JPH0888128A - 多相変圧器鉄心 - Google Patents
多相変圧器鉄心Info
- Publication number
- JPH0888128A JPH0888128A JP6223149A JP22314994A JPH0888128A JP H0888128 A JPH0888128 A JP H0888128A JP 6223149 A JP6223149 A JP 6223149A JP 22314994 A JP22314994 A JP 22314994A JP H0888128 A JPH0888128 A JP H0888128A
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- JP
- Japan
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- iron core
- core
- wound
- steel sheet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アモルファス磁性鋼板を使用し鉄損特性が優
れ組立作業の容易化に効果的な多相変圧器鉄心。 【構成】 鉄損の低減に有効なアモルファス巻鉄心１を
内側にし、ケイ素鋼板巻鉄心２を外側にし、両鉄心によ
る複合構造の多相変圧器鉄心。
れ組立作業の容易化に効果的な多相変圧器鉄心。 【構成】 鉄損の低減に有効なアモルファス巻鉄心１を
内側にし、ケイ素鋼板巻鉄心２を外側にし、両鉄心によ
る複合構造の多相変圧器鉄心。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多相変圧器鉄心に係
り、特に、アモルファス磁性薄帯を用いた多相変圧器鉄
心の構造に関する。
り、特に、アモルファス磁性薄帯を用いた多相変圧器鉄
心の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近省エネルギー型変圧器用鉄心とし
て、鉄損が少なく磁気特性に優れたアモルファス磁性材
料が使用されている。多相変圧器鉄心を製作する方法と
しては、ケイ素鋼板を巻回し、組付ける方法、ケイ素鋼
板を切断し、積重ねる方法が主流であるが、変圧器が発
熱することによる寿命の短縮、省エネルギー対策への課
題などがある。この課題を解決する手段のひとつに、ア
モルファス磁性薄帯を使用した多相変圧器鉄心が考えら
れている。
て、鉄損が少なく磁気特性に優れたアモルファス磁性材
料が使用されている。多相変圧器鉄心を製作する方法と
しては、ケイ素鋼板を巻回し、組付ける方法、ケイ素鋼
板を切断し、積重ねる方法が主流であるが、変圧器が発
熱することによる寿命の短縮、省エネルギー対策への課
題などがある。この課題を解決する手段のひとつに、ア
モルファス磁性薄帯を使用した多相変圧器鉄心が考えら
れている。
【０００３】アモルファス磁性薄帯は、鉄（Ｆｅ）、ケ
イ素（Ｓ）、ボロン（Ｂ）からなる合金で、これらの金
属を溶融炉に投入して溶解し、これをノズルから金属ロ
ール上に滴下し、１０6℃／secの冷却速度で固化しシー
ト状にする。このアモルファス磁性薄帯は、厚さが２５
μｍ程度であり、ケイ素鋼板の約１／１０である。ま
た、このアモルファス磁性薄帯は硬くて脆いという性質
がある。従ってこれにより多相変圧器鉄心を製作する場
合、鉄損はケイ素鋼板に比べ１／３〜１／４程度に低減
できるが、機械的強度は低下し剛性が不足するため、鉄
心が変形しやすく製作が容易ではないという欠点があ
る。この問題を解決する手段として、実開昭６３−１５
０２２号公報には、アモルファス磁性薄帯を巻回した巻
鉄心の両けい鉄部と両脚部に沿う一対の四角形枠を配置
してクランプするもの、また、実開昭６３−１３７９１
７号公報には、アモルファス磁性薄帯を巻回した巻鉄心
の両側に前記巻鉄心と同形状のケイ素鋼板を巻回した鉄
心を重ねて絶縁テープにより縛って一体に構成したもの
が開示されている。
イ素（Ｓ）、ボロン（Ｂ）からなる合金で、これらの金
属を溶融炉に投入して溶解し、これをノズルから金属ロ
ール上に滴下し、１０6℃／secの冷却速度で固化しシー
ト状にする。このアモルファス磁性薄帯は、厚さが２５
μｍ程度であり、ケイ素鋼板の約１／１０である。ま
た、このアモルファス磁性薄帯は硬くて脆いという性質
がある。従ってこれにより多相変圧器鉄心を製作する場
合、鉄損はケイ素鋼板に比べ１／３〜１／４程度に低減
できるが、機械的強度は低下し剛性が不足するため、鉄
心が変形しやすく製作が容易ではないという欠点があ
る。この問題を解決する手段として、実開昭６３−１５
０２２号公報には、アモルファス磁性薄帯を巻回した巻
鉄心の両けい鉄部と両脚部に沿う一対の四角形枠を配置
してクランプするもの、また、実開昭６３−１３７９１
７号公報には、アモルファス磁性薄帯を巻回した巻鉄心
の両側に前記巻鉄心と同形状のケイ素鋼板を巻回した鉄
心を重ねて絶縁テープにより縛って一体に構成したもの
が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
に、アモルファス磁性薄帯の特性である鉄損の低減を保
持すると共に、アモルファス磁性薄帯の弱点である硬く
て脆いという性質がもたらす機械的強度、剛性の不足を
克服する構造を備え、変圧器組立作業の容易な多相変圧
器鉄心を提供することを目的としている。
に、アモルファス磁性薄帯の特性である鉄損の低減を保
持すると共に、アモルファス磁性薄帯の弱点である硬く
て脆いという性質がもたらす機械的強度、剛性の不足を
克服する構造を備え、変圧器組立作業の容易な多相変圧
器鉄心を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、多相変圧器鉄心を構成する材料とし
て、内側鉄心に、鉄損の低減に有効なアモルファス磁性
薄帯を巻回したもの、また、外側鉄心に、ケイ素鋼板を
巻回または積層したものを使用し、両鉄心の複合構造と
して、鉄損特性と鉄心の機械的強度及び剛性の向上の両
立を図り、組立作業時の加工性を確保しようとするもの
である。すなわち、上記の目的は、アモルファス磁性薄
帯を巻回した鉄心を並列に密着してなる内鉄心と、前記
内鉄心の外周を囲み、少なくともケイ素鋼板を最外周側
に巻回、若しくは積層した外鉄心とにより構成したこと
を特徴とする多相変圧器鉄心によって達成されるもので
あって、前記外鉄心は、前記ケイ素鋼板の内周側にアモ
ルファス磁性薄帯を巻回、若しくは積層して形成するこ
ともできる。
めに、本発明は、多相変圧器鉄心を構成する材料とし
て、内側鉄心に、鉄損の低減に有効なアモルファス磁性
薄帯を巻回したもの、また、外側鉄心に、ケイ素鋼板を
巻回または積層したものを使用し、両鉄心の複合構造と
して、鉄損特性と鉄心の機械的強度及び剛性の向上の両
立を図り、組立作業時の加工性を確保しようとするもの
である。すなわち、上記の目的は、アモルファス磁性薄
帯を巻回した鉄心を並列に密着してなる内鉄心と、前記
内鉄心の外周を囲み、少なくともケイ素鋼板を最外周側
に巻回、若しくは積層した外鉄心とにより構成したこと
を特徴とする多相変圧器鉄心によって達成されるもので
あって、前記外鉄心は、前記ケイ素鋼板の内周側にアモ
ルファス磁性薄帯を巻回、若しくは積層して形成するこ
ともできる。
【０００６】
【作用】多相変圧器鉄心の外周に配設したケイ素鋼板
は、それ自体でも鉄心を構成すると共に、鉄心全体の外
面を被覆し、鉄損低減に優れているアモルファス巻鉄心
を保護して、機械的強度及び剛性を確保することがで
き、総合的に鉄心としての鉄損特性が優れ、かつ、組立
作業の容易化に効果的な多相変圧器鉄心が得られる。鉄
損は、変圧器負荷の有無に関係なく、消費されるエネル
ギーであるから、鉄損を低減することは、発電エネルギ
ーの低減を意味し地球環境の保護にも貢献するものであ
る。
は、それ自体でも鉄心を構成すると共に、鉄心全体の外
面を被覆し、鉄損低減に優れているアモルファス巻鉄心
を保護して、機械的強度及び剛性を確保することがで
き、総合的に鉄心としての鉄損特性が優れ、かつ、組立
作業の容易化に効果的な多相変圧器鉄心が得られる。鉄
損は、変圧器負荷の有無に関係なく、消費されるエネル
ギーであるから、鉄損を低減することは、発電エネルギ
ーの低減を意味し地球環境の保護にも貢献するものであ
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 〈実施例１〉図１は、本発明の実施例１の三相変圧器鉄
心の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。１は、ケイ素
薄鋼板を略矩形に巻回したもの、若しくは、長尺ケイ素
薄鋼板を積層したのち両端を突合わせて略矩形に成形し
たケイ素鋼板巻鉄心、２は、アモルファス磁性薄鋼板を
略矩形に巻回したもの、若しくは、長尺アモルファス磁
性薄鋼板を積層したのち両端を突合わせて略矩形に成形
したアモルファス巻鉄心である。すなわち、本実施例の
全体構造としては、ケイ素薄鋼板を巻回したケイ素鋼板
巻鉄心１の内側に、アモルファス磁性薄鋼板を巻回した
アモルファス巻鉄心２を入れ込んで形成した複合型の三
相変圧器巻鉄心である。本実施例を適用した５０ＫＶＡ
（6KV/210V〜110V）三相変圧器の実機寸法は図１に示す
通り４００×２７６×１４０（単位mm）である。本実施
例によれば、ケイ素鋼板巻鉄心１により、アモルファス
巻鉄心２の鉄損特性を減ずることなく、しかも、組立作
業の容易化に効果的な多相変圧器鉄心が得られる。
心の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。１は、ケイ素
薄鋼板を略矩形に巻回したもの、若しくは、長尺ケイ素
薄鋼板を積層したのち両端を突合わせて略矩形に成形し
たケイ素鋼板巻鉄心、２は、アモルファス磁性薄鋼板を
略矩形に巻回したもの、若しくは、長尺アモルファス磁
性薄鋼板を積層したのち両端を突合わせて略矩形に成形
したアモルファス巻鉄心である。すなわち、本実施例の
全体構造としては、ケイ素薄鋼板を巻回したケイ素鋼板
巻鉄心１の内側に、アモルファス磁性薄鋼板を巻回した
アモルファス巻鉄心２を入れ込んで形成した複合型の三
相変圧器巻鉄心である。本実施例を適用した５０ＫＶＡ
（6KV/210V〜110V）三相変圧器の実機寸法は図１に示す
通り４００×２７６×１４０（単位mm）である。本実施
例によれば、ケイ素鋼板巻鉄心１により、アモルファス
巻鉄心２の鉄損特性を減ずることなく、しかも、組立作
業の容易化に効果的な多相変圧器鉄心が得られる。
【０００８】図５は、実施例１のコイル組立作業の進行
を示す手順図、図６は実施例１のコイル組立作業のフロ
ーチャートである。図５、図６により組立手順を説明す
る。
を示す手順図、図６は実施例１のコイル組立作業のフロ
ーチャートである。図５、図６により組立手順を説明す
る。
【０００９】なお、便宜上、図５（ａ）〜図５（ｃ）は
側面視図、図５（ｄ）〜図５（ｆ）は上面視図として示
す。 Ｓ００１：図５（ａ）、（ｂ）に示すように、逆Ｕ字状
に並べたアモルファス巻鉄心２ａ、２ｂの下方に、コイ
ル５ａ、５ｂ、５ｃをコイル端面を水平にして保持す
る。 Ｓ００２：アモルファス巻鉄心２ａ、２ｂをそれぞれコ
イル５ａ、５ｂ、５ｃに挿入する。中央コイル５ｂに
は、アモルファス巻鉄心２ａ、２ｂが一脚づつ挿入され
る。 Ｓ００３：図５（ｃ）に示すように、逆Ｕ字状のアモル
ファス巻鉄心２ａ、２ｂのそれぞれの両端部をラッピン
グして略矩形状に形成する。 Ｓ００４：図５（ｃ）の状態から、全体を９０°反転
し、コイル端面を垂直にして保持したのち、図５（ｄ）
に示すように、剛性の大きいケイ素鋼板巻鉄心１は、そ
の両端部を内周側から小分けしつつ分解する。 Ｓ００５：図５（ｅ）に示すように、ケイ素鋼板巻鉄心
１の分解した両端部をコイル５（ａ）、５（ｃ）に挿入
する。 Ｓ００６：図５（ｆ）に示すように、ケイ素鋼板巻鉄心
１の両端部をラッピングして略矩形状に形成する。 Ｓ００７：鉄心コイルの組付けを完成する。 図５に示したケイ素鋼板巻鉄心１は、内側に等寸法のア
モルファス磁性薄帯を積層することが可能で、これによ
り鉄損をさらに低下させることができる。
側面視図、図５（ｄ）〜図５（ｆ）は上面視図として示
す。 Ｓ００１：図５（ａ）、（ｂ）に示すように、逆Ｕ字状
に並べたアモルファス巻鉄心２ａ、２ｂの下方に、コイ
ル５ａ、５ｂ、５ｃをコイル端面を水平にして保持す
る。 Ｓ００２：アモルファス巻鉄心２ａ、２ｂをそれぞれコ
イル５ａ、５ｂ、５ｃに挿入する。中央コイル５ｂに
は、アモルファス巻鉄心２ａ、２ｂが一脚づつ挿入され
る。 Ｓ００３：図５（ｃ）に示すように、逆Ｕ字状のアモル
ファス巻鉄心２ａ、２ｂのそれぞれの両端部をラッピン
グして略矩形状に形成する。 Ｓ００４：図５（ｃ）の状態から、全体を９０°反転
し、コイル端面を垂直にして保持したのち、図５（ｄ）
に示すように、剛性の大きいケイ素鋼板巻鉄心１は、そ
の両端部を内周側から小分けしつつ分解する。 Ｓ００５：図５（ｅ）に示すように、ケイ素鋼板巻鉄心
１の分解した両端部をコイル５（ａ）、５（ｃ）に挿入
する。 Ｓ００６：図５（ｆ）に示すように、ケイ素鋼板巻鉄心
１の両端部をラッピングして略矩形状に形成する。 Ｓ００７：鉄心コイルの組付けを完成する。 図５に示したケイ素鋼板巻鉄心１は、内側に等寸法のア
モルファス磁性薄帯を積層することが可能で、これによ
り鉄損をさらに低下させることができる。
【００１０】図７は、上記のように、実施例１のケイ素
鋼板巻鉄心１に積層したアモルファス材の占積率と鉄損
比の関係を示す特性図である。この図から明らかなよう
に、変圧器鉄心としての鉄損比の限界を概ね４０％とす
ると、アモルファス材の占積率は、０．８以下に押さえ
ることが剛性を保持する上で好ましいことがわかる。ち
なみに、図５のケイ素鋼板巻鉄心１のみで形成した外周
コアの鉄損比は、概ね７０％弱であることを示してい
る。
鋼板巻鉄心１に積層したアモルファス材の占積率と鉄損
比の関係を示す特性図である。この図から明らかなよう
に、変圧器鉄心としての鉄損比の限界を概ね４０％とす
ると、アモルファス材の占積率は、０．８以下に押さえ
ることが剛性を保持する上で好ましいことがわかる。ち
なみに、図５のケイ素鋼板巻鉄心１のみで形成した外周
コアの鉄損比は、概ね７０％弱であることを示してい
る。
【００１１】〈実施例２〉図２は、本発明の実施例２の
三相変圧器鉄心の正面図であって、矩形の４辺をそれぞ
れケイ素薄鋼板を積層し形成したケイ素鋼板積鉄心３の
内側に、実施例１と同様にアモルファス磁性薄鋼板を用
いて形成したアモルファス巻鉄心２を入れ込んで形成し
た三相変圧器鉄心である。一般に、上記ケイ素鋼板積鉄
心３の積層方向は、図３の紙面に垂直の方向である。図
４は、実施例２による三相変圧器鉄心にコイルを装着し
た三相変圧器を示す図である。また、図３は、図４に示
した三相変圧器の組付け手順を示す図である。図２に示
したケイ素薄鋼板積鉄心３から鉄心上辺３ａを取り外
し、アモルファス巻鉄心４の突き合わせ部を開き、Ｕ字
状に伸ばしてからコイル５を挿入する。コイル５の挿入
後アモルファス巻鉄心４を元の略矩形状に曲げ、再度Ｕ
字状端部を突き合せ、次にケイ素鋼板積鉄心３ａの上辺
を組合わせて結合し、図４の形状に復元させることによ
り三相変圧器のコイルを装着が完了する。
三相変圧器鉄心の正面図であって、矩形の４辺をそれぞ
れケイ素薄鋼板を積層し形成したケイ素鋼板積鉄心３の
内側に、実施例１と同様にアモルファス磁性薄鋼板を用
いて形成したアモルファス巻鉄心２を入れ込んで形成し
た三相変圧器鉄心である。一般に、上記ケイ素鋼板積鉄
心３の積層方向は、図３の紙面に垂直の方向である。図
４は、実施例２による三相変圧器鉄心にコイルを装着し
た三相変圧器を示す図である。また、図３は、図４に示
した三相変圧器の組付け手順を示す図である。図２に示
したケイ素薄鋼板積鉄心３から鉄心上辺３ａを取り外
し、アモルファス巻鉄心４の突き合わせ部を開き、Ｕ字
状に伸ばしてからコイル５を挿入する。コイル５の挿入
後アモルファス巻鉄心４を元の略矩形状に曲げ、再度Ｕ
字状端部を突き合せ、次にケイ素鋼板積鉄心３ａの上辺
を組合わせて結合し、図４の形状に復元させることによ
り三相変圧器のコイルを装着が完了する。
【００１２】
【発明の効果】本発明の鉄心を多相変圧器に適用するこ
とにより、ケイ素鋼板鉄心は、鉄損低減に優れているア
モルファス巻鉄心を保護し、機械的強度及び剛性を確保
すると共に、総合的に鉄心としての鉄損特性が優れ、か
つ、組立作業の容易化に効果的な多相変圧器鉄心が得ら
れる。
とにより、ケイ素鋼板鉄心は、鉄損低減に優れているア
モルファス巻鉄心を保護し、機械的強度及び剛性を確保
すると共に、総合的に鉄心としての鉄損特性が優れ、か
つ、組立作業の容易化に効果的な多相変圧器鉄心が得ら
れる。
【図１】本発明の実施例１の三相変圧器鉄心の正面図
（ａ）と側面図（ｂ）である。
（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図２】本発明の実施例２の三相変圧器鉄心の正面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の実施例２の三相変圧器の組付け手順を
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明の実施例２の三相変圧器鉄心にコイルを
組み込んだ状態の正面図である。
組み込んだ状態の正面図である。
【図５】本発明の実施例１のコイル組立作業の進行を示
す手順図である。
す手順図である。
【図６】本発明の実施例１のコイル組立作業のフローチ
ャートである。
ャートである。
【図７】本発明の実施例１、実施例２による多相変圧器
鉄心のアモルファス材の占積率と鉄損比の関係を示す特
性図である。
鉄心のアモルファス材の占積率と鉄損比の関係を示す特
性図である。
１…ケイ素鋼板巻鉄心 ２…アモルファス巻鉄
心 ３…ケイ素鋼板積み鉄心 ５…コイル
心 ３…ケイ素鋼板積み鉄心 ５…コイル
Claims (2)
- 【請求項１】アモルファス磁性薄帯を巻回した鉄心を並
列に密着してなる内鉄心と、 前記内鉄心の外周を囲み、少なくともケイ素鋼板を最外
周側に巻回、若しくは積層した外鉄心とにより構成した
ことを特徴とする多相変圧器鉄心。 - 【請求項２】前記外鉄心は、前記ケイ素鋼板の内周側ア
モルファス磁性薄帯を巻回、若しくは積層して形成した
ことを特徴とする請求項１記載の多相変圧器鉄心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223149A JPH0888128A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 多相変圧器鉄心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223149A JPH0888128A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 多相変圧器鉄心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0888128A true JPH0888128A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16793560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6223149A Pending JPH0888128A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 多相変圧器鉄心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0888128A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103887044A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-06-25 | 济南银河电气有限公司 | 三柱三相油浸式非晶合金变压器铁芯 |
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| CN105261457A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-01-20 | 国网新源张家口风光储示范电站有限公司 | 一种防止发热的光伏变压器非晶合金铁芯结构 |
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1994
- 1994-09-19 JP JP6223149A patent/JPH0888128A/ja active Pending
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