4
の中央部4bは抜き板方向に伸びようとするが、ヨーク
鉄心の両端部4aがそれを阻止する方向に働き、結局、
ヨーク鉄心4の中央部4bの抜き板が圧縮され、磁歪騒
音が増加する。
【0007】この防止手段として、ヨーク鉄心4の積層
方向の締め付け圧力を緩和して、ヨーク鉄心4の中央部
4bが伸び易くする手段があるが、締付力の管理が難し
く実用的ではない。
【0008】本発明は、上述の如き従来技術の問題点を
解消するために提案されたもので、その目的は、運転中
のヨーク鉄心の中央部の無理な圧縮力の発生を防止し、
低騒音化を可能としたギャップ付鉄心形リアクトルを提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のギャップ付鉄心形リアクトルは、円形断
面のギャップ付鉄心脚とけい素鋼板帯を積層して構成し
た矩形断面のヨーク鉄心を組み合わせて成るギャップ付
鉄心形リアクトルにおいて、ブロック鉄心とヨーク鉄心
との接合部にギャップ部材をはさみ込んで、接合部ギャ
ップを設けたことを特徴とする。
【0010】
【作用】このような構成を有する本発明のギャップ付鉄
心形リアクトルにおいては、ブロック鉄心とヨーク鉄心
との接合部にギャップを設けたために、そのギャップ部
で磁束が拡がって、ヨーク鉄心に流れ込む。その結果、
ヨーク鉄心内における磁束分布がほぼ均一となり、ヨー
ク鉄心内部の磁束の移動が抑制され、ヨーク鉄心の圧縮
応力の発生が防止される。その結果、圧縮応力によって
生じる騒音の発生が防止される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1及び図2に従
って具体的に説明する。なお、図3の従来技術と同一の
部材は、同一の符号を付してある。また、本実施例は、
本発明を単相3脚鉄心に適用したものである。図1に示
すように、けい素鋼板の抜き板を積層して形成した複数
個のブロック鉄心1aを、絶縁物製のギャップ部材から
成る磁気的なギャップ2を介して積み重ね、円形断面の
ギャップ付鉄心脚1が構成されている。このギャップ付
鉄心脚1の周囲に巻線3が巻回されている。このギャッ
プ付鉄心脚1の上下には、これを挟むように矩形断面の
上下のヨーク鉄心4,5が配置されている。このヨーク
鉄心4,5は、上下の締付け板6、及び締付けスタッド
7により、ギャップ付鉄心脚1に一体に固定されてい
る。前記ブロック鉄心とヨーク鉄心との接合部に、本実
施例では接合部ギャップ2aを設けている。このような
構成を有する本実施例においては、円形断面のブロック
鉄心1aから矩形断面のヨーク鉄心4に磁束が流れる場
合に、ギャップ部で磁束が拡がって、その後、ヨーク鉄
心に流れ込む。
【0012】従って、リアクトルの運転時には、全体と
しては、円形断面のブロック鉄心1aから矩形断面のヨ
ーク鉄心4に流れる磁束が均一化され、ヨーク鉄心4の
積層方向中央部から両端部への磁束の移動が抑制され
る。その結果、図2に示すように、ヨーク鉄心4の断面
各部の抜き板が均等に伸びて、熱膨張の差による無理な
圧縮応力の発生が防止される。従って、無理な圧縮応力
に起因する磁歪騒音の発生が抑制され、リアクトルの低
騒音化が可能となる。
【0013】次に本発明の第2の実施例について説明す
る。図4に示すようにブロック鉄心のうちヨーク鉄心と
接するブロック鉄心1bの外径を、本実施例では他のブ
ロック鉄心の外径よりも大きくしている。
【0014】このような構成を有する本実施例において
は、円形断面のブロック鉄心1bから矩形断面のヨーク
鉄心4に磁束が流れる場合に、ヨーク鉄心と接するブロ
ック鉄心の中で磁束が拡がって、その後、ヨーク鉄心に
流れ込む。
【0015】従って、リアクトルの運転時には、全体と
しては、円形断面のブロック鉄心1bから矩形断面のヨ
ーク鉄心4に流れる磁束が均一化され、ヨーク鉄心4の
積層方向中央部から両端部への磁束の移動が抑制され
る。その結果、図2に示すように、ヨーク鉄心4の断面
各部の抜き板が均等に伸びて、熱膨張の差による無理な
圧縮応力の発生が防止される。従って、無理な圧縮応力
に起因する磁歪騒音の発生が抑制され、リアクトルの低
騒音化が可能となる。
【0016】次に本発明の第3の実施例について説明す
る。図5に示すようにブロック鉄心のうちヨーク鉄心と
接するブロック鉄心1bを、本実施例では他のブロック
鉄心に比べて相対的に透磁率の低いけい素鋼帯としてい
る。
【0017】このような構成を有する本実施例において
は、円形断面のブロック鉄心1aから矩形断面のヨーク
鉄心4に磁束が流れる場合に、ヨーク鉄心と接するブロ
ック鉄心の中で磁束が拡がって、その後、ヨーク鉄心に
流れ込む。
【0018】従って、リアクトルの運転時には、全体と
しては、円形断面のブロック鉄心1aから矩形断面のヨ
ーク鉄心4に流れる磁束が均一化され、ヨーク鉄心4の
積層方向中央部から両端部への磁束の移動が抑制され
る。その結果、図2に示すように、ヨーク鉄心4の断面
各部の抜き板が均等に伸びて、熱膨張の差による無理な
圧縮応力の発生が防止される。従って、無理な圧縮応力
に起因する磁歪騒音の発生が抑制され、リアクトルの低
騒音化が可能となる。次に本発明の第4の実施例につい
て説明する。図6、図7に示すように前記ヨーク鉄心の
積厚9をブロック鉄心1aの外径よりも大きくしてい
る。
【0019】このような構成を有する本実施例において
は、円形断面のブロック鉄心1aから矩形断面のヨーク
鉄心4に磁束が流れる場合に、ヨーク鉄心とブロック鉄
心との間のギャップで磁束が、まず拡がり、ヨーク鉄心
の積厚がブロック鉄心を覆う形となっているので、磁束
がさらにヨーク鉄心の積厚方向に拡げられて、ヨーク鉄
心に流れ込む。
【0020】従って、リアクトルの運転時には、全体と
しては、円形断面のブロック鉄心1aから矩形断面のヨ
ーク鉄心4に流れる磁束が均一化され、ヨーク鉄心4の
積層方向中央部から両端部への磁束の移動が抑制され
る。その結果、図7に示すように、ヨーク鉄心4の断面
各部の抜き板が均等に伸びて、熱膨張の差による無理な
圧縮応力の発生が防止される。従って、無理な圧縮応力
に起因する磁歪騒音の発生が抑制され、リアクトルの低
騒音化が可能となる。
【0021】次に本発明の第5の実施例について説明す
る。図8、図9に示すようにヨーク鉄心の、ブロック鉄
心1aの外径よりも積厚9を大きくした部分を、他のヨ
ーク鉄心部分に比べて相対的に透磁率の高いけい素鋼帯
や非結晶質磁性体で構成している。
【0022】このような構成を有する本実施例において
は、円形断面のブロック鉄心1aから矩形断面のヨーク
鉄心4に磁束が流れる場合に、ブロック鉄心外径よりも
積厚を大きくした部分を、他のヨーク鉄心部分に比べて
相対的に透磁率の高いけい素鋼帯で構成しているので、
ヨーク鉄心の積厚方向に磁束が従来よりもさらに拡げら
れて、ヨーク鉄心に流れ込む。
【0023】従って、リアクトルの運転時には、全体と
しては、円形断面のブロック鉄心1aから矩形断面のヨ
ーク鉄心4に流れる磁束が均一化され、ヨーク鉄心4の
積層方向中央部から両端部への磁束の移動が抑制され
る。その結果、図9に示すように、ヨーク鉄心4の断面
各部の抜き板が均等に伸びて、熱膨張の差による無理な
圧縮応力の発生が防止される。従って、無理な圧縮応力
に起因する磁歪騒音の発生が抑制され、リアクトルの低
騒音化が可能となる。なお、本発明は上記の実施例に限
定されるものではなく、3相3脚鉄心(巻鉄心ヨークの
ものも含む)や3相5脚鉄心にも、同様に適用できる。
【0024】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、ブロック
鉄心とヨーク鉄心との接合部にギャップを設けるという
簡単な手段により、ヨーク鉄心中央部の無理な圧縮応力
の発生を防止し、低騒音化を可能としたギャップ付鉄心
形リアクトルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す正面図。
【図2】本発明の一実施例を示す平面図。
【図3】従来のギャップ付鉄心形リアクトルを示す平面
図。
【図4】請求項2に記載した発明を示す正面図。
【図5】請求項3に記載した発明を示す正面図。
【図6】請求項4に記載した発明を示す正面図。
【図7】請求項4に記載した発明を示す平面図。
【図8】請求項5に記載した発明を示す正面図。
【図9】請求項5に記載した発明を示す平面図。
【符号の説明】
1…ギャップ付鉄心脚 1a,1b…ブロック鉄心 2…ギャップ 2a…接合部ギャップ 4,5…ヨーク鉄心

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 けい素鋼板の抜き板を放射状に積層して
    断面円形の複数個のブロック鉄心を構成し、このブロッ
    ク鉄心を磁気的ギャップを介して積み重ねてギャップ付
    鉄心脚を構成し、このギャップ付鉄心脚の周囲に巻線を
    巻回し、この円形断面のギャップ付鉄心脚と、矩形断面
    のヨーク鉄心を一体に組み合わせて成るギャップ付鉄心
    形リアクトルにおいて、前記ブロック鉄心とヨーク鉄心
    との接合部にギャップを設けたことを特徴とするギャッ
    プ付鉄心形リアクトル。
  2. 【請求項2】 けい素鋼板の抜き板を放射状に積層して
    断面円形の複数個のブロック鉄心を構成し、このブロッ
    ク鉄心を磁気的ギャップを介して積み重ねてギャップ付
    鉄心脚を構成し、このギャップ付鉄心脚の周囲に巻線を
    巻回し、この円形断面のギャップ付鉄心脚と、矩形断面
    のヨーク鉄心を一体に組み合わせて成るギャップ付鉄心
    形リアクトルにおいて、ヨーク鉄心と接するブロック鉄
    心の外径を、他のブロック鉄心の外径よりも大きくした
    ことを特徴とするギャップ付鉄心形リアクトル。
  3. 【請求項3】 けい素鋼板の抜き板を放射状に積層して
    断面円形の複数個のブロック鉄心を構成し、このブロッ
    ク鉄心を磁気的ギャップを介して積み重ねてギャップ付
    鉄心脚を構成し、このギャップ付鉄心脚の周囲に巻線を
    巻回し、この円形断面のギャップ付鉄心脚と、矩形断面
    のヨーク鉄心を一体に組み合わせて成るギャップ付鉄心
    形リアクトルにおいて、ヨーク鉄心と接するブロック鉄
    心を、他のブロック鉄心に比べて相対的に透磁率の低い
    けい素鋼帯で構成したことを特徴とする、ギャップ付鉄
    心形リアクトル。
  4. 【請求項4】 けい素鋼板の抜き板を放射状に積層して
    断面円形の複数個のブロック鉄心を構成し、このブロッ
    ク鉄心を磁気的ギャップを介して積み重ねてギャップ付
    鉄心脚を構成し、このギャップ付鉄心脚の周囲に巻線を
    巻回し、この円形断面のギャップ付鉄心脚と、矩形断面
    のヨーク鉄心を一体に組み合わせて成るギャップ付鉄心
    形リアクトルにおいて、前記ヨーク鉄心の積厚をブロッ
    ク鉄心の外径よりも大きくしたことを特徴とするギャッ
    プ付鉄心形リアクトル。
  5. 【請求項5】 けい素鋼板の抜き板を放射状に積層して
    断面円形の複数個のブロック鉄心を構成し、このブロッ
    ク鉄心を磁気的ギャップを介して積み重ねてギャップ付
    鉄心脚を構成し、このギャップ付鉄心脚の周囲に巻線を
    巻回し、この円形断面のギャップ付鉄心脚と、前記ブロ
    ック鉄心の外径よりも積厚を大きくした矩形断面のヨー
    ク鉄心を一体に組み合わせて成る、ギャップ付鉄心形リ
    アクトルにおいて、ヨーク鉄心に関して、ブロック鉄心
    外径よりも積厚を大きくした部分を、他のヨーク鉄心部
    分に比べて相対的に透磁率の高いけい素鋼帯や非結晶質
    磁性体で構成したことを特徴とするギャップ付鉄心形リ
    アクトル。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996042096A1 (en) * 1995-06-09 1996-12-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Reactor and method of production thereof
JP2016167620A (ja) * 2010-12-08 2016-09-15 エプコス アクチエンゲゼルシャフトEpcos Ag コア特性を改善した誘導性の構成エレメント

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