JPH0714729A - ギャップ付鉄心形リアクトル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 課電時のヨーク鉄心中央部に発生する圧縮圧
力を緩和し、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。 【構成】 両端部断面円形のギャップ付鉄心脚と、けい
素鋼帯を積層して形成した両端部矩形断面のヨーク鉄心
と前記鉄心脚の上下左右に配設して構成する。さらに、
前記鉄心脚に巻回される巻線部の上下両端面と、この両
端面と対向する前記ヨーク鉄心面間に、上下両鉄心の前
記けい素鋼帯積層幅方向両端より少なくとも所定幅は前
記ヨーク鉄心面と接合するとともに中央部は凹み且つ前
記幅方向側断面が凹形状を有する絶縁部材を配設して構
成される。

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鉄心形リアク
トルに関するもので、特にヨーク鉄心部の磁歪騒音防止
に関する。

【０００２】

【従来の技術】分路リアクトル等に用いられるリアクト
ルは従来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、けい素鋼帯を
積層して形成した複数個のブロック鉄心間に絶縁性のギ
ャップ部材をはさみ込むことにより複数個の磁気的ギャ
ップを介して積み重ねて両端部円形断面のギャップ付鉄
心脚を構成し、その上、下に同じくけい素鋼帯を積層し
て形成した矩形断面のヨーク鉄心を配置し、前記ギャッ
プ付鉄心脚に巻線を巻装して構成される。

【０００３】ところで、このように構成されたギャップ
付鉄心形リアクトルは、リアクトル本体から発生する騒
音の低減が１つの大きな問題点である。騒音の要因とし
ては、機械的振動によるものと、磁気歪によるものとに
大別することができる。機械的振動によるものとは、前
記ギャップを通過する磁束によりギャップ上、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
め騒音が発生する現象である。従って、ギャップを介し
てヨーク鉄心、ブロック鉄心を一体的に強固に締付ける
構造が必要になる。一方、磁気歪によるものでは、鉄心
内に磁束が流れるために生ずる磁歪騒音と、その時に鉄
心内抜板に無理な圧縮力を加えた結果さらに増加する磁
歪騒音とから成り、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、鉄心締付時及び
運転中に鉄心内抜板に無理な圧縮応力が加わらないよう
に鉄心構造を採用することが考えられる。ここで、ヨー
ク鉄心中の磁束密度をみると、図４に示すように、円形
断面のギャップ付鉄心脚１から矩形断面ヨーク鉄心４に
磁束が流れるためヨーク鉄心積層方向の中央部４ｂは磁
束密度が高く、同じく両端部４ａは磁束密度が低い。こ
のため、中央部４ｂと両端部４ａとでは発生損失による
温度差が図５のように熱膨脹の差となって発生するのが
ギャップ付鉄心形リアクトルの大きな特徴の１つであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ギャップ付鉄心形リア
クトルでは、前記のごとくヨーク鉄心の磁束分布の不均
一のため、ヨーク鉄心４の中央部４ｂは抜板方向に延び
ようとするがヨーク鉄心４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の抜板
が圧縮され磁歪騒音が増加することがしばしば発生す
る。この防止手段として、ヨーク鉄心の積層方向締付圧
力を緩和してヨーク鉄心中央部が延び易くする手段があ
るが、締付力管理が難しく実用的ではない。

【０００５】本発明は以上の点に鑑みて、運転中のヨー
ク鉄心の中央部の無理な圧縮応力の発生を防止し、低騒
音化を計ったギャップ付鉄心形リアクトルを提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、両端部断面円
形のギャップ付鉄心脚と、けい素鋼帯を積層して形成し
た両端部矩形断面のヨーク鉄心と前記鉄心脚の上下左右
に配設して構成する。さらに、前記鉄心脚に巻回される
巻線部の上下両端面と、この両端面と対向する前記ヨー
ク鉄心面間に、上下両鉄心の前記けい素鋼帯積層幅方向
両端より少なくとも所定幅は前記ヨーク鉄心面と接合
し、前記幅方向中央部は凹み且つ幅方向側断面が凹形状
を有する絶縁部材を配設して構成する。

【０００７】

【作用】これにより、ヨーク鉄心の積層方向両端部と中
央部との磁束分布の不均一に起因する温度分布の差異を
ほぼ均一となし、熱膨脹差による圧縮力を防止すること
が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は単相３脚鉄心の場合について示すもの
で、けい素鋼帯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を介して積み重ねて円形断面のギャップ付鉄心脚
１を構成し、このギャップ付鉄心脚１に巻線３が巻装さ
れている。このギャップ付鉄心脚１の上、下にはこれを
はさむようにけい素鋼帯を積層した矩形断面の上、下の
ヨーク鉄心４、５が配置されており、上、下の締付板６
を介して締付スタッド７によってギャップ付鉄心脚１及
び上、下ヨーク鉄心４、５を一体的に締付けている。そ
して、本発明においては、図２に示すように、巻線３の
上下両端面と、上下ヨーク鉄心４、５の対向面間に絶縁
部材８が配置され、上、下ヨーク鉄心４、５（図では上
部のヨーク鉄心４のみを示している）の積層方向両端よ
り所定幅は、絶縁部材８の凸部面８ａと接合している。

【０００９】このように構成すると、運転時は図４にお
けるヨーク鉄心の高磁束密度部４ｂは、絶縁部材８の中
央部凹部面８ｂを通過する冷却媒体により冷却されるた
め、温度上昇が抑制される。

【００１０】一方、上、下ヨーク鉄心の積層方向の両端
部４ａは絶縁物８の凸部８ａと接合しているため、冷却
効果が小さく、この部分の温度上昇は逆に助長されるこ
とになる。このためヨーク鉄心の中央部４ｂと積層方向
の両端部４ａの温度上昇は均一化される。

【００１１】また、図３に示す如く、絶縁部材８の凹部
面８ｂに、冷却媒体の入口側開口部が大きく、出口側開
口部が小さくなるよう傾斜を設けることにより、冷却媒
体の循環抵抗が小さくなり、更に冷却効果を増すことが
できる。

【００１２】このように構成することにより、ヨーク鉄
心４の積層方向両端部と中央部との磁束分布の不均一に
起因する温度分布９の差異を均一となし図３に矢印で示
すようにヨーク鉄心４の断面各部の抜板が均等に延びて
熱膨脹差による無理な圧縮応力に発生を防止することが
できる。

【００１３】上記実施例においては単相３脚鉄心の場合
について説明したが、本発明はそれ以外の３相３脚鉄心
（巻鉄心ヨークのものも含む）、３相５脚鉄心にも同様
に適用できる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上のように上、下ヨーク鉄心
の積層方向中央部と両端部との磁束分布の不均一による
温度分布の差異をほぼ均一となるようにしたので、運転
中、ヨーク鉄心の中央部に無理な圧縮応力が発生するこ
とを防止でき、低騒音化をより一層計ったギャップ付鉄
心形リアクトルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すギャップ付鉄心形リア
クトルの正面図

【図２】本発明の一実施例を示す要部拡大図

【図３】図２に示した絶縁部材の拡大図

【図４】従来のギャップ付鉄心形リアクトルのヨーク鉄
心を示す平面図

【図５】ヨーク鉄心の温度分布を示す例解図

【符号の説明】

１…ギャップ付鉄心脚 １ａ…ブロック鉄心 ２…ギャップ ３…巻線 ４…上ヨーク鉄心 ４ａ…積層方向端部 ４ｂ…積層方向中央部 ５…下ヨーク鉄心 ６…締付板 ７…締付スタッド ８…絶縁部材 ８ａ…凸部面 ８ｂ…凹部面 ９…温度分布

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端部断面円形のギャップ付鉄心脚と、
   けい素鋼帯を積層して形成した両端部矩形断面のヨーク
   鉄心を前記鉄心脚の上下左右に配設して構成したギャッ
   プ付鉄心形リアクトルにおいて、前記鉄心脚に巻回され
   る巻線部の上下両端面と、この両端面と対向する前記ヨ
   ーク鉄心面間に、上下両鉄心の前記けい素鋼帯積層幅方
   向両端より少なくとも所定幅は前記ヨーク鉄心面と接合
   するとともに中央部は凹み且つ前記けい素鋼帯積層幅方
   向側断面が凹形状を有する絶縁部材を配設したことを特
   徴とするギャップ付鉄心形リアクトル。
2. 【請求項２】 前記絶縁部材の中央部凹みに傾斜を設け
   た請求項１記載のギャップ付鉄心形リアクトル。