JPH06176942A

JPH06176942A - 非晶質磁芯変圧器

Info

Publication number: JPH06176942A
Application number: JP32709592A
Authority: JP
Inventors: Masao Murata; 正雄村田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1994-06-24
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: JP2987538B2

Abstract

(57)【要約】【目的】非晶質磁性合金薄帯を巻回した磁芯を備えた
非晶質磁芯変圧器において、磁気特性の低下を少くし、
騒音を低くするとともに特性のばらつきを少くすること
を目的とする。【構成】上部金具４と下部金具５よりなる磁芯支持材
で、磁芯１とコイル２の上下に配設したコイル支持材３
を介してコイル２を支持し、全体をバンド１１で一体固
定して器体とし、その器体をコイル支持材３と同じ方向
でかつ器体支持部１２ａ、１２ｂの相互間の距離と磁芯
１の幅寸法Ｄの比（Ｃ／Ｄ）が０．５以上になるように
収納するケース１３もしくは設置する床に立設した一対
の器体支持物１２ａ、１２ｂを設けた構成により、磁芯
にかかる応力を小さくするとともに、磁芯の外側を支持
して、下部金具の中央部がたわむことができ応力が局部
的に集中しないようにできて、特性の低下を防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非晶質磁性合金薄帯を
巻回した磁芯を備えた非晶質磁芯変圧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の変圧器の磁芯材料としては厚さが
０.2５〜１．０ｍｍの珪素鋼板が用いられており、鋼板
として強度が有り、取扱いが容易であった。すなわち珪
素鋼板の磁芯は表面の塗膜の効果もあって外部応力が加
わっても磁気特性の低下が少なくかつ形状変化が少なか
った。

【０００３】なお、変圧器の磁気特性の低下を防止した
り、発生する騒音を低減した発明として特願平３−２２
５８９号明細書、実開昭６３−１７４４２号公報に示さ
れたものがある。

【０００４】図５に示すように、珪素鋼板を巻回した磁
芯２１、一次巻線と二次巻線よりなるコイル２２、プレ
スボードやポリエステル等の成形材であるコイル支持材
２３、ケース２４に固定する取付部２５ａを有する上部
金具２５、上下連結板２６、下部金具２７などによって
構成され、コイル２２が上下のコイル支持材２３を介し
て上部金具２５、上下連結板２６、下部金具２７に組み
立てられている。磁芯２１は下部金具２７の上に置かれ
て上部金具２５とは空隙部のある状態で絶縁スペーサ２
８を介してコイル２２と組み立てられ、鉄製のバンド２
９を磁芯２１のコーナー部に沿わせて上部金具２５と下
部金具２７の中央部で一体に固定している。

【０００５】磁芯２１は、占積率が大きく機械的強度が
大きいため、コイル２２の重量等の応力に対してほとん
ど変形することがなく剛体のように取り扱うことがで
き、また磁歪定数が小さいので応力に対して磁気特性の
変化が小さかった。特に応力に対して敏感な騒音につい
ては、下部金具２７の下面の全体にコルクシート製の器
体支持物３０を介してケース２４に収納することで騒音
を低くできていた。図中の３１はケース２４中の鉱物油
などの絶縁油を示す。近年、非晶質磁性合金薄膜は低損
失で磁気特性が良好なことから変圧器の磁心として用い
られるようになったが、厚さが２５μｍの非晶質磁性合
金薄帯を巻回した低鉄損の非晶質磁芯は、占積率が小さ
くて磁歪定数が大きいので応力に敏感であり、小さな力
が加わっても形状変化が生じたり、磁気特性が低下し易
く、特に騒音に対しては敏感であって、器体の下部金具
２７の下面全体に弾性体の器体支持物３０を介してケー
ス２４に収納する構成では騒音レベルのばらつきが大き
かった。また、焼鈍後の非晶質磁性合金薄帯は非常に脆
いので破砕片が発生し易く、特性のばらつきも大きくな
り、その対策が必要であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の構
成の非晶質磁心を備えた変圧器では、磁気特性が低下し
易く、騒音や特性のばらつきが大きいという問題点を有
していた。

【０００７】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、磁気特性の低下を少くし、騒音を低くするとともに
特性のばらつきを少くした非晶質磁心変圧器を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の非晶質磁芯変圧器は、上部金具と下部金具よ
りなる磁芯支持材で、磁芯とコイルの上下に配設したコ
イル支持材を介してコイルを支持し、全体をバンドで一
体固定して器体とし、その器体をコイル支持材と同じ方
向でかつ器体支持物の相互間の距離と磁芯の幅寸法が
０．５以上になるように収納するケースもしくは設置す
る床に立設した一対の器体支持物を設けた構成としたも
のである。

【０００９】

【作用】この構成において、磁芯にかかるコイルの重量
による応力を小さくすることとなり、磁芯の外側を支持
して下部金具の中央部がたわむことができて局部的に応
力が集中しないこととなる。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１１】図１に示すように、非晶質磁性合金薄帯を
巻回した磁心１、一次巻線と二次巻線よりなるコイル
２、プレスボードやポリエステル等の成形材であるコイ
ル支持材３、磁芯支持材である上部金具４および下部金
具５、上下連結板６、磁芯１の内部形状を支持するアル
ミニウムやステンレスや鉄等よりなるコアボビン７、磁
芯１の外周部を保護するための珪素鋼板等からなる保護
材８、磁芯１とコイル２間を支持するゴム・樹脂・プレ
スボード等の絶縁物からなる支持スペーサ９、緩衝材１
０ａ・１０ｂ・磁芯１を固定するためのバンド１１など
によって構成されている。緩衝材１０ａ、１０ｂはポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の織布マットや空
隙を設けた紙やシリコンゴム等の弾力性のある材料を使
用している。そして組立ては、磁芯１の内側にコアボビ
ン７を装着し、磁芯１の外側に緩衝材１０ａ、１０ｂを
介して上部金具４と下部金具５で組み立て、さらに支持
スペーサ９とコイル２によりコアボビン７を支持するよ
うに組立て、一方コイル２は上部金具４と下部金具５と
コイル支持材３をコイル２の上下に配設してコイル２を
支持するように組立てる。そして、磁心１の脚部の内側
面の延長線上に相当するＡ点より外側で、かつ、磁心１
の脚部の外側面の延長線上に相当するＢ点より内側に上
部金具４および下部金具５とバンド１１の固定接触部を
持つようにしてバンド１１で一体に固定する。その後全
体の形状を維持するために上下連結板６で固定して器体
とする。一体固定した器体をコイル支持材３と同じ方向
で、かつ一対の器体支持物１２ａ、１２ｂの相互間の距
離Ｃと磁芯１の幅寸法Ｄの比（Ｃ／Ｄ）が０．５以上に
なるように器体支持物１２ａ、１２ｂを立設して支持
し、ケース１３に収納する。

【００１２】器体支持物１２ａ、１２ｂは鉄・樹脂など
の剛体製、もしくはゴム・コルクなどの弾性体製であ
る。図中の４ａは上部金具４の取付部、１４は絶縁油、
１７は磁心１の下部ヨーク部を示す。

【００１３】図２に示すように、器体支持物１２ａ、１
２ｂの相互間距離Ｃと磁心１の幅寸法Ｄの比（Ｃ／Ｄ）
の値が大きいほど騒音は低下し、その値が０．５以上で
安定化する。

【００１４】また、厚さ１０ｍｍの鉄板を基準とした比
較値からわかるように器体支持物１２ａ、１２ｂは鉄板
の厚さが厚いほど、また鉄板とコルクシートとを組み合
わせた方が騒音は低下する。

【００１５】図３に示すように、下部金具５には平坦部
５ａ、コイル支持材３と直角方向の折り曲げ部５ｂ、コ
イル支持材３と同方向の折り曲げ部５ｃ、バンド１１の
通る孔５ｄが形設されており、器体支持物１２ａ、１２
ｂが溶接や接着材で固定され、かつナット１５が溶接さ
れた位置決めＬ金具１６が磁芯１の両脚部の外寸法の位
置に配設されている。

【００１６】以上のように構成された非晶質磁心変圧器
は、上部金具４および下部金具５とバンド１１の固定接
触部の位置が磁心１の脚部の内側面の延長線上に相当す
るＡ点から磁心１の脚部の外側面の延長線上に相当する
Ｂ点に向かうにしたがって、磁芯１にかかるコイル２の
重量と磁芯１のコーナー部のバンド１１の締め付け力が
減少する。したがって、上部金具４の取付部４ａを用い
て吊り下げても、磁芯１にコイル２の重量が殆どかから
なくなる。また磁芯１のコーナー部をバンド１１で直接
締め付けることがなく、バンド１１は磁芯１の底面全体
を支持するので、磁芯１にかかる応力は小さくなり均等
化して、磁芯１の変形や破砕を少くし、磁気特性の低下
を小さくするとともに特性ばらつきを少くすることがで
きる。

【００１７】また、磁芯１にコイル２の重量が殆どかか
らず、磁芯１にかかる応力が小さく均等化できるととも
に、器体支持物１２ａ、１２ｂで磁芯１の外側を支持す
るため下部金具５の中央部がたわむことができるように
なるので重量が最もかかる下部ヨーク部１７やコーナー
部に局部的に応力が集中しないので、磁気特性の低下を
少くし、特に騒音を低くするとともに特性のばらつきを
少くすることができる。非晶質合金薄帯の幅方向の中央
はその端と比べて厚いものが多いのでより効果的であ
る。

【００１８】なお、本実施例では器体をケース１３に収
納した例を示したが器体支持物１２ａ、１２ｂを介して
床に設置する場合も同様の効果が得られる。

【００１９】また、器体を鉱物油などの絶縁油１４の入
ったケース１３に収納する油入変圧器ではケース１３に
絶縁油１４を入れない場合に比べて４〜１５ホーン騒音
が減少する。

【００２０】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００２１】本実施例の特徴とするところは、前述実施
例１の構成に、下部金具５の平坦部５ａの面積を小さく
し、バンド１１の通る孔５ｄの形設を不要とし、かつ組
立てを容易としたことにある。すなわち、図４に示すよ
うに、下部金具１８は平坦部１８ａおよびコイル支持材
３と直角方向での折り曲げ部１８ｂを形設した金具を、
垂直部１８ｃと水平部１８ｄよりなる２個のＬ金具を向
かい合うようにして離して置いた上に配設することによ
り形成している。コイル支持材３の固定のためにＬ金具
の端の折り曲げ部１８ｅを形設し、Ｌ金具の垂直部１８
ｃと平坦部１８ａの間に隙間を設けている。

【００２２】以上のように本実施例によれば、実施例１
の下部金具５の平坦部５ａの面積が小さくでき、器体バ
ンド１１の通る孔５ｄの加工が不要で、器体支持物１２
ａ、１２ｂや位置決めＬ金具１６が不要となり、材料と
工数の面でコスト低減できる。

【００２３】またＬ金具の水平部１８ｄは器体支持物１
２ａ、１２ｂを兼用することができるとともに、下部金
具１８の下に隙間があるので組立作業では器体を台上に
置いて器体バンド１１を掛けることができ、かつ、孔を
通さないので器体バンド掛けが容易にできる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明からも明かなように本発明
は、上部金具と下部金具よりなる磁芯支持材で、磁芯と
コイルの上下に配設したコイル支持材を介してコイルを
支持し、全体をバンドで一体固定して器体とし、その器
体をコイル支持材と同じ方向で、かつ器体支持物の相互
間の距離と磁芯の幅寸法の比が０．５以上になるように
収納するケースもしくは設置する床に立設した一対の器
体支持物を設けた構成により、磁気特性の低下を少く
し、騒音を低くするとともに特性のばらつきを少くした
優れた非晶質磁芯変圧器を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例の非晶質磁芯変
圧器のケース内部を示す正面半断面図（ｂ）は同非晶質磁芯変圧器のケース内部を示す側面半
断面図

【図２】同非晶質磁芯変圧器の一対の器体支持物の相互
間の距離と磁芯の幅寸法の比に対する騒音の比較値を、
器体支持物の材質と厚さを変えて示したグラフ

【図３】（ａ）は同非晶質磁芯変圧器の下部金具の平面
図（ｂ）は同正面図

【図４】（ａ）は本発明の第２の実施例の非晶質磁芯変
圧器の下部金具の平面図（ｂ）は同正面図

【図５】従来の珪素鋼板を巻回した磁芯の変圧器のケー
ス内部を示す正面半載断面図

【符号の説明】

１磁芯２コイル３コイル支持材４上部金具（磁芯支持材）５下部金具（磁芯支持材）１２ａ、１２ｂ器体支持物１３ケースＣ器体支持物の相互間の距離Ｄ磁芯の幅寸法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非晶質磁性合金薄帯を巻回した磁芯と、前
記磁芯に配設したコイルと、前記コイルの上下に設けた
コイル支持材と、前記磁芯を収納するケースに固定する
ための磁芯支持材と、前記ケースもしくは設置する床に
立設した一対の器体支持物とを備え、前記コイル支持材
を前記コイルの上下に設けて前記コイルを支持するとと
もに前記磁芯支持材による前記磁芯の固定はその磁心の
脚部の内側面に延長線上より外側に前記磁芯支持材とバ
ンドによる固定接触部を持つようにして一体化し、か
つ、前記器体支持物を前記コイル支持材と同じ方向でか
つ一対の前記器体支持物の相互間の距離と前記磁芯の幅
寸法の比が０．５以上になるように配設した非晶質磁芯
変圧器。
【請求項２】下部金具は２個のＬ金具で構成し、磁芯の
両脚部の外側面の寸法で折り曲げた平坦な金具をその折
り曲げ部を前記磁芯の幅方向に配置しかつ前記Ｌ金具の
垂直部との間にコイル支持材を配置できる隙間を設けて
配設した請求項１記載の非晶質磁芯変圧器。