JPH0552652B2 - - Google Patents
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- JPH0552652B2 JPH0552652B2 JP59039506A JP3950684A JPH0552652B2 JP H0552652 B2 JPH0552652 B2 JP H0552652B2 JP 59039506 A JP59039506 A JP 59039506A JP 3950684 A JP3950684 A JP 3950684A JP H0552652 B2 JPH0552652 B2 JP H0552652B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/42—Induction heating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0213—Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s)
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- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は変圧器などに用いられる非晶質磁性合
金板からなる鉄心に焼鈍を行なう鉄心の製造方法
に関する。
金板からなる鉄心に焼鈍を行なう鉄心の製造方法
に関する。
近時、変圧器などに用いる巻鉄心および積層鉄
心の材料として、非晶質磁性合金板を用いること
が検討されつつある。非晶質磁性合金板は、金属
（Fe、Co、Ni等）と半金属元素（Ｂ、Ｃ、Si、
Ｐ等）を主成分として超急冷法により製造された
もので、従来からの鉄心材料であるけい素鋼板に
比して鉄損（損失が）が1/3〜1/4と小さく、磁気
特性に優れている。
心の材料として、非晶質磁性合金板を用いること
が検討されつつある。非晶質磁性合金板は、金属
（Fe、Co、Ni等）と半金属元素（Ｂ、Ｃ、Si、
Ｐ等）を主成分として超急冷法により製造された
もので、従来からの鉄心材料であるけい素鋼板に
比して鉄損（損失が）が1/3〜1/4と小さく、磁気
特性に優れている。
しかし、非晶質磁性合金板は、超急冷法により
製造するために、急冷時の歪により鉄損の増大な
ど磁気特性が極端に低下しており、本来の優れた
磁気特性が得られない。このため、非晶質磁性合
金板からなる鉄心は、鉄心組立後に歪取り焼鈍を
行なつて非晶質磁性合金板の歪を除去し、鉄損の
減少などの非晶質磁性合金本来の磁気特性の回復
を図つている。この焼鈍は、鉄心を磁場中に置い
て磁気異方性を与えて、磁気特性の改善を図る方
法である。
製造するために、急冷時の歪により鉄損の増大な
ど磁気特性が極端に低下しており、本来の優れた
磁気特性が得られない。このため、非晶質磁性合
金板からなる鉄心は、鉄心組立後に歪取り焼鈍を
行なつて非晶質磁性合金板の歪を除去し、鉄損の
減少などの非晶質磁性合金本来の磁気特性の回復
を図つている。この焼鈍は、鉄心を磁場中に置い
て磁気異方性を与えて、磁気特性の改善を図る方
法である。
しかして、この焼鈍を行なう場合には、次の点
が重要である。非晶質磁性合金板は焼鈍温度条件
が狭く、鉄心内部の温度分布が均一になるように
昇温しないと、熱応力により磁気特性が低下し
て、その本来の優れた磁気特性の回復を図ること
ができない。また、非晶質磁性合金板は焼鈍後に
脆化する性質があるので、焼鈍後において鉄心を
取扱う時に、非晶質磁性合金板が外力により破損
（割れや破片の発生）し、変圧器使用中に絶縁破
壊などを起すなどの虞れがあり、鉄心の品質上好
ましくない。このため、鉄心を組立てる作業を焼
鈍の前工程に行ない、焼鈍後における組立て工程
数を減少して、非晶質磁性合金板に外力が加わる
機会を減らすことが必要である。この場合、鉄心
に変圧器コイルを巻回する作業は、鉄心に応力が
加わる度合が大である。
が重要である。非晶質磁性合金板は焼鈍温度条件
が狭く、鉄心内部の温度分布が均一になるように
昇温しないと、熱応力により磁気特性が低下し
て、その本来の優れた磁気特性の回復を図ること
ができない。また、非晶質磁性合金板は焼鈍後に
脆化する性質があるので、焼鈍後において鉄心を
取扱う時に、非晶質磁性合金板が外力により破損
（割れや破片の発生）し、変圧器使用中に絶縁破
壊などを起すなどの虞れがあり、鉄心の品質上好
ましくない。このため、鉄心を組立てる作業を焼
鈍の前工程に行ない、焼鈍後における組立て工程
数を減少して、非晶質磁性合金板に外力が加わる
機会を減らすことが必要である。この場合、鉄心
に変圧器コイルを巻回する作業は、鉄心に応力が
加わる度合が大である。
従来、非晶質磁性合金板からなる鉄心の焼鈍
は、外部熱源により鉄心を加熱する方式が採用さ
れている。すなわち、第１図に示すように非晶質
磁性合金板２からなる鉄心１、例えば非晶質磁性
合金板２を巻回してなる巻鉄心に磁界印加用のコ
イル３を巻回し、この鉄心１を電熱ヒータ（図示
せず）を熱源とする恒温槽４の内部に収容する。
そして、直流電源５によりコイル３に直流電流を
通電して鉄心１に磁界を印加するとともに、電熱
ヒータの加熱により恒温槽４内部を所定の焼鈍温
度に上昇させて鉄心１を加熱することにより焼鈍
を行なう。
は、外部熱源により鉄心を加熱する方式が採用さ
れている。すなわち、第１図に示すように非晶質
磁性合金板２からなる鉄心１、例えば非晶質磁性
合金板２を巻回してなる巻鉄心に磁界印加用のコ
イル３を巻回し、この鉄心１を電熱ヒータ（図示
せず）を熱源とする恒温槽４の内部に収容する。
そして、直流電源５によりコイル３に直流電流を
通電して鉄心１に磁界を印加するとともに、電熱
ヒータの加熱により恒温槽４内部を所定の焼鈍温
度に上昇させて鉄心１を加熱することにより焼鈍
を行なう。
非晶質磁性合金材料の焼鈍温度は、その種類に
よつても異なるが、現在変圧器用鉄心材料として
最も適切とされているアライド社製
METGLAS2605S2では、360〜410℃程度が適切
である。また、焼鈍温度保持時間は２時間程度が
適切とされている。
よつても異なるが、現在変圧器用鉄心材料として
最も適切とされているアライド社製
METGLAS2605S2では、360〜410℃程度が適切
である。また、焼鈍温度保持時間は２時間程度が
適切とされている。
しかしながら、このような焼鈍方法において
は、鉄心１は熱源である電熱ヒータの輻射熱によ
り外部から加熱されるので、鉄心内部まで良好に
加熱されず、鉄心１表面と内部の温度分布が不均
一になる。このため、鉄心１の非晶質磁性合金板
２は熱応力により磁気特性が低下して、本来の磁
気特性を回復することが困難である。また、電熱
ヒータにより鉄心１を所定の焼鈍温度すなわち
400℃程度まで加熱するために、恒温槽４内部も
同温度まで昇温するので、仮りに変圧器コイルを
巻回した鉄心１を恒温槽４の内部に入れて焼鈍を
行なうと、コイルも一緒に外部から400℃まで加
熱される。しかるに、一般にコイルの絶縁被覆に
用いる絶縁物は、耐熱性の限度が低く、400℃の
温度まで加熱されると、絶縁物が損傷して実用性
がなくなる。このため、焼鈍前の工程で鉄心１に
変圧器コイルを巻回して、その後に焼鈍を行なう
ことは、コイルの破損を伴うので困難であり、焼
鈍後の工程で鉄心１にコイルを巻回することにな
る。しかし、焼鈍後の鉄心１は非晶質磁性合金板
２の脆化現象を伴うので、焼鈍後に鉄心１にコイ
ルを巻回する組立作業を行なうと、非晶質磁性合
金板２が外力により破損する機会が増大して、鉄
心１の品質を低下させることになる。
は、鉄心１は熱源である電熱ヒータの輻射熱によ
り外部から加熱されるので、鉄心内部まで良好に
加熱されず、鉄心１表面と内部の温度分布が不均
一になる。このため、鉄心１の非晶質磁性合金板
２は熱応力により磁気特性が低下して、本来の磁
気特性を回復することが困難である。また、電熱
ヒータにより鉄心１を所定の焼鈍温度すなわち
400℃程度まで加熱するために、恒温槽４内部も
同温度まで昇温するので、仮りに変圧器コイルを
巻回した鉄心１を恒温槽４の内部に入れて焼鈍を
行なうと、コイルも一緒に外部から400℃まで加
熱される。しかるに、一般にコイルの絶縁被覆に
用いる絶縁物は、耐熱性の限度が低く、400℃の
温度まで加熱されると、絶縁物が損傷して実用性
がなくなる。このため、焼鈍前の工程で鉄心１に
変圧器コイルを巻回して、その後に焼鈍を行なう
ことは、コイルの破損を伴うので困難であり、焼
鈍後の工程で鉄心１にコイルを巻回することにな
る。しかし、焼鈍後の鉄心１は非晶質磁性合金板
２の脆化現象を伴うので、焼鈍後に鉄心１にコイ
ルを巻回する組立作業を行なうと、非晶質磁性合
金板２が外力により破損する機会が増大して、鉄
心１の品質を低下させることになる。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、非
晶質磁性合金板からなる鉄心に対する焼鈍を良好
に行ない、非晶質磁性合金本来の優れた磁気特性
を充分発揮できる品質の良い鉄心を得ることがで
きる鉄心の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
晶質磁性合金板からなる鉄心に対する焼鈍を良好
に行ない、非晶質磁性合金本来の優れた磁気特性
を充分発揮できる品質の良い鉄心を得ることがで
きる鉄心の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
本発明の鉄心の製造方法は、非晶質磁性合金板
からなる鉄心に巻回したコイルに500Hz以上の励
磁用高周波交流電流を通電して鉄心を励磁し、こ
の励磁に伴い鉄心に生ずる損失により鉄心自身を
発熱昇温させて焼鈍するものである。すなわち、
非晶質磁性合金板からなる鉄心を焼鈍するに際し
て、鉄心を均一な温度分布をもつて昇温させて、
磁気特性の向上を図り、また鉄心に巻回した変圧
器コイルを損傷することなく焼鈍を行なうことが
でき、焼鈍後において鉄心に外力が加わる機会を
減少させるようにしたものである。
からなる鉄心に巻回したコイルに500Hz以上の励
磁用高周波交流電流を通電して鉄心を励磁し、こ
の励磁に伴い鉄心に生ずる損失により鉄心自身を
発熱昇温させて焼鈍するものである。すなわち、
非晶質磁性合金板からなる鉄心を焼鈍するに際し
て、鉄心を均一な温度分布をもつて昇温させて、
磁気特性の向上を図り、また鉄心に巻回した変圧
器コイルを損傷することなく焼鈍を行なうことが
でき、焼鈍後において鉄心に外力が加わる機会を
減少させるようにしたものである。
以下本発明について説明する。
本発明は、非晶質磁性合金板からなる鉄心を交
流電流により励磁し、鉄心自身の損失を利用して
昇温させて鉄心を焼鈍する方法であり、ここで鉄
心を励磁して焼鈍する場合の周波数条件について
説明する。
流電流により励磁し、鉄心自身の損失を利用して
昇温させて鉄心を焼鈍する方法であり、ここで鉄
心を励磁して焼鈍する場合の周波数条件について
説明する。
今鉄心の鉄損による発生熱量が蓄積されたとし
た場合 Ｑ＝CM（T1−T2） ……(1) ここで Ｑ：鉄心焼鈍に必要な発熱量（Kcal） Ｃ：非晶質磁性合金板の比熱（Kcal／Kg℃） Ｍ：鉄心重量（Kg） T1：適正熱処理温度（℃） T2：周囲温度（℃）（20℃とする） (1)式により、非晶質磁性合金板の比熱を
0.11Kcal／Kg・℃とし、鉄心単位重量１Kgを400
℃の適正焼鈍温度迄に昇温させるに必要な熱量を
求めると、Ｑ＝41.8Kcalとなる。この値は
48.6W・ｈ（Ｗ：ワツト、ｈ：時間）に相当する
から、２時間で400℃に鉄心を温度上昇させると
すれば、鉄損25W／Kgが必要となる。
た場合 Ｑ＝CM（T1−T2） ……(1) ここで Ｑ：鉄心焼鈍に必要な発熱量（Kcal） Ｃ：非晶質磁性合金板の比熱（Kcal／Kg℃） Ｍ：鉄心重量（Kg） T1：適正熱処理温度（℃） T2：周囲温度（℃）（20℃とする） (1)式により、非晶質磁性合金板の比熱を
0.11Kcal／Kg・℃とし、鉄心単位重量１Kgを400
℃の適正焼鈍温度迄に昇温させるに必要な熱量を
求めると、Ｑ＝41.8Kcalとなる。この値は
48.6W・ｈ（Ｗ：ワツト、ｈ：時間）に相当する
から、２時間で400℃に鉄心を温度上昇させると
すれば、鉄損25W／Kgが必要となる。
一方、非晶質磁性合金板の鉄損Ｐ（Ｗ／Kg）は、
電流周波数を、磁束密度をＢとした場合、 Ｐ∝n・Bm ……(2) で表わされる。
電流周波数を、磁束密度をＢとした場合、 Ｐ∝n・Bm ……(2) で表わされる。
実験データでは、焼鈍前の鉄心（巻鉄心）の鉄
損は、磁束密度1.5テスラ、電流周波数50Hzの時
に、0.50W／Kgである。この時のｎおよびｍの値
は、周波数および磁束密度の範囲によつても異な
るが、高周波鉄損特性からｎ＝1.3〜1.7、ｍ＝1.8
〜2.8と算出される。ここで、周波数のベキ乗ｎ
の最大値1.7乗を用いると、鉄心を焼鈍するに必
要な励磁用周波数は約500Hzとなる。すなわち、
前記した条件で鉄心を温度上昇させるために必要
な鉄損25W／Kgを得る場合には、周波数500Hzの
交流電流を使用することになる。
損は、磁束密度1.5テスラ、電流周波数50Hzの時
に、0.50W／Kgである。この時のｎおよびｍの値
は、周波数および磁束密度の範囲によつても異な
るが、高周波鉄損特性からｎ＝1.3〜1.7、ｍ＝1.8
〜2.8と算出される。ここで、周波数のベキ乗ｎ
の最大値1.7乗を用いると、鉄心を焼鈍するに必
要な励磁用周波数は約500Hzとなる。すなわち、
前記した条件で鉄心を温度上昇させるために必要
な鉄損25W／Kgを得る場合には、周波数500Hzの
交流電流を使用することになる。
このように鉄損の小さい非晶質磁性合金板を用
いた鉄心でも、500Hz以上の周波数で励磁すれば、
焼鈍温度（約400℃）まで加熱することが可能で
ある。実際には鉄心に全ての発生熱量が蓄積され
るわけではなく、その放熱量に応じて磁束密度や
周波数を適宜選定することが必要である。また、
鉄心の代表長さをＬとすると、発熱量はL3に比
例し、放熱量はL2に比例するので、大形鉄心で
は同一温度上昇を得るための熱量（Ｗ／Kg）は少
なくてよいことになる。
いた鉄心でも、500Hz以上の周波数で励磁すれば、
焼鈍温度（約400℃）まで加熱することが可能で
ある。実際には鉄心に全ての発生熱量が蓄積され
るわけではなく、その放熱量に応じて磁束密度や
周波数を適宜選定することが必要である。また、
鉄心の代表長さをＬとすると、発熱量はL3に比
例し、放熱量はL2に比例するので、大形鉄心で
は同一温度上昇を得るための熱量（Ｗ／Kg）は少
なくてよいことになる。
第２図は磁束密度を1.0テスラとして一定にし、
周波数条件を変化させて、鉄心（巻鉄心）の温度
を上昇させた実験結果を示している。第２図にお
いて、実線は周波数4kHzで励磁した場合、破線
は周波数3kHzで励磁した場合、一点鎖線は周波
数2kHzで励磁した場合を夫々示している。周波
数4kHzの場合には、約15分で焼鈍温度400℃に上
昇でき、周波数2kHzの場合には約100分で上昇す
る。
周波数条件を変化させて、鉄心（巻鉄心）の温度
を上昇させた実験結果を示している。第２図にお
いて、実線は周波数4kHzで励磁した場合、破線
は周波数3kHzで励磁した場合、一点鎖線は周波
数2kHzで励磁した場合を夫々示している。周波
数4kHzの場合には、約15分で焼鈍温度400℃に上
昇でき、周波数2kHzの場合には約100分で上昇す
る。
このように鉄心を励磁する交流電流の周波数を
選定することで、焼鈍温度までの昇温時間を容易
且つ自由に変えることができ、周波数を高めて励
磁すれば焼鈍時間の短縮を図ることができる。
選定することで、焼鈍温度までの昇温時間を容易
且つ自由に変えることができ、周波数を高めて励
磁すれば焼鈍時間の短縮を図ることができる。
従つて、鉄心を励磁するための最低周波数は
500Hzであるが、実際的には例えば2kHz〜5kHzの
範囲の周波数で鉄心を励磁することが好ましい。
500Hzであるが、実際的には例えば2kHz〜5kHzの
範囲の周波数で鉄心を励磁することが好ましい。
次に本発明の一実施例を第３図について説明す
る。
る。
この実施例では、非晶質磁性合金板１２を巻回
してなる２組の巻鉄心１１，１１を並べ、各巻鉄
心の中央の脚部に共通に変圧器コイル１３を巻回
したものを対象にしている。各巻鉄心１１，１１
の外側の各脚部には、励磁用交流電流を通電する
ための仮巻コイル１４，１４を夫々巻回（仮巻）
する。これら仮巻コイル１４，１４は互いに巻回
方向を逆にして巻回し、切換スイツチ１５を介し
て高周波交流電源１６と直流電源１８に夫々接続
する。図中１７は高周波交流電源１６の電圧を調
整する電圧調整器である。
してなる２組の巻鉄心１１，１１を並べ、各巻鉄
心の中央の脚部に共通に変圧器コイル１３を巻回
したものを対象にしている。各巻鉄心１１，１１
の外側の各脚部には、励磁用交流電流を通電する
ための仮巻コイル１４，１４を夫々巻回（仮巻）
する。これら仮巻コイル１４，１４は互いに巻回
方向を逆にして巻回し、切換スイツチ１５を介し
て高周波交流電源１６と直流電源１８に夫々接続
する。図中１７は高周波交流電源１６の電圧を調
整する電圧調整器である。
ここで、仮巻コイル１４，１４は巻回数に応じ
た電圧が加わるため、巻回数を少なくし、絶縁耐
力上問題のない巻回数を選定する。例えば巻鉄心
１１の断面積Ｓ＝100cm2、磁束密度Bn＝1.0T（テ
スラ）、周波数＝2000Hzで高周波励磁する場合、
絶縁耐力上の問題を考慮して印加電圧Ｅを1000V
以下に設定すれば仮巻コイル１４，１４の巻回数
はＥ＝4.44××Ｎ×Bn×Ｓ×10-4より約12T
（ターン）となる。なお仮巻コイル１３には無機
絶縁被覆電線他えばセラミツク電線等を使用する
ことにより耐電圧、耐熱的にも十分耐えることが
できる。一方焼鈍前の巻鉄心１１の磁束密度を
1.0テスラにするに要する磁化力は、実測結果に
よれば約350AT／ｍであり、巻鉄心の平均磁路
の長さを１ｍとした場合励磁電流は約29Aであ
る。このように仮巻コイル１４，１４の巻回数を
適宜選択することで、高周波励磁による非晶質磁
性合金板を用いた大形の巻鉄心１１の焼鈍が可能
である。
た電圧が加わるため、巻回数を少なくし、絶縁耐
力上問題のない巻回数を選定する。例えば巻鉄心
１１の断面積Ｓ＝100cm2、磁束密度Bn＝1.0T（テ
スラ）、周波数＝2000Hzで高周波励磁する場合、
絶縁耐力上の問題を考慮して印加電圧Ｅを1000V
以下に設定すれば仮巻コイル１４，１４の巻回数
はＥ＝4.44××Ｎ×Bn×Ｓ×10-4より約12T
（ターン）となる。なお仮巻コイル１３には無機
絶縁被覆電線他えばセラミツク電線等を使用する
ことにより耐電圧、耐熱的にも十分耐えることが
できる。一方焼鈍前の巻鉄心１１の磁束密度を
1.0テスラにするに要する磁化力は、実測結果に
よれば約350AT／ｍであり、巻鉄心の平均磁路
の長さを１ｍとした場合励磁電流は約29Aであ
る。このように仮巻コイル１４，１４の巻回数を
適宜選択することで、高周波励磁による非晶質磁
性合金板を用いた大形の巻鉄心１１の焼鈍が可能
である。
そして、巻鉄心１１，１１の焼鈍を行なうため
には、切換スイツチ１５により仮巻コイル１４，
１４を高周波交流電源１６側へ接続し、電圧調整
器１７により電圧を調整して仮巻コイル１４，１
４に励磁用の交流電流を通電する。この交流電流
の周波数は例えば２〜4kHzに選定する。仮巻コ
イル１４，１４に交流電流を通電して巻鉄心１
１，１１を励磁すると、電磁誘導体用により巻鉄
心１１，１１にうず電流が流れ、このうず電流に
伴う電力損失によつて巻鉄心１１，１１にジユー
ル熱が発生する。このため、巻鉄心１１，１１は
それ自身の内部発熱により加熱されて温度上昇す
る。巻鉄心１１，１１の温度が非晶質磁性合金板
１２の適正焼鈍温度の400℃まで上昇すれば、電
圧調整器１７で高周波交流電源１７の電圧を調整
することにより、巻鉄心１１，１１の温度400℃
を適正な温度保持時間を一定に保持する。この温
度保持時間は30分から２時間である。なお、仮巻
コイル１４，１４を互いに逆極性に接続してある
ので、仮巻コイル１４，１４に励磁電流を流して
巻鉄心１１，１１を励磁した時に、巻鉄心１１，
１１の中央側脚部における磁束の方向が互いに逆
向きになり、この中央側脚部に巻回した変圧器コ
イル１３には磁束による誘起電圧が生じない。な
お、仮巻コイル１４，１４を互いに逆直列に接続
しても同じ効果が得られる。
には、切換スイツチ１５により仮巻コイル１４，
１４を高周波交流電源１６側へ接続し、電圧調整
器１７により電圧を調整して仮巻コイル１４，１
４に励磁用の交流電流を通電する。この交流電流
の周波数は例えば２〜4kHzに選定する。仮巻コ
イル１４，１４に交流電流を通電して巻鉄心１
１，１１を励磁すると、電磁誘導体用により巻鉄
心１１，１１にうず電流が流れ、このうず電流に
伴う電力損失によつて巻鉄心１１，１１にジユー
ル熱が発生する。このため、巻鉄心１１，１１は
それ自身の内部発熱により加熱されて温度上昇す
る。巻鉄心１１，１１の温度が非晶質磁性合金板
１２の適正焼鈍温度の400℃まで上昇すれば、電
圧調整器１７で高周波交流電源１７の電圧を調整
することにより、巻鉄心１１，１１の温度400℃
を適正な温度保持時間を一定に保持する。この温
度保持時間は30分から２時間である。なお、仮巻
コイル１４，１４を互いに逆極性に接続してある
ので、仮巻コイル１４，１４に励磁電流を流して
巻鉄心１１，１１を励磁した時に、巻鉄心１１，
１１の中央側脚部における磁束の方向が互いに逆
向きになり、この中央側脚部に巻回した変圧器コ
イル１３には磁束による誘起電圧が生じない。な
お、仮巻コイル１４，１４を互いに逆直列に接続
しても同じ効果が得られる。
なお、焼鈍作業は、巻鉄心１１，１１の酸化を
防止するために不活性ガス雰囲気中、例えば窒素
ガス（N2）中にて行なうことが好ましい。
防止するために不活性ガス雰囲気中、例えば窒素
ガス（N2）中にて行なうことが好ましい。
次いで、切換スイツチ１５の切換操作により仮
巻コイル１４，１４を交流電源１６側から切り離
して、直流電源１８へ接続する。このため、仮巻
コイル１４，１４への交流電流の通電がしや断さ
れて、巻鉄心１１，１１の励磁が停止し、巻鉄心
１１，１１が冷却を始める。同時に、直流電源１
８から直流電流が仮巻コイル１４，１４に通電
し、巻鉄心１１，１１に対して磁場を形成する。
このようにして巻鉄心１１，１１を磁場中にて冷
却する。この場合、外部熱源を有していないた
め、熱容量が少なく、冷却速度のコントロールを
容易に行なえる。なお、焼鈍後に仮巻コイル１
４，１４を巻鉄心１１，１１から外す。
巻コイル１４，１４を交流電源１６側から切り離
して、直流電源１８へ接続する。このため、仮巻
コイル１４，１４への交流電流の通電がしや断さ
れて、巻鉄心１１，１１の励磁が停止し、巻鉄心
１１，１１が冷却を始める。同時に、直流電源１
８から直流電流が仮巻コイル１４，１４に通電
し、巻鉄心１１，１１に対して磁場を形成する。
このようにして巻鉄心１１，１１を磁場中にて冷
却する。この場合、外部熱源を有していないた
め、熱容量が少なく、冷却速度のコントロールを
容易に行なえる。なお、焼鈍後に仮巻コイル１
４，１４を巻鉄心１１，１１から外す。
このようにして巻鉄心１１，１１を焼鈍する。
この焼鈍方法において巻鉄心１１，１１を加熱す
る場合には、高周波励磁による損失に伴い巻鉄心
１１，１１をそれ自体の内部からの発熱により温
度上昇させるので、巻鉄心１１，１１全体を充分
且つ均一に加熱して、鉄心表面と内部の温度分布
を均一にできる。このため、巻鉄心１１，１１の
非晶質磁性合金板１２には熱応力による歪が発生
せず、その磁気特性の低下を防止できる。また、
巻鉄心１１，１１の加熱方式は巻鉄心１１，１１
単独でそれ自体の発熱により行なう方式であり、
外部熱源からの輻射熱により巻鉄心１１，１１全
体を外部から焼鈍温度まで加熱する方式ではな
い。このため、巻鉄心１１，１１を加熱する時
に、巻鉄心１１，１１に巻回した変圧器コイル１
３が、外部から強制的に焼鈍温度（400℃）に加
熱されることがなく、高温による変圧器コイル１
３の損傷を防止できる。従つて、焼鈍前に巻鉄心
１１，１１に変圧器コイル１３を巻回し、この状
態で変圧器コイル１３を損傷させることなく巻鉄
心１１，１１を焼鈍することができる。これによ
り焼鈍後に巻鉄心１１，１１の非晶質磁性合金板
１２が脆化した状態で、巻鉄心１１，１１に変圧
器コイル１２を巻回する組立工程をなくすことが
でき、焼鈍後に巻鉄心に応力が加わる機会を減少
して、非晶質磁性合金板１２の割れや破片発生な
どの損傷を防止できる。さらに、巻鉄心１１，１
１を励磁するための電流周波数や磁束密度を選択
することにより、巻鉄心１１，１１を短時間で焼
鈍温度まで加熱でき、焼鈍時間を短縮できる。
この焼鈍方法において巻鉄心１１，１１を加熱す
る場合には、高周波励磁による損失に伴い巻鉄心
１１，１１をそれ自体の内部からの発熱により温
度上昇させるので、巻鉄心１１，１１全体を充分
且つ均一に加熱して、鉄心表面と内部の温度分布
を均一にできる。このため、巻鉄心１１，１１の
非晶質磁性合金板１２には熱応力による歪が発生
せず、その磁気特性の低下を防止できる。また、
巻鉄心１１，１１の加熱方式は巻鉄心１１，１１
単独でそれ自体の発熱により行なう方式であり、
外部熱源からの輻射熱により巻鉄心１１，１１全
体を外部から焼鈍温度まで加熱する方式ではな
い。このため、巻鉄心１１，１１を加熱する時
に、巻鉄心１１，１１に巻回した変圧器コイル１
３が、外部から強制的に焼鈍温度（400℃）に加
熱されることがなく、高温による変圧器コイル１
３の損傷を防止できる。従つて、焼鈍前に巻鉄心
１１，１１に変圧器コイル１３を巻回し、この状
態で変圧器コイル１３を損傷させることなく巻鉄
心１１，１１を焼鈍することができる。これによ
り焼鈍後に巻鉄心１１，１１の非晶質磁性合金板
１２が脆化した状態で、巻鉄心１１，１１に変圧
器コイル１２を巻回する組立工程をなくすことが
でき、焼鈍後に巻鉄心に応力が加わる機会を減少
して、非晶質磁性合金板１２の割れや破片発生な
どの損傷を防止できる。さらに、巻鉄心１１，１
１を励磁するための電流周波数や磁束密度を選択
することにより、巻鉄心１１，１１を短時間で焼
鈍温度まで加熱でき、焼鈍時間を短縮できる。
第４図は、他の実施例として三相５脚形の巻鉄
心を焼鈍する場合を示している。この場合も、巻
鉄心１１に変圧器コイル１３を巻回し、且つ高周
波励磁時に変圧器コイル１３に誘起電圧が発生し
ないように仮巻コイル１４を巻鉄心１１に巻回し
て焼鈍を行なう。
心を焼鈍する場合を示している。この場合も、巻
鉄心１１に変圧器コイル１３を巻回し、且つ高周
波励磁時に変圧器コイル１３に誘起電圧が発生し
ないように仮巻コイル１４を巻鉄心１１に巻回し
て焼鈍を行なう。
第５図は、異なる他の実施例として、三相エバ
ンス形の巻鉄心を焼鈍する場合を示している。こ
の実施例でも、巻鉄心１１に変圧器コイル１３を
巻回し、且つ変圧器コイル１３に誘起電圧が生じ
ないようにして仮巻コイル１４を巻回する。
ンス形の巻鉄心を焼鈍する場合を示している。こ
の実施例でも、巻鉄心１１に変圧器コイル１３を
巻回し、且つ変圧器コイル１３に誘起電圧が生じ
ないようにして仮巻コイル１４を巻回する。
なお、前述した実施例では鉄心を高周波励磁す
るために、鉄心に仮巻した仮巻コイルを用いてい
るが、これに限定されず鉄心に巻回した変圧器コ
イルを利用しても良い。但し、この場合高圧用で
は変圧器コイルの絶縁の問題が生じるので、低圧
用の巻鉄心に採用することが可能である。
るために、鉄心に仮巻した仮巻コイルを用いてい
るが、これに限定されず鉄心に巻回した変圧器コ
イルを利用しても良い。但し、この場合高圧用で
は変圧器コイルの絶縁の問題が生じるので、低圧
用の巻鉄心に採用することが可能である。
また、鉄心を冷却する時に、鉄心に直流磁界を
付与するために、仮巻コイルを利用する方法の他
に、変圧器コイルを利用しても良い。また、鉄心
を加熱させる過程から鉄心に直流磁界を付与する
ことも可能である。
付与するために、仮巻コイルを利用する方法の他
に、変圧器コイルを利用しても良い。また、鉄心
を加熱させる過程から鉄心に直流磁界を付与する
ことも可能である。
焼鈍を行なう鉄心は巻鉄心に限定されず、非晶
質磁性合金板を積層してなる積層鉄心も対象にし
て同等の効果を得ることができる。
質磁性合金板を積層してなる積層鉄心も対象にし
て同等の効果を得ることができる。
焼鈍を行なう場合には、鉄心に変圧器コイルを
巻回しておくことが、品質上および製造上有利で
ある。しかし、必ずしもこれに限ず、鉄心に変圧
器コイルを巻回しないで焼鈍することも可能であ
る。
巻回しておくことが、品質上および製造上有利で
ある。しかし、必ずしもこれに限ず、鉄心に変圧
器コイルを巻回しないで焼鈍することも可能であ
る。
以上説明したように本発明の鉄心の製造方法に
よれば、非晶質磁性合金板からなる鉄心を焼鈍す
るに際して、鉄心を均一な温度分布で昇温させ
て、非晶質磁性合金板の磁気特性の低下を防止で
きる。また、焼鈍前に鉄心に変圧器コイルを巻回
し、この状態で変圧器コイルを損傷することなく
焼鈍を行なうことが可能であり、焼鈍後に行なう
組立工程の数を減少し、非晶質磁性合金板の脆化
による破損を防止できる。従つて、減気特性に優
れた品質の良い鉄心を得ることができる。
よれば、非晶質磁性合金板からなる鉄心を焼鈍す
るに際して、鉄心を均一な温度分布で昇温させ
て、非晶質磁性合金板の磁気特性の低下を防止で
きる。また、焼鈍前に鉄心に変圧器コイルを巻回
し、この状態で変圧器コイルを損傷することなく
焼鈍を行なうことが可能であり、焼鈍後に行なう
組立工程の数を減少し、非晶質磁性合金板の脆化
による破損を防止できる。従つて、減気特性に優
れた品質の良い鉄心を得ることができる。
第１図は従来の鉄心の焼鈍方法を示す説明図、
第２図は鉄心に対する励磁周波数と鉄心温度との
関係を示す線図、第３図は本発明の製造方法の一
実施例を示す説明図、第４図は他の実施例を示す
説明図、第５図ａは異なる他の実施例を示す説明
図、第５図ｂは同実施例の仮巻コイルを示す拡大
説明図である。 １……鉄心、２……非晶質磁性合金板、１１…
…巻鉄心、１２……非晶質磁性合金板、１３……
変圧器巻線、１４……仮巻コイル、１６……交流
電源、１８……直流電源。
第２図は鉄心に対する励磁周波数と鉄心温度との
関係を示す線図、第３図は本発明の製造方法の一
実施例を示す説明図、第４図は他の実施例を示す
説明図、第５図ａは異なる他の実施例を示す説明
図、第５図ｂは同実施例の仮巻コイルを示す拡大
説明図である。 １……鉄心、２……非晶質磁性合金板、１１…
…巻鉄心、１２……非晶質磁性合金板、１３……
変圧器巻線、１４……仮巻コイル、１６……交流
電源、１８……直流電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非晶質磁性合金板からなる鉄心に巻回したコ
イルに500Hz以上の励磁用高周波交流電流を流し
て前記鉄心を励磁し、この励磁に伴い前記鉄心に
生ずる損失により前記鉄心自身を発熱させて焼鈍
を行うことを特徴とする鉄心の製造方法。 ２ 鉄心に巻回したコイルは、仮巻コイルである
特許請求の範囲第１項に記載の鉄心の製造方法。 ３ 鉄心に巻回するコイルは、変圧器コイルであ
る特許請求の範囲第１項に記載の鉄心の製造方
法。 ４ 鉄心は巻鉄心である特許請求の範囲第１項に
記載の鉄心の製造方法。 ５ 鉄心は積層鉄心である特許請求の範囲第１項
に記載の鉄心の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59039506A JPS60183713A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 鉄心の製造方法 |
| DE19853507316 DE3507316A1 (de) | 1984-03-01 | 1985-03-01 | Verfahren zum gluehen eines kerns (aus einer amorphen magnetischen legierung) |
| US06/930,036 US4726855A (en) | 1984-03-01 | 1986-11-12 | Method of annealing a core |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59039506A JPS60183713A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 鉄心の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60183713A JPS60183713A (ja) | 1985-09-19 |
| JPH0552652B2 true JPH0552652B2 (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=12554925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59039506A Granted JPS60183713A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 鉄心の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4726855A (ja) |
| JP (1) | JPS60183713A (ja) |
| DE (1) | DE3507316A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62186506A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | アモルフアス鉄心の焼鈍方法 |
| US4950337A (en) * | 1989-04-14 | 1990-08-21 | China Steel Corporation | Magnetic and mechanical properties of amorphous alloys by pulse high current |
| US5256211A (en) * | 1991-12-19 | 1993-10-26 | Allied Signal | Rapid annealing method using shorted secondary technique |
| US10879777B2 (en) | 2017-12-11 | 2020-12-29 | Ford Global Technologies, Llc | Rapid stress relief annealing of a stator |
| US10910927B2 (en) | 2018-03-20 | 2021-02-02 | Ford Global Technologies, Llc | Localized induction heat treatment of electric motor components |
| CN111057820B (zh) * | 2019-11-29 | 2021-01-01 | 钢铁研究总院 | 一种改善铁基非晶合金铁芯综合性能的高效退火方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49120127A (ja) * | 1973-03-24 | 1974-11-16 | ||
| JPS56129310A (en) * | 1980-03-13 | 1981-10-09 | Tdk Corp | Manufacture of transformer or coil |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3716763A (en) * | 1971-12-29 | 1973-02-13 | Allegheny Ludlum Ind Inc | Method for reducing core losses in silicon steels and the like |
| US4355221A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-19 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method of field annealing an amorphous metal core by means of induction heating |
| JPS5877220A (ja) * | 1981-10-31 | 1983-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | 鉄心の磁場中焼鈍装置 |
| JPS5877219A (ja) * | 1981-10-31 | 1983-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | 三脚形鉄心の製造方法および製造装置 |
| DE3322136A1 (de) * | 1983-06-20 | 1984-12-20 | Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur herstellung von magnetkernen fuer transformatoren und drosselspulen mit grossen nennleistungen |
-
1984
- 1984-03-01 JP JP59039506A patent/JPS60183713A/ja active Granted
-
1985
- 1985-03-01 DE DE19853507316 patent/DE3507316A1/de active Granted
-
1986
- 1986-11-12 US US06/930,036 patent/US4726855A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49120127A (ja) * | 1973-03-24 | 1974-11-16 | ||
| JPS56129310A (en) * | 1980-03-13 | 1981-10-09 | Tdk Corp | Manufacture of transformer or coil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4726855A (en) | 1988-02-23 |
| DE3507316C2 (ja) | 1987-07-09 |
| DE3507316A1 (de) | 1985-09-05 |
| JPS60183713A (ja) | 1985-09-19 |
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