JPH0679133U - リアクトル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄心脚を橋絡するヨーク内の磁束の分布を改
善することによって、ヨークならびに鉄心脚の軽量、小
型化を図ることを目的とする。 【構成】 断面が矩形状の鉄心をギャップを介して積み
重ねることによって鉄心脚を構成する。この鉄心脚の複
数の端面を、台形のヨークによって橋絡する。ヨークの
高さを鉄心脚の短辺にほぼ等しく、中央断面が鉄心脚の
断面にほぼ等しくする。ヨークの両端部における斜辺部
の直下面に、鉄心脚の端面を突き合わす。鉄心脚の断面
を矩形とし、ヨークを台形としたため、磁束が通らない
部分がなくなる。ヨークを低くすることができる。リア
クトルの横方向の長さを短くすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はリアクトルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

リアクトルたとえば直列リアクトルは、ブロック状の鉄心をギャップを介して 積み重ねた鉄心脚に巻線を巻回するとともに、鉄心脚の両端をヨークにより橋絡 して構成されるのが普通である。図５〜図８は三相器用の従来構成を示し、１は 鉄心脚で、ブロック状の複数の鉄心２をギヤップ３を介して積み重ねることによ って構成されている。４は各鉄心脚１に巻回されている巻線、５は各鉄心脚１の 各端面を橋絡するヨークである。

【０００３】 通常巻線４は円筒形とされているので、鉄心脚１も巻線４の内径に合わせて図 ６、図８に示すように断面がほぼ円形となるようにしてある。そのため外周が段 状となるように珪素鋼板を積層して構成する。またヨーク５はこれも通常は断面 が矩形状とされてあり、その高さＨは鉄心脚１したがって鉄心２の最大幅Ｗにほ ぼ等しくなるように構成されている。

【０００４】 巻線４が励磁されることによって発生する磁束φは、図５に示すように鉄心脚 １からヨーク５に向かって通るが、リアクトルでは磁束はほとんど鉄心脚１の内 部で発生するので、ヨーク５内の磁束は、鉄心脚１の外端ａに向かい合う位置で は最小となり、内端ｂに向かい合う位置に近づくほど直線的に増大し、内端ｂに 向かい合う位置で最大となる傾向がある。そのためヨーク５の外端、すなわちそ の長さ方向に沿う両端部における上隅部ｃ付近には、磁束はほとんど通らない。

【０００５】 また鉄心脚１はその最大幅はＷであるが、その幅はヨーク５の前面ｄおよび後 面ｅに向かうのにしたがって次第に狭くなり、最小幅はＷ′（図８参照。）とな る。そのためヨーク５内の磁束も図７における珪素鋼板の積層方向に沿う中心部 では最大となり、その左右両側（ヨーク５の前面ｄおよび後面ｅ側）付近では最 小なる。

【０００６】 このためヨーク５の高さＨを鉄心脚１の最大幅Ｗにほぼ等しくして、ヨーク５ の断面を方形状すると、ヨーク５の鋼板積層方向に沿う中心付近の磁束密度は、 鉄心脚１の磁束密度とほぼ等しくなるが、ヨーク５の前面ｄおよび後面ｅ付近の 磁束密度は低くなるため、極めて不経済である。逆にヨーク５の前面ｄおよび後 面ｅ付近の磁束密度が鉄心脚１の磁束密度とほぼ等しくなるように、ヨーク５の 高さＨを定めたとすると、ヨーク５の鋼板積層方向に沿う中心部付近では磁束が 飽和してしまうようになる。

【０００７】 ヨーク５の磁束密度に合わせてヨーク５の断面形状を、ヨーク５の鋼板積層方 向に沿う中心付近の高さを最大とし、その前面ｄおよび後面ｅに向かうほど低く する断面形状とすることも考えられるが、このような断面形状のヨーク５とする ためには、幅が異なる数種類の珪素鋼板が必要となるし、構造も複雑となる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、ヨーク内の磁束の分布を改善することによって、ヨークならびに鉄 心脚の軽量、小型化を図ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、断面が矩形状の鉄心をギャップを介して積み重ねることによって鉄 心脚を構成し、この鉄心脚に巻線を巻装するとともに、複数の鉄心脚の端面を橋 絡するヨークを、その高さが鉄心脚の短辺にほぼ等しく、中央断面が鉄心脚の断 面にほぼ等しくした台形状に構成し、このヨークの両端部における斜辺部の直下 面に鉄心脚の端面を突き合わしてなることを特徴とする。

【００１０】

【作用】

鉄心脚の断面を矩形状としたため、その長辺方向、すなわち鉄心脚を構成する 鉄心の積層方向の磁束量は一定である。そのためヨークの断面を鉄心脚と同じ矩 形状とすれば、ヨーク内における磁束密度は、鉄心脚内のそれとほぼ同じ分布と なる。すなわちヨークの前面および後面においてもその中央における磁束分布は 同じとなるから、ヨーク全体を有効に利用することができるようになる。

【００１１】 ヨークを台形状とし、その両端の斜面部の直下で鉄心脚の端面を突き合わすよ うにしたので、鉄心脚の外端から内端に向かう程、ヨークに向かう磁束が増加し ていっても、これに応じてヨークの高さが増していくようになり、したがってヨ ークの斜辺部内の磁束密度はほぼ一定となる。そのため従来例のヨークの上隅部 をなくして、これを台形状としてもなんら支障はない。そしてこのように無駄な 上隅部をなくしたことによって、ヨークはそれだけ軽量化する。

【００１２】 鉄心脚の幅、すなわち矩形状とされた鉄心脚の短辺は、同じ断面の円形鉄心の 幅に比較して小さくなる。ヨークの高さは鉄心脚の幅にほぼ等しくされているの で、鉄心脚を円形とした場合のヨークよりも低くなる。これによってもヨークの 軽量化が図れる。

【００１３】 更に前記のように矩形状とされた鉄心脚の短辺は、同じ断面の円形鉄心の幅に 比較して小さくなるので、鉄心脚相互の間隔が短くてすむようになり、したがっ てリアクトル全体の横方向の長さを短くすることができ、小型軽量化が可能とな る。

【００１４】

【実施例】

本考案の実施例を図１〜図３により説明する。なお図５〜図８と同じ符号を付 した部分は同一または対応する部分を示す。本考案にしたがい、短辺である幅が Ｗ、珪素鋼板の積層方向に沿う長辺である厚さをＴとした、断面が矩形状の鉄心 ２の複数をギャップ３を介して積み重ねることによって鉄心脚１を構成する。

【００１５】 鉄心脚１の端面を橋絡するヨーク５は、その高さＨが鉄心脚１の幅Ｗにほぼ等 しく、中央断面が鉄心脚１の断面にほぼ等しくした台形状に構成する。したがっ てヨーク５の珪素鋼板の積層方向に沿う厚さＭは、鉄心脚１の厚さＴとほぼ等し くなる。

【００１６】 ヨーク５の両端部における斜辺部１０の直下面に鉄心脚１の端面を突き合わす ようにする。具体的には斜辺部１０の斜面１１の投影線が鉄心脚１の幅Ｗにほぼ 等しくなるようにしてあり、台形とされたヨーク５の長辺である底辺を鉄心脚１ の端面に衝合させる。

【００１７】 以上の構成において、鉄心脚１の断面を矩形状としたため、その長辺方向、す なわち鉄心脚を構成する鉄心の積層方向である厚さ方向の磁束量は一定となる。 そのためヨーク５の断面を鉄心脚と同じ矩形状とすれば、ヨーク５内における磁 束密度は、鉄心脚１内の磁束密度とほぼ同じ分布となる。すなわちヨーク５の前 面ｄおよび後面ｅにおいても、その中央における磁束分布は同じとなるから、ヨ ーク５全体を有効に利用することができるようになる。またその断面が矩形状で あるため、簡単に構成できる。

【００１８】 ヨーク５台形状とし、その両端の斜面部１０の直下で鉄心脚１の端面を突き合 わすようにしたので、鉄心脚１の外端ａから内端ｂに向かう程、ヨーク５に向か う磁束が増加していっても、これに応じてヨーク５の斜面部１０における高さが 増していくようになる。したがってヨーク５の斜辺部１０内の磁束密度はほぼ一 定となる。そのため従来例のヨーク５の上隅部ｃをなくして、これを台形状とし てもなんら支障はない。そしてこのように無駄な上隅部Ｃをなくしたことによっ て、ヨーク５はそれだけ軽量化する。

【００１９】 鉄心脚１の幅Ｗ、すなわち矩形状とされた鉄心脚の短辺は、同じ断面の円形鉄 心の幅に比較して小さくなる。本考案によりヨーク５の高さは鉄心脚１の幅Ｗに ほぼ等しくされているので、鉄心脚１を断面円形とした場合に使用するヨークよ りも低くなる。これによってもヨーク５の軽量化が図れる。

【００２０】 更に前記のように矩形状とされた鉄心脚１の短辺（幅Ｗ）は、同じ断面の円形 鉄心の幅に比較して小さくなるので、鉄心脚１相互の間隔が短くてすむようにな り、したがってリアクトル全体の横方向の長さを短くすることができ、小型軽量 化が可能となる。また据付スペースも狭くてすむようになる。

【００２１】 なお鉄心２を矩形状としたことにより、その隅角部と巻線４との間隙が狭くな るが、両者間の絶縁距離を維持する必要があるときは、図４に示すように鉄心２ の各隅角部に切欠き部１２を設けるようにしておくとよい。

【００２２】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、鉄心脚とその端面を橋絡するヨークとに よって構成するリアクトルにおいて、従来構成に比較してヨークの小型軽量化が 可能となるとともに、リアクトル全体を小型軽量とすることができる効果を奏す る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示すもので、鉄心脚とヨーク
との相互位置を説明するための斜視図である。

【図２】本考案の一部を断面とした正面図ある。

【図３】図１の一部を断面とした平面図である。

【図４】図３の一部の変形を示した部分平面図である。

【図５】従来例の一部を断面とした正面図ある。

【図６】図５の一部を断面とした平面図である。

【図７】図５の側断面図である。

【図８】図５の鉄心脚とヨークとの相互位置を説明する
ための斜視図である。

【符号の説明】

１ 鉄心脚 ２ 鉄心 ３ ギャップ ４ 巻線 ５ ヨーク １０ 斜辺部 Ｗ 鉄心脚の幅 Ｈ ヨークの高さ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面が矩形状の鉄心をギャップを介して
   積み重ねることによって鉄心脚を構成し、前記鉄心脚に
   巻線を巻装するとともに、複数の前記鉄心脚の端面を橋
   絡するヨークを、その高さが鉄心脚の短辺である幅にほ
   ぼ等しく、中央断面が前記鉄心脚の断面にほぼ等しくし
   た台形状とし、前記ヨークの両端部における斜辺部の直
   下面に、前記鉄心脚の端面を突き合わしてなるリアクト
   ル。