JPH08316049A - 直流リアクトル - Google Patents
直流リアクトルInfo
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- JPH08316049A JPH08316049A JP7322270A JP32227095A JPH08316049A JP H08316049 A JPH08316049 A JP H08316049A JP 7322270 A JP7322270 A JP 7322270A JP 32227095 A JP32227095 A JP 32227095A JP H08316049 A JPH08316049 A JP H08316049A
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F29/14—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
- H01F29/146—Constructional details
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
- H01F2003/103—Magnetic circuits with permanent magnets
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】インバータ回路に設ける磁気バイアスを有する
直流リアクトルに関し、特に、永久磁石が減磁せず、か
つ磁束がコア内で飽和し難い直流リアクトルを提供する
ことを目的とする。 【構成】２個のコアを磁気的空隙を介し対向させて閉鎖
磁気回路を構成したコア構体と、このコア構体の一方も
しくは双方のコアに巻回したコイルと、このコア構体に
設けたバイアス用の一対の永久磁石よりなる直流リアク
トルにおいて、永久磁石４の作るバイアス磁束φｍとコ
イル３の作る磁束φｅがコア１、２内で互いに対向して
流れるようにする磁束発生手段と、永久磁石４の作るバ
イアス磁束φｍが磁気的空隙５をバイパスする手段を備
えたことを特徴とする直流リアクトルである。前記磁束
発生手段の内、一対の永久磁石の極性は対向するもの同
士を同極性にする。
直流リアクトルに関し、特に、永久磁石が減磁せず、か
つ磁束がコア内で飽和し難い直流リアクトルを提供する
ことを目的とする。 【構成】２個のコアを磁気的空隙を介し対向させて閉鎖
磁気回路を構成したコア構体と、このコア構体の一方も
しくは双方のコアに巻回したコイルと、このコア構体に
設けたバイアス用の一対の永久磁石よりなる直流リアク
トルにおいて、永久磁石４の作るバイアス磁束φｍとコ
イル３の作る磁束φｅがコア１、２内で互いに対向して
流れるようにする磁束発生手段と、永久磁石４の作るバ
イアス磁束φｍが磁気的空隙５をバイパスする手段を備
えたことを特徴とする直流リアクトルである。前記磁束
発生手段の内、一対の永久磁石の極性は対向するもの同
士を同極性にする。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、インバータ回路に設け
る直流リアクトルに関する。
る直流リアクトルに関する。
【０００１】
【従来の技術】第１の従来の技術に、永久磁石を用いて
磁気バイアスを与える直流リアクトルとして、Ｅ形コア
の中央脚にコイルを巻回し、中央脚の高さを側面脚より
低くし、Ｅ形コアの側面脚をＩ型コアによりブリッジ
し、Ｅ形コアの中央脚とＩ型コア間の空隙に磁気バイア
スを与える永久磁石を挟んだものがある（例えば、特公
昭４６−３７１２８号 公報）。また、第２の従来の技
術として、第１の従来の技術の永久磁石を複数の永久磁
石片にしたものがある（例えば、特開昭５０−３００４
７号 公報）。さらに、第３の従来の技術として、ＥＩ
形コアのＥ形コアの中央脚に励磁用のコイルを設け、Ｅ
形コアの中央脚と両脚の各先端部とＩ形コアの間にギャ
ップを設け、Ｅ形コアの両脚の各外側面に、対向するも
の同志の極性を異極に板厚方向に着磁した磁気バイアス
用の永久磁石を設け、各永久磁石の外側面にＩ形コアの
端部に接触するヨークを備えたリアクトルがある（例え
ば、特開平４−８４４０５号公報）。
磁気バイアスを与える直流リアクトルとして、Ｅ形コア
の中央脚にコイルを巻回し、中央脚の高さを側面脚より
低くし、Ｅ形コアの側面脚をＩ型コアによりブリッジ
し、Ｅ形コアの中央脚とＩ型コア間の空隙に磁気バイア
スを与える永久磁石を挟んだものがある（例えば、特公
昭４６−３７１２８号 公報）。また、第２の従来の技
術として、第１の従来の技術の永久磁石を複数の永久磁
石片にしたものがある（例えば、特開昭５０−３００４
７号 公報）。さらに、第３の従来の技術として、ＥＩ
形コアのＥ形コアの中央脚に励磁用のコイルを設け、Ｅ
形コアの中央脚と両脚の各先端部とＩ形コアの間にギャ
ップを設け、Ｅ形コアの両脚の各外側面に、対向するも
の同志の極性を異極に板厚方向に着磁した磁気バイアス
用の永久磁石を設け、各永久磁石の外側面にＩ形コアの
端部に接触するヨークを備えたリアクトルがある（例え
ば、特開平４−８４４０５号公報）。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、第１の従来
の技術では、空隙に磁石を挿入するため、コイルの作る
磁束により減磁を受けない磁石材料にする必要があり、
また直流リアクトルのインダクタンスは空隙長さが小さ
いほど大となるが、空隙長さを小さくすると必然的に磁
石が薄くなり、加工し難くなるとともに減磁しやすくな
る。従って、わずかでも大電流を流す可能性があれば磁
石を厚くすることが不可欠となりこのため空隙長さが長
くなるので、コアの断面積も大きくする必要が生じて結
果としてリアクトルが大きくなってしまう。また、減磁
を避けるため希土類磁石等の高保磁力の磁石を用いる
と、固有抵抗が小さいので、磁石内に大きな渦電流損が
発生する。第２の従来の技術では、渦電流損の問題は解
決されるものの、減磁の問題は解決されず、複数の永久
磁石片の組立等により製造コストが増加するという問題
が発生する。第３の従来の技術では、コイルの作る磁束
が永久磁石内を流れないので減磁はしないが、永久磁石
の作る磁束とコイルの作る磁束が、Ｅ形コアの左右で、
一方は同方向に、他方は逆方向になり、磁束が同方向に
なるコアが飽和し易くなるという問題がある。そこで、
本発明は、永久磁石が減磁せず、かつ磁束がコア内で飽
和し難い、小形で安価な直流リアクトルを提供すること
を目的とする。
の技術では、空隙に磁石を挿入するため、コイルの作る
磁束により減磁を受けない磁石材料にする必要があり、
また直流リアクトルのインダクタンスは空隙長さが小さ
いほど大となるが、空隙長さを小さくすると必然的に磁
石が薄くなり、加工し難くなるとともに減磁しやすくな
る。従って、わずかでも大電流を流す可能性があれば磁
石を厚くすることが不可欠となりこのため空隙長さが長
くなるので、コアの断面積も大きくする必要が生じて結
果としてリアクトルが大きくなってしまう。また、減磁
を避けるため希土類磁石等の高保磁力の磁石を用いる
と、固有抵抗が小さいので、磁石内に大きな渦電流損が
発生する。第２の従来の技術では、渦電流損の問題は解
決されるものの、減磁の問題は解決されず、複数の永久
磁石片の組立等により製造コストが増加するという問題
が発生する。第３の従来の技術では、コイルの作る磁束
が永久磁石内を流れないので減磁はしないが、永久磁石
の作る磁束とコイルの作る磁束が、Ｅ形コアの左右で、
一方は同方向に、他方は逆方向になり、磁束が同方向に
なるコアが飽和し易くなるという問題がある。そこで、
本発明は、永久磁石が減磁せず、かつ磁束がコア内で飽
和し難い、小形で安価な直流リアクトルを提供すること
を目的とする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、２個のコアを
磁気的空隙を介し対向させて閉鎖磁気回路を構成したコ
ア構体と、このコア構体の一方もしくは双方に巻回した
コイルと、前記コア構体に設けたバイアス用の一対の永
久磁石よりなる直流リアクトルにおいて、前記永久磁石
の作るバイアス磁束と前記コイルの作る磁束が前記コア
内で互いに対向して流れるようようにする磁束生成手段
と、前記永久磁石の作るバイアス磁束が前記磁気的空隙
をバイパスする手段を備えたことを特徴とする直流リア
クトルである。また、コア構体をＥ形コアとＩ形コアで
構成し、前記磁気的空隙をＥ形コアの中央脚とＩ型コア
間に形成し、前記Ｅ型コアの中央脚に前記コイルを巻回
し、前記永久磁石を矩形にし前記Ｅ形コアの中央脚の両
側面に設ける。さらに、永久磁石を長手方向および板厚
方向のおのおのを片側２極となるように着磁した板状の
永久磁石とし、この永久磁石の中性線をコア構体の磁気
的空隙の中心線と一致させてコア構体の両外側面に設け
る。
磁気的空隙を介し対向させて閉鎖磁気回路を構成したコ
ア構体と、このコア構体の一方もしくは双方に巻回した
コイルと、前記コア構体に設けたバイアス用の一対の永
久磁石よりなる直流リアクトルにおいて、前記永久磁石
の作るバイアス磁束と前記コイルの作る磁束が前記コア
内で互いに対向して流れるようようにする磁束生成手段
と、前記永久磁石の作るバイアス磁束が前記磁気的空隙
をバイパスする手段を備えたことを特徴とする直流リア
クトルである。また、コア構体をＥ形コアとＩ形コアで
構成し、前記磁気的空隙をＥ形コアの中央脚とＩ型コア
間に形成し、前記Ｅ型コアの中央脚に前記コイルを巻回
し、前記永久磁石を矩形にし前記Ｅ形コアの中央脚の両
側面に設ける。さらに、永久磁石を長手方向および板厚
方向のおのおのを片側２極となるように着磁した板状の
永久磁石とし、この永久磁石の中性線をコア構体の磁気
的空隙の中心線と一致させてコア構体の両外側面に設け
る。
【０００４】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の第１の
実施例の正断面図である。軟磁性体からなるＥ形コア１
と軟磁性体からなるＩ形コア２を合わせ面１２で組み合
わせてＥＩ形のコア構体１０を構成する。所定のインダ
クタンスが得られるよう、Ｅ形コアの中央脚１ｃを側面
脚１ｅより短くし、磁気的空隙５を作るのは通常のリア
クトルと同様である。なお、合わせ面１２に極く薄い絶
縁シートを間挿し、振動防止を図ってもよい。中央脚１
ｃの磁気的空隙５部の両側面には、所定のバイアス磁束
を発生する幅の２枚の矩形の永久磁石４を接する辺同士
が異極となる極異性に着磁し、Ｉ形コア２と平行させ、
同極が中央脚１ｃを挟んで同極性同士が対向するように
配置する。本実施例では、Ｎ極同士を中央脚１ｃを挟ん
で対向させてある。永久磁石４の幅Ｌｗは、磁気的空隙
５の長さＬｇに対し、Ｌｗ＞＞Ｌｇとなるようにし、所
定の磁気バイアス効果を得られるようにする。永久磁石
４の厚さＬｍは、コイル３の漏れ磁束による減磁界を考
慮して決定する。中央脚１ｃには、コイル３による磁束
φｅが中央脚１ｃから磁気的空隙５に向かうように、コ
イル３が巻回されている。従って、コイル３の作る磁束
φｅと永久磁石４の作るバイアス磁束φｍは互いに対向
する。一対の永久磁石４とコイル３でコア構体１０内を
おのおのの作る磁束が対向して流れる磁束生成手段を構
成する。この場合磁気的空隙５で永久磁石４の作る磁束
は永久磁石４内を流れ磁気的空隙５をバイパスする。な
お、両方の側面脚１ｅにコイル３を巻回してもよく、使
用する永久磁石４の形状は矩形に限らず、中央脚１ｃと
嵌合するような穴を中央部に設けた直方体またはリング
状でも良い。
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の第１の
実施例の正断面図である。軟磁性体からなるＥ形コア１
と軟磁性体からなるＩ形コア２を合わせ面１２で組み合
わせてＥＩ形のコア構体１０を構成する。所定のインダ
クタンスが得られるよう、Ｅ形コアの中央脚１ｃを側面
脚１ｅより短くし、磁気的空隙５を作るのは通常のリア
クトルと同様である。なお、合わせ面１２に極く薄い絶
縁シートを間挿し、振動防止を図ってもよい。中央脚１
ｃの磁気的空隙５部の両側面には、所定のバイアス磁束
を発生する幅の２枚の矩形の永久磁石４を接する辺同士
が異極となる極異性に着磁し、Ｉ形コア２と平行させ、
同極が中央脚１ｃを挟んで同極性同士が対向するように
配置する。本実施例では、Ｎ極同士を中央脚１ｃを挟ん
で対向させてある。永久磁石４の幅Ｌｗは、磁気的空隙
５の長さＬｇに対し、Ｌｗ＞＞Ｌｇとなるようにし、所
定の磁気バイアス効果を得られるようにする。永久磁石
４の厚さＬｍは、コイル３の漏れ磁束による減磁界を考
慮して決定する。中央脚１ｃには、コイル３による磁束
φｅが中央脚１ｃから磁気的空隙５に向かうように、コ
イル３が巻回されている。従って、コイル３の作る磁束
φｅと永久磁石４の作るバイアス磁束φｍは互いに対向
する。一対の永久磁石４とコイル３でコア構体１０内を
おのおのの作る磁束が対向して流れる磁束生成手段を構
成する。この場合磁気的空隙５で永久磁石４の作る磁束
は永久磁石４内を流れ磁気的空隙５をバイパスする。な
お、両方の側面脚１ｅにコイル３を巻回してもよく、使
用する永久磁石４の形状は矩形に限らず、中央脚１ｃと
嵌合するような穴を中央部に設けた直方体またはリング
状でも良い。
【０００５】以下に、作用を説明する。コイル３を脈動
する直流電流で励磁すると、コイル３の作る磁束φｅ
は、図中に実線で示すように、Ｅ形コア１の中央脚１ｃ
から磁気的空隙５を通り、Ｉ形コア２の中央部で左右に
分岐し、合せ面１２を通り、側面脚１ｅを通り中央脚１
ｃに帰還する。一方、おのおのの永久磁石４の作るバイ
アス磁束φｍは、図中に破線で示すように、中央脚１ｃ
から側面脚１ｅを通り、合せ面１２からＩ形コア２を通
り、永久磁石４内を通り磁気的空隙５をバイパスし、中
央脚１ｃに帰還する。すなわち、Ｅ形コア１およびＩ形
コア２内では、コイル３の作る磁束φｅと永久磁石４の
作る磁束φｍは対向して流れる。また、磁気的空隙５で
コイル３の作る磁束φｅと永久磁石４の作る磁束φｍは
分岐するので永久磁石４を減磁することはない。
する直流電流で励磁すると、コイル３の作る磁束φｅ
は、図中に実線で示すように、Ｅ形コア１の中央脚１ｃ
から磁気的空隙５を通り、Ｉ形コア２の中央部で左右に
分岐し、合せ面１２を通り、側面脚１ｅを通り中央脚１
ｃに帰還する。一方、おのおのの永久磁石４の作るバイ
アス磁束φｍは、図中に破線で示すように、中央脚１ｃ
から側面脚１ｅを通り、合せ面１２からＩ形コア２を通
り、永久磁石４内を通り磁気的空隙５をバイパスし、中
央脚１ｃに帰還する。すなわち、Ｅ形コア１およびＩ形
コア２内では、コイル３の作る磁束φｅと永久磁石４の
作る磁束φｍは対向して流れる。また、磁気的空隙５で
コイル３の作る磁束φｅと永久磁石４の作る磁束φｍは
分岐するので永久磁石４を減磁することはない。
【０００６】図２は第２の実施例を示す正断面図であ
る。第１の実施例のＥ形コア１をＣ形コア１１に、Ｉ形
コア２をＴ形コア２１に変えてＣＴ形のコア構体１０を
構成する。Ｔ形コア２１の脚部２１ｃには、コイル３を
巻回してある。Ｔ形コア２１の頂部とＣ形コア１１の底
部の間には極く薄い絶縁シート５２を、Ｔ形コア２１の
底部２１ｂとＣ形コア１１の両側面脚１１ｅの間には薄
い絶縁体５１を挟んである。Ｔ形コア２１の脚２１ｃと
Ｃ形コア１１の中央部の間に磁気的空隙５を形成してあ
る。磁気的空隙５の両側面には、バイアス磁束を発生す
る一対の永久磁石４を対向するもの同士が同極性になる
ように設けてある。このように構成することにより、第
１の実施例よりも巻線がし易くなる。作用は、第１の実
施例と同様なので説明を省略する。
る。第１の実施例のＥ形コア１をＣ形コア１１に、Ｉ形
コア２をＴ形コア２１に変えてＣＴ形のコア構体１０を
構成する。Ｔ形コア２１の脚部２１ｃには、コイル３を
巻回してある。Ｔ形コア２１の頂部とＣ形コア１１の底
部の間には極く薄い絶縁シート５２を、Ｔ形コア２１の
底部２１ｂとＣ形コア１１の両側面脚１１ｅの間には薄
い絶縁体５１を挟んである。Ｔ形コア２１の脚２１ｃと
Ｃ形コア１１の中央部の間に磁気的空隙５を形成してあ
る。磁気的空隙５の両側面には、バイアス磁束を発生す
る一対の永久磁石４を対向するもの同士が同極性になる
ように設けてある。このように構成することにより、第
１の実施例よりも巻線がし易くなる。作用は、第１の実
施例と同様なので説明を省略する。
【０００７】図３は第３の実施例を示す正断面図であ
る。第１および第２の実施例の永久磁石４を１／４円形
の永久磁石４１にしてある。なお、永久磁石４１の形状
は直角三角形でもよい。
る。第１および第２の実施例の永久磁石４を１／４円形
の永久磁石４１にしてある。なお、永久磁石４１の形状
は直角三角形でもよい。
【０００８】図４は第４の実施例を示す正断面図であ
る。この例は、第２の実施例Ｔ形コア２１の両底部２１
ｂとＣ形コア１１の両側面脚１１ｅ間に磁気的空隙５を
形成したものである。Ｔ形コア２１の両側面に、永久磁
石４の底面が磁気的空隙５より上になるように、対向す
るもの同士が同極性になるように永久磁石４を設け、そ
の背面に、永久磁石４の外側面とＴ形コア２１の外側面
をブリッジするバックヨーク６を設ける。バックヨーク
６は、上部に永久磁石４の厚さと同じ深さの窪み６ｄを
持ったＬ形をしており、窪み６ｄに永久磁石４を収納
し、Ｌ形の下部はＣ形コア１１の側面に固定する。な
お、バックヨーク６はＣ形コア１１と一体に打ち抜いて
もよい。永久磁石４の作る磁束φｍはバックヨーク６か
ら永久磁石４を通り、コイル３の作る磁束φｅと磁気的
空隙５でバイパスする。なお、永久磁石４をＣ形コア１
１の両側面に、永久磁石４の底面が磁気的空隙５より下
になるように設け、バックヨーク６をＴ形コア２１の両
外側面に設けてもよい。
る。この例は、第２の実施例Ｔ形コア２１の両底部２１
ｂとＣ形コア１１の両側面脚１１ｅ間に磁気的空隙５を
形成したものである。Ｔ形コア２１の両側面に、永久磁
石４の底面が磁気的空隙５より上になるように、対向す
るもの同士が同極性になるように永久磁石４を設け、そ
の背面に、永久磁石４の外側面とＴ形コア２１の外側面
をブリッジするバックヨーク６を設ける。バックヨーク
６は、上部に永久磁石４の厚さと同じ深さの窪み６ｄを
持ったＬ形をしており、窪み６ｄに永久磁石４を収納
し、Ｌ形の下部はＣ形コア１１の側面に固定する。な
お、バックヨーク６はＣ形コア１１と一体に打ち抜いて
もよい。永久磁石４の作る磁束φｍはバックヨーク６か
ら永久磁石４を通り、コイル３の作る磁束φｅと磁気的
空隙５でバイパスする。なお、永久磁石４をＣ形コア１
１の両側面に、永久磁石４の底面が磁気的空隙５より下
になるように設け、バックヨーク６をＴ形コア２１の両
外側面に設けてもよい。
【０００９】図５は、第５の実施例を示す正断面図であ
る。Ｅ形コア１の上には、Ｉ形コア２を設けてあり、Ｅ
Ｉ形のコア構体１０を構成する。Ｅ形コア１の中央脚１
ｃには、コイル３を巻回してある。中央脚１ｃと一対の
側面脚１ｅの頂部には、中央脚１ｃを側面脚１ｅより高
くしてある。中央脚１ｃとＩ形コア２間には振動防止用
の極く薄い絶縁シート５２を、側面脚１ｅとＩ形コア２
間には薄い絶縁体５１を挟んである。Ｅ形コア１、Ｉ形
コア２、絶縁シート５２と絶縁体５１を組み立てたの
ち、Ｅ形コア１とＩ形コア２の側面脚１ｅに形成される
一対の磁気的空隙５の両外側面に、板状のバイアス磁束
を発生する一対の永久磁石４ａを板の長手方向および板
厚方向のおのおのに片側２極となるように着磁し、対向
するもの同志が同極性になるように、Ｎ極とＳ極が入れ
代わる中性線Ｃｍを磁気的空隙５の中心線Ｃｇと一致さ
せて設けてある。一対の永久磁石４ａとコイル３で磁束
生成手段を構成する。永久磁石４ａの背面には、一対の
磁性体よりなる平板状のバックヨーク６を設けてある。
る。Ｅ形コア１の上には、Ｉ形コア２を設けてあり、Ｅ
Ｉ形のコア構体１０を構成する。Ｅ形コア１の中央脚１
ｃには、コイル３を巻回してある。中央脚１ｃと一対の
側面脚１ｅの頂部には、中央脚１ｃを側面脚１ｅより高
くしてある。中央脚１ｃとＩ形コア２間には振動防止用
の極く薄い絶縁シート５２を、側面脚１ｅとＩ形コア２
間には薄い絶縁体５１を挟んである。Ｅ形コア１、Ｉ形
コア２、絶縁シート５２と絶縁体５１を組み立てたの
ち、Ｅ形コア１とＩ形コア２の側面脚１ｅに形成される
一対の磁気的空隙５の両外側面に、板状のバイアス磁束
を発生する一対の永久磁石４ａを板の長手方向および板
厚方向のおのおのに片側２極となるように着磁し、対向
するもの同志が同極性になるように、Ｎ極とＳ極が入れ
代わる中性線Ｃｍを磁気的空隙５の中心線Ｃｇと一致さ
せて設けてある。一対の永久磁石４ａとコイル３で磁束
生成手段を構成する。永久磁石４ａの背面には、一対の
磁性体よりなる平板状のバックヨーク６を設けてある。
【００１０】以下に、作用を説明する。コイル３を脈動
する直流電流で励磁すると、コイル３の作る磁束φｅ
は、図中に実線で示すように、中央脚１ｃから、Ｉ形コ
ア２、側面脚１ｅ、Ｅ形コア１の底部よりなる磁路を通
る。一方、永久磁石４ａの作るバイアス磁束φｍは、Ｉ
形コア２から、中央脚１ｃ、Ｅ形コア１の底部、側面脚
１ｅ、永久磁石４ａとバックヨーク６よりなる磁路を通
る。すなわち、Ｅ形コア１およびＩ形コア２内では、コ
イル３の作る磁束φｅと永久磁石４ａの作るバイアス磁
束φｍは対向して流れ、左右の磁気的空隙５部で、永久
磁石４ａの作るバイアス磁束φｍはコイル３の作る磁束
φｅをバイパスする。コイル３の作る磁束φｅは永久磁
石４ａ内を通らないので永久磁石４ａが減磁することが
なく、永久磁石４ａの作るバイアス磁束φｍとコイル３
の作る磁束φｅは逆方向になり打ち消し合うので、コア
内部で磁束が減少する結果、バイアス磁石がない場合に
比べコアの断面積を小さくできる。
する直流電流で励磁すると、コイル３の作る磁束φｅ
は、図中に実線で示すように、中央脚１ｃから、Ｉ形コ
ア２、側面脚１ｅ、Ｅ形コア１の底部よりなる磁路を通
る。一方、永久磁石４ａの作るバイアス磁束φｍは、Ｉ
形コア２から、中央脚１ｃ、Ｅ形コア１の底部、側面脚
１ｅ、永久磁石４ａとバックヨーク６よりなる磁路を通
る。すなわち、Ｅ形コア１およびＩ形コア２内では、コ
イル３の作る磁束φｅと永久磁石４ａの作るバイアス磁
束φｍは対向して流れ、左右の磁気的空隙５部で、永久
磁石４ａの作るバイアス磁束φｍはコイル３の作る磁束
φｅをバイパスする。コイル３の作る磁束φｅは永久磁
石４ａ内を通らないので永久磁石４ａが減磁することが
なく、永久磁石４ａの作るバイアス磁束φｍとコイル３
の作る磁束φｅは逆方向になり打ち消し合うので、コア
内部で磁束が減少する結果、バイアス磁石がない場合に
比べコアの断面積を小さくできる。
【００１１】図６は、第６の実施例を示す正断面図であ
る。第５の実施例のＥ形コア１をＣ形コア１１に、Ｉ形
コア２をＴ形コア２１に変えてＣＴ形のコア構体１０を
構成する。Ｔ形コア２１の脚部２１ｃには、コイル３を
巻回してある。Ｔ形コア２１の脚部２１ｃの頂部とＣ形
コア１１の底部の間には極く薄い絶縁シート５２を、Ｔ
形コア２１の底部２１ｂとＣ形コア１１の両側面脚１１
ｅの間に磁気的空隙５を形成し、薄い絶縁体５１を挟ん
である。Ｔ形コア２１とＣ形コア１１の両脚１１ｅとの
磁気的空隙５の両外側面には、一対の永久磁石４ａを対
向するもの同士が同極性になるように、Ｎ極とＳ極が入
れ代わる中性線Ｃｍを磁気的空隙５の中心線Ｃｇと一致
させて設けてある。永久磁石４ａの背面には、磁性体の
一対のバックヨーク６を貼付してある。作用は、第５の
実施例と同様なので説明を省略する。
る。第５の実施例のＥ形コア１をＣ形コア１１に、Ｉ形
コア２をＴ形コア２１に変えてＣＴ形のコア構体１０を
構成する。Ｔ形コア２１の脚部２１ｃには、コイル３を
巻回してある。Ｔ形コア２１の脚部２１ｃの頂部とＣ形
コア１１の底部の間には極く薄い絶縁シート５２を、Ｔ
形コア２１の底部２１ｂとＣ形コア１１の両側面脚１１
ｅの間に磁気的空隙５を形成し、薄い絶縁体５１を挟ん
である。Ｔ形コア２１とＣ形コア１１の両脚１１ｅとの
磁気的空隙５の両外側面には、一対の永久磁石４ａを対
向するもの同士が同極性になるように、Ｎ極とＳ極が入
れ代わる中性線Ｃｍを磁気的空隙５の中心線Ｃｇと一致
させて設けてある。永久磁石４ａの背面には、磁性体の
一対のバックヨーク６を貼付してある。作用は、第５の
実施例と同様なので説明を省略する。
【００１２】図７は、第７の実施例を示す正断面図であ
る。第５の実施例のＥ形コア１をＣ形コア１１に変えて
ＣＩ形のコア構体１０を構成する。Ｉ形コア２の中央部
には、コイル３を巻回してある。Ｃ形コア１１とＩ形コ
ア２の磁気的空隙５の両外側面には、バイアス磁束を発
生する一対の板状の永久磁石４ａを対向するもの同士が
異極となるように、Ｎ極とＳ極が入れ代わる中性線Ｃｍ
を磁気的空隙５の中心線Ｃｍと一致させて設けてある。
永久磁石４ａとコイル３で磁束生成手段を構成する。永
久磁石４ａの背面には、磁性体のバックヨーク６を設け
てある。
る。第５の実施例のＥ形コア１をＣ形コア１１に変えて
ＣＩ形のコア構体１０を構成する。Ｉ形コア２の中央部
には、コイル３を巻回してある。Ｃ形コア１１とＩ形コ
ア２の磁気的空隙５の両外側面には、バイアス磁束を発
生する一対の板状の永久磁石４ａを対向するもの同士が
異極となるように、Ｎ極とＳ極が入れ代わる中性線Ｃｍ
を磁気的空隙５の中心線Ｃｍと一致させて設けてある。
永久磁石４ａとコイル３で磁束生成手段を構成する。永
久磁石４ａの背面には、磁性体のバックヨーク６を設け
てある。
【００１３】以下に、作用を説明する。コイル３を脈動
する直流電流で励磁すると、コイル３の作る磁束φｅ
は、図中に実線で示すように、Ｉ形コア２、磁気的空隙
５、Ｃ形コア１１内を流れる。永久磁石４ａの作る磁束
φｍは、図中に点線で示すように、コイル３の作る磁束
φｅと対向して、Ｉ形コア２とＣ形コア１１内を流れ、
磁気的空隙５で永久磁石４ａ内とバックヨーク６内を流
れ、磁気的空隙５をバイパスする。
する直流電流で励磁すると、コイル３の作る磁束φｅ
は、図中に実線で示すように、Ｉ形コア２、磁気的空隙
５、Ｃ形コア１１内を流れる。永久磁石４ａの作る磁束
φｍは、図中に点線で示すように、コイル３の作る磁束
φｅと対向して、Ｉ形コア２とＣ形コア１１内を流れ、
磁気的空隙５で永久磁石４ａ内とバックヨーク６内を流
れ、磁気的空隙５をバイパスする。
【００１４】図８は、第８の実施例を示す正断面図であ
る。第７の実施例のＩ形コア２をＣ形コア１１に変えて
一対のＣ形コアでコア構体１０を構成する。Ｃ形コア１
１のおのおののには、コイル３の作る磁束が同一方向に
流れるようにコイル３を巻回してある。Ｃ形コア１１の
両側面脚１１ｅの磁気的空隙５の両外側面には、バイア
ス磁束を発生する一対の板状の永久磁石４ａを対向する
もの同士が異極となるように、永久磁石４ａのＮ極とＳ
極が入れ代わる中性線Ｃを磁気的空隙５の中心線Ｃｇと
一致させて設けてある。永久磁石４ａの背面には、一対
の磁性体のバックヨーク６を設けてある。第７および第
８の実施例のように構成にすることにより、磁気的空隙
と合わせ面を兼用でき合せ面の数が減少する。
る。第７の実施例のＩ形コア２をＣ形コア１１に変えて
一対のＣ形コアでコア構体１０を構成する。Ｃ形コア１
１のおのおののには、コイル３の作る磁束が同一方向に
流れるようにコイル３を巻回してある。Ｃ形コア１１の
両側面脚１１ｅの磁気的空隙５の両外側面には、バイア
ス磁束を発生する一対の板状の永久磁石４ａを対向する
もの同士が異極となるように、永久磁石４ａのＮ極とＳ
極が入れ代わる中性線Ｃを磁気的空隙５の中心線Ｃｇと
一致させて設けてある。永久磁石４ａの背面には、一対
の磁性体のバックヨーク６を設けてある。第７および第
８の実施例のように構成にすることにより、磁気的空隙
と合わせ面を兼用でき合せ面の数が減少する。
【００１５】図９は、第９の実施例を示す正断面図であ
る。第５の実施例ないし第８の実施例の各コアと永久磁
石の位置決めを確実にし、取り付けを簡単にするための
ものである。ここでは、第６の実施例を例に取り説明す
るが、他の実施例についても適用できることは説明する
までもない。Ｔ形コア２１の両側面には、矩形状の突起
３１ｐを設けてある。同様にＣ形コア１１の両側面に
も、矩形状の突起１１ｐを設けてある。突起３１ｐと突
起１１ｐの対向する面間の距離は、Ｔ形コア２１とＣ形
コア１１を組み合わせたとき、永久磁石４ａの中立線Ｃ
ｍが磁気的空隙５の中央線Ｃｇにくるようにしてある。
Ｃ形コア１１の両側面の突起１１ｐの上面に、永久磁石
４ａをセットし、上方からＴ形コア２１を両側の永久磁
石４ａ間に挿入すると、永久磁石４ａの中立線Ｃｍと磁
気的空隙５の中央線Ｃｇが自動的にセットされる。な
お、第５ないし第９の実施例の永久磁石４ａを長手方向
に等分した２ピースとし、おのおののピースを長手方向
に対向するものが異極性になるように配置してもよい。
る。第５の実施例ないし第８の実施例の各コアと永久磁
石の位置決めを確実にし、取り付けを簡単にするための
ものである。ここでは、第６の実施例を例に取り説明す
るが、他の実施例についても適用できることは説明する
までもない。Ｔ形コア２１の両側面には、矩形状の突起
３１ｐを設けてある。同様にＣ形コア１１の両側面に
も、矩形状の突起１１ｐを設けてある。突起３１ｐと突
起１１ｐの対向する面間の距離は、Ｔ形コア２１とＣ形
コア１１を組み合わせたとき、永久磁石４ａの中立線Ｃ
ｍが磁気的空隙５の中央線Ｃｇにくるようにしてある。
Ｃ形コア１１の両側面の突起１１ｐの上面に、永久磁石
４ａをセットし、上方からＴ形コア２１を両側の永久磁
石４ａ間に挿入すると、永久磁石４ａの中立線Ｃｍと磁
気的空隙５の中央線Ｃｇが自動的にセットされる。な
お、第５ないし第９の実施例の永久磁石４ａを長手方向
に等分した２ピースとし、おのおののピースを長手方向
に対向するものが異極性になるように配置してもよい。
【００１６】
【発明の効果】上記の構成により、下記の効果がある。 （１）コイルの作る磁束φｅは永久磁石片内を通らない
ので、渦電流損も減少し、コイルに突発的な大電流が流
れても、永久磁石が減磁することはない。従って、Ｎｄ
−Ｆｅ−Ｂ系等の保磁力の低い、安価な永久磁石を使用
できる。 （２）永久磁石の作るバイアス磁束φｍとコイルの作る
磁束φｅは逆方向になり打ち消し合うためコア内部の磁
束が減少し、コア内部で磁束が飽和し難くなり、従来に
比べコアの断面積を小さく出来、リアクトルを小形化で
きる。
ので、渦電流損も減少し、コイルに突発的な大電流が流
れても、永久磁石が減磁することはない。従って、Ｎｄ
−Ｆｅ−Ｂ系等の保磁力の低い、安価な永久磁石を使用
できる。 （２）永久磁石の作るバイアス磁束φｍとコイルの作る
磁束φｅは逆方向になり打ち消し合うためコア内部の磁
束が減少し、コア内部で磁束が飽和し難くなり、従来に
比べコアの断面積を小さく出来、リアクトルを小形化で
きる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す正断面図。
【図２】本発明の第２の実施例を示す正断面図。
【図３】本発明の第３の実施例を示す正断面図。
【図４】本発明の第４の実施例を示す正断面図。
【図５】本発明の第５の実施例を示す正断面図。
【図６】本発明の第６の実施例を示す正断面図。
【図７】本発明の第７の実施例を示す正断面図。
【図８】本発明の第８の実施例を示す正断面図。
【図９】本発明の第９の実施例を示す正断面図。
１ Ｅ形コア １ｃ 中央脚 １ｅ、１ｅ、１１ｅ、１１ｅ 側面脚 １０ コア構体 １１ Ｃ形コア １１ｐ、３１ｐ 突起 １２ 合せ面 ２ Ｉ形コア ２１ Ｔ形コア ２１ｂ 底部 ２１ｃ 脚部 ３ コイル ４、４ａ 永久磁石、 ５ 磁気的空隙 ５１ 絶縁体 ５２ 絶縁シート ６ バックヨーク Ｃｍ 永久磁石の中性線 Ｃｇ 磁気的空隙の中心線 φｅ コイルの作る磁束 φｍ 永久磁石の作る磁束
Claims (14)
- 【請求項１】２個のコアを磁気的空隙を介し対向させて
閉鎖磁気回路を構成したコア構体と、このコア構体の一
方もしくは双方のコアに巻回したコイルと、前記コア構
体に設けたバイアス用の一対の永久磁石よりなる直流リ
アクトルにおいて、 前記コア構体内で、前記永久磁石の作るバイアス磁束と
前記コイルの作る磁束が互いに対向して流れるようにす
る磁束生成手段と、 前記磁気的空隙部に、前記永久磁石の作るバイアス磁束
が前記磁気的空隙をバイパスする手段を備えたことを特
徴とする直流リアクトル。 - 【請求項２】前記磁束生成手段を、前記コア構体に同極
性同士を対向させて配置した永久磁石と、この永久磁石
の作るバイアス磁束の方向と対向する方向に磁束を生じ
る方向に巻回した前記コイルとで構成した請求項１に記
載の直流リアクトル。 - 【請求項３】前記コア構体をＥ型コアとＩ型コアで構成
し、前記磁気的空隙をＥ型コアの中央脚とＩ型コア間に
形成し、前記磁束生成手段を前記磁気的空隙の両側部に
に設けた矩形の極異方性永久磁石とし、前記バイアス磁
束が前記磁気的空隙をバイパスする手段を前記極異方性
永久磁石が兼用する請求項２に記載の直流リアクトル。 - 【請求項４】前記コア構体をＴ型コアとＣ型コアで構成
し、前記磁気的空隙をＴ型コアの脚とＣ型コア間に形成
した請求項３に記載の直流リアクトル。 - 【請求項５】前記永久磁石を１／４円形もしくは三角形
とした請求項３または４に記載の直流リアクトル。 - 【請求項６】前記バイアス磁束が前記磁気的空隙をバイ
パスする手段を、前記コア構体の両外側面に、同極性同
士を対向させて配置した前記永久磁石と、この永久磁石
の背面に設けたバックヨークとで構成した請求項２に記
載の直流リアクトル。 - 【請求項７】前記コア構体の一方の前記コアの両側面に
前記永久磁石を設け、前記永久磁石の背面と他方の前記
コアの外側面をバックヨークでブリッジする構成とした
請求項６に記載の直流リアクトル。 - 【請求項８】前記永久磁石を、長手方向および板厚方向
のおのおのを片側２極となるように着磁した板状の永久
磁石とし、前記永久磁石の中性線を前記磁気的空隙の中
心線と一致させて配置した請求項６に記載の直流リアク
トル。 - 【請求項９】前記コア構体をＥ型コアとＩ型コアで構成
した請求項７または８に記載の直流リアクトル。 - 【請求項１０】前記コア構体をＴ型コアとＣ型コアで構
成した請求項７または８に記載の直流リアクトル。 - 【請求項１１】前記コア構体をＩ形コアとＣ形コアで構
成し、前記永久磁石を対向するもの同士が異極性になる
ように配置した請求項７または８に記載の直流リアクト
ル。 - 【請求項１２】前記コア構体をＣ形コア一対で構成し、
前記永久磁石を対向するもの同士が異極性になるように
配置した請求項７または８に記載の直流リアクトル。 - 【請求項１３】前記各コアの両側面に突起を設け、この
突起間に前記永久磁石を間挿した請求項８ないし１２の
いずれか１項に記載の直流リアクトル。 - 【請求項１４】前記永久磁石を２ピースとし、おのおの
のピースの合わせ面を異極性となるように配置した請求
項８ないし１３のいずれか１項に記載の直流リアクト
ル。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32227095A JP3230647B2 (ja) | 1994-12-09 | 1995-11-15 | 直流リアクトル |
| US08/693,204 US5821844A (en) | 1994-12-09 | 1995-12-07 | D.C. reactor |
| EP95939392A EP0744757B1 (en) | 1994-12-09 | 1995-12-07 | D.c. reactor |
| PCT/JP1995/002508 WO1996018198A1 (en) | 1994-12-09 | 1995-12-07 | D.c. reactor |
| DE69533505T DE69533505T2 (de) | 1994-12-09 | 1995-12-07 | Gleichstromdrossel |
| ES95939392T ES2227562T3 (es) | 1994-12-09 | 1995-12-07 | Circuito de reactancia cc. |
| AT95939392T ATE276577T1 (de) | 1994-12-09 | 1995-12-07 | Gleichstromdrossel |
| DK95939392T DK0744757T3 (da) | 1994-12-09 | 1995-12-07 | DC-reaktor |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33152094 | 1994-12-09 | ||
| JP6-331520 | 1995-03-13 | ||
| JP7-81692 | 1995-03-13 | ||
| JP8169295 | 1995-03-13 | ||
| JP32227095A JP3230647B2 (ja) | 1994-12-09 | 1995-11-15 | 直流リアクトル |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316049A true JPH08316049A (ja) | 1996-11-29 |
| JP3230647B2 JP3230647B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=27303672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32227095A Expired - Lifetime JP3230647B2 (ja) | 1994-12-09 | 1995-11-15 | 直流リアクトル |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5821844A (ja) |
| EP (1) | EP0744757B1 (ja) |
| JP (1) | JP3230647B2 (ja) |
| AT (1) | ATE276577T1 (ja) |
| DE (1) | DE69533505T2 (ja) |
| DK (1) | DK0744757T3 (ja) |
| ES (1) | ES2227562T3 (ja) |
| WO (1) | WO1996018198A1 (ja) |
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| CN102543377A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-04 | 临沂中瑞电子有限公司 | 一种led用高频扼流圈磁心 |
| JP2019504492A (ja) * | 2015-12-17 | 2019-02-14 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 低磁気損失を示すインダクタコア |
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| JP2002217043A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-08-02 | Nec Tokin Corp | インダクタ部品 |
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-
1995
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- 1995-12-07 US US08/693,204 patent/US5821844A/en not_active Expired - Lifetime
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