JPH09275021A - 磁気特性の優れた低騒音鉄心 - Google Patents
磁気特性の優れた低騒音鉄心Info
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- JPH09275021A JPH09275021A JP8082770A JP8277096A JPH09275021A JP H09275021 A JPH09275021 A JP H09275021A JP 8082770 A JP8082770 A JP 8082770A JP 8277096 A JP8277096 A JP 8277096A JP H09275021 A JPH09275021 A JP H09275021A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0213—Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた鉄損特性を有し、しかも騒音が小さ
く、量産性に優れ安価製造し得る磁気特性の優れた低騒
音鉄心を提供する。 【解決手段】 コア形状に打ち抜かれば複数枚の無方向
性珪素鋼板を積層形成した複層鉄心であって、前記無方
向性珪素鋼板の直流磁歪の絶対値は１．５×１０ -6以下
である。
く、量産性に優れ安価製造し得る磁気特性の優れた低騒
音鉄心を提供する。 【解決手段】 コア形状に打ち抜かれば複数枚の無方向
性珪素鋼板を積層形成した複層鉄心であって、前記無方
向性珪素鋼板の直流磁歪の絶対値は１．５×１０ -6以下
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、変圧器やリアク
トル用の磁気特性に優れた低騒音鉄心に関するものであ
る。
トル用の磁気特性に優れた低騒音鉄心に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】変圧器やリアクトル用の鉄心として、そ
の用途や容量に応じ、従来より積層鉄心または巻き鉄心
が使用されている。即ち、比較的小容量の変圧器やリア
クトル用としては、図７の(a) に示すような１枚の珪素
鋼板を複数層に巻き付けてなるカットコア型の巻き鉄心
Ｂ、または、図７の(b) に示すようなＥＩまたはＥＥ型
に打ち抜かれた複数枚のコアを積層してなる打ち抜き積
層鉄心Ｃが使用されている。
の用途や容量に応じ、従来より積層鉄心または巻き鉄心
が使用されている。即ち、比較的小容量の変圧器やリア
クトル用としては、図７の(a) に示すような１枚の珪素
鋼板を複数層に巻き付けてなるカットコア型の巻き鉄心
Ｂ、または、図７の(b) に示すようなＥＩまたはＥＥ型
に打ち抜かれた複数枚のコアを積層してなる打ち抜き積
層鉄心Ｃが使用されている。
【０００３】カットコア型の巻き鉄心Ｂとしては、巻き
方向に励磁されるために、鉄損特性上有利な方向性珪素
鋼板が一般に使用されており、一方、ＥＩまたはＥＥ型
の打ち抜き積層鉄心Ｃとしては、一般に無方向性珪素鋼
板が使用されていることが多い。
方向に励磁されるために、鉄損特性上有利な方向性珪素
鋼板が一般に使用されており、一方、ＥＩまたはＥＥ型
の打ち抜き積層鉄心Ｃとしては、一般に無方向性珪素鋼
板が使用されていることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＥＩまたはＥＥ型の打
ち抜き積層鉄心Ｃに無方向性珪素鋼板が使用されている
理由は、無方向性珪素鋼板が安価である上、ＥＩまたは
ＥＥ型の打ち抜き積層鉄心は、著しく鉄損の劣化するＣ
方向やコーナー部を有する形状であることから、方向性
珪素鋼板では、鉄心形状が鉄損特性上不利であるためで
ある。
ち抜き積層鉄心Ｃに無方向性珪素鋼板が使用されている
理由は、無方向性珪素鋼板が安価である上、ＥＩまたは
ＥＥ型の打ち抜き積層鉄心は、著しく鉄損の劣化するＣ
方向やコーナー部を有する形状であることから、方向性
珪素鋼板では、鉄心形状が鉄損特性上不利であるためで
ある。
【０００５】一方、方向性珪素鋼板を使用したカットコ
ア型の巻き鉄心Ｂは、焼鈍、ワニス含浸、カット、研磨
など加工工程が多く、積層鉄心Ｃに比べて量産性に劣
り、加工コストが高い。更に、カットコア型の巻き鉄心
Ｂは、積層鉄心Ｃに比べて、鉄損特性は優れている反
面、鉄心構造上、騒音が大である問題を有している。
ア型の巻き鉄心Ｂは、焼鈍、ワニス含浸、カット、研磨
など加工工程が多く、積層鉄心Ｃに比べて量産性に劣
り、加工コストが高い。更に、カットコア型の巻き鉄心
Ｂは、積層鉄心Ｃに比べて、鉄損特性は優れている反
面、鉄心構造上、騒音が大である問題を有している。
【０００６】従来の積層鉄心を構成する無方向性珪素鋼
板のSi含有量は最高３wt.%であり、方向性珪素鋼板を使
用したカットコア型の巻き鉄心と比較して軟磁気特性が
劣っている。
板のSi含有量は最高３wt.%であり、方向性珪素鋼板を使
用したカットコア型の巻き鉄心と比較して軟磁気特性が
劣っている。
【０００７】上述した問題は、ＥＩまたはＥＥ型の打ち
抜き積層鉄心に方向性珪素鋼板を使用すれば、ある程度
解決されるが、ＥＩまたはＥＥ型の打ち抜き積層鉄心
は、上述したように著しく鉄損の劣化するＣ方向やコー
ナー部を有しているために、積層鉄心として方向性珪素
鋼板を使用することはできない。
抜き積層鉄心に方向性珪素鋼板を使用すれば、ある程度
解決されるが、ＥＩまたはＥＥ型の打ち抜き積層鉄心
は、上述したように著しく鉄損の劣化するＣ方向やコー
ナー部を有しているために、積層鉄心として方向性珪素
鋼板を使用することはできない。
【０００８】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、優れた鉄損特性を有し、しかも騒音が小さ
く、量産性に優れ安価に製造し得る、磁気特性の優れた
低騒音鉄心を提供することにある。
を解決し、優れた鉄損特性を有し、しかも騒音が小さ
く、量産性に優れ安価に製造し得る、磁気特性の優れた
低騒音鉄心を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から、優れた鉄損特性を有し、しかも騒音が小さ
く、量産性に優れ安価に製造し得る鉄心を開発すべく鋭
意研究を重ねた。その結果、直流磁歪の絶対値が１．５
×１０-6以下である無方向性珪素鋼板を使用し、これを
積層形成して積層鉄心とすれば、優れた鉄損特性を有
し、且つ、騒音、量産性および製造コストの問題も解決
し得ることを知見した。
観点から、優れた鉄損特性を有し、しかも騒音が小さ
く、量産性に優れ安価に製造し得る鉄心を開発すべく鋭
意研究を重ねた。その結果、直流磁歪の絶対値が１．５
×１０-6以下である無方向性珪素鋼板を使用し、これを
積層形成して積層鉄心とすれば、優れた鉄損特性を有
し、且つ、騒音、量産性および製造コストの問題も解決
し得ることを知見した。
【００１０】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、この発明は、カットコア形状に打ち抜か
れた複数枚の無方向性珪素鋼板を積層形成した積層鉄心
であって、前記無方向性珪素鋼板の直流磁歪の絶対値が
１．５×１０-6以下であることに特徴を有するものであ
る。
ものであって、この発明は、カットコア形状に打ち抜か
れた複数枚の無方向性珪素鋼板を積層形成した積層鉄心
であって、前記無方向性珪素鋼板の直流磁歪の絶対値が
１．５×１０-6以下であることに特徴を有するものであ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の鉄心の概略斜
視図である。図１に示すように、この発明の鉄心Ａは、
カットコア形状に打ち抜かれた複数枚の無方向性珪素鋼
板１を積層形成した積層鉄心からなっている。従って、
曲げ加工を施す必要がなく、曲げ加工時に発生する歪み
の影響を受けることがないので、巻き加工鉄心の場合に
必須とされている歪み取り焼鈍を行う必要がなくなる。
視図である。図１に示すように、この発明の鉄心Ａは、
カットコア形状に打ち抜かれた複数枚の無方向性珪素鋼
板１を積層形成した積層鉄心からなっている。従って、
曲げ加工を施す必要がなく、曲げ加工時に発生する歪み
の影響を受けることがないので、巻き加工鉄心の場合に
必須とされている歪み取り焼鈍を行う必要がなくなる。
【００１２】巻き加工鉄心の場合には、図３に矢印ａで
示す板厚方向への磁歪および構造上生ずる共振、ならび
に、矢印ｂで示す磁気吸引力の影響のために、騒音の発
生が大であるが、この発明のようなカットコア形状の積
層鉄心の場合には、共振が生じないので、巻き加工鉄心
に比べて騒音の発生が少ない。
示す板厚方向への磁歪および構造上生ずる共振、ならび
に、矢印ｂで示す磁気吸引力の影響のために、騒音の発
生が大であるが、この発明のようなカットコア形状の積
層鉄心の場合には、共振が生じないので、巻き加工鉄心
に比べて騒音の発生が少ない。
【００１３】周知のように、珪素鋼板の磁歪は、Si含有
量によって大きく影響される。例えば、Si含有量が３w
t.%の無方向性珪素鋼板と、Si含有量が６．５wt.%の無
方向性珪素鋼板との直流磁歪を調べたところ、前者が
３．２×１０-6であるのに対し、後者は０．０８×１０
-6であって、Si含有量が６．５wt.%の無方向性珪素鋼板
の方が優れている。
量によって大きく影響される。例えば、Si含有量が３w
t.%の無方向性珪素鋼板と、Si含有量が６．５wt.%の無
方向性珪素鋼板との直流磁歪を調べたところ、前者が
３．２×１０-6であるのに対し、後者は０．０８×１０
-6であって、Si含有量が６．５wt.%の無方向性珪素鋼板
の方が優れている。
【００１４】この発明において使用される無方向性珪素
鋼板の直流磁歪の絶対値は１．５×１０-6以下であるこ
とが必要である。直流磁歪の絶対値が１．５×１０-6を
超えると、磁気特性が劣化し、且つ、騒音の発生が大に
なる。
鋼板の直流磁歪の絶対値は１．５×１０-6以下であるこ
とが必要である。直流磁歪の絶対値が１．５×１０-6を
超えると、磁気特性が劣化し、且つ、騒音の発生が大に
なる。
【００１５】直流磁歪の絶対値を、１．５×１０-6以下
とするためには、無方向性珪素鋼板のSi含有量を４〜７
wt.%の範囲内とすることが必要であり、これによって、
軟磁気特性に優れ、騒音の少ない鉄心が得られる。無方
向性珪素鋼板のSi含有量が４wt.%未満では、鉄損および
磁歪が大になり、上述した効果が得られない。一方、Si
含有量が７wt.%を超えると、磁気特性が劣化する。
とするためには、無方向性珪素鋼板のSi含有量を４〜７
wt.%の範囲内とすることが必要であり、これによって、
軟磁気特性に優れ、騒音の少ない鉄心が得られる。無方
向性珪素鋼板のSi含有量が４wt.%未満では、鉄損および
磁歪が大になり、上述した効果が得られない。一方、Si
含有量が７wt.%を超えると、磁気特性が劣化する。
【００１６】上述したように、この発明の鉄心は、直流
磁歪の絶対値が１．５×１０-6以下である無方向性珪素
鋼板を使用したカットコア型の積層鉄心であることによ
り、無方向性珪素鋼板の利点および積層鉄心の利点が共
に生かされ、磁歪が小で鉄損特性に優れた性能を有し、
騒音が少なく、量産性および製造コストの良好な鉄心が
得られる。
磁歪の絶対値が１．５×１０-6以下である無方向性珪素
鋼板を使用したカットコア型の積層鉄心であることによ
り、無方向性珪素鋼板の利点および積層鉄心の利点が共
に生かされ、磁歪が小で鉄損特性に優れた性能を有し、
騒音が少なく、量産性および製造コストの良好な鉄心が
得られる。
【００１７】この発明の鉄心Ａのカットコア形状は、図
１に示した形状に限られるものではなく、図２の(a),
(b),(c),(d) に平面図で示すような各種形状にしてもよ
い。また組立ても、ワニス含浸、ボルト締め、コイルホ
ビンへの差し込み等、各種の方法によって行うことがで
きる。
１に示した形状に限られるものではなく、図２の(a),
(b),(c),(d) に平面図で示すような各種形状にしてもよ
い。また組立ても、ワニス含浸、ボルト締め、コイルホ
ビンへの差し込み等、各種の方法によって行うことがで
きる。
【００１８】
【実施例】次に、この発明を、実施例により更に説明す
る。表１に示す材質および直流磁歪を有する、板厚０．
１mmの珪素鋼板および板厚２５μm のFe系アモルファス
を使用し、図４の(a) および(b) に示した製造工程に従
って巻き加工または積層加工を施し、ＣＳ１００サイズ
の鉄心の供試体No. １〜９を調製した。
る。表１に示す材質および直流磁歪を有する、板厚０．
１mmの珪素鋼板および板厚２５μm のFe系アモルファス
を使用し、図４の(a) および(b) に示した製造工程に従
って巻き加工または積層加工を施し、ＣＳ１００サイズ
の鉄心の供試体No. １〜９を調製した。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１において、供試体No. ６およびNo. ８
は、本発明の範囲内の材質および加工手段による供試体
（以下、本発明供試体という）であり、供試体No. １〜
５およびNo. ７〜８は、その材質および加工手段の何れ
かまたは両方が本発明の範囲外の供試体（以下、比較用
供試体という）である。
は、本発明の範囲内の材質および加工手段による供試体
（以下、本発明供試体という）であり、供試体No. １〜
５およびNo. ７〜８は、その材質および加工手段の何れ
かまたは両方が本発明の範囲外の供試体（以下、比較用
供試体という）である。
【００２１】各供試体に対し、一次および二次巻き数を
それぞれ１００ターンずつ施したコイルを取付け、バン
ドで固く固定した後、１ＫＨｚ、０．５Ｔの磁束正弦波
励磁を施し、そのときに生じた鉄損および騒音を測定し
た。
それぞれ１００ターンずつ施したコイルを取付け、バン
ドで固く固定した後、１ＫＨｚ、０．５Ｔの磁束正弦波
励磁を施し、そのときに生じた鉄損および騒音を測定し
た。
【００２２】鉄損はパワーメータによって測定し、騒音
はコアの側面中心から１０cmの位置において騒音計（Ａ
スケール）により測定した。図５に鉄損の測定結果をグ
ラフによって示し、図６に騒音の測定結果をグラフによ
って示す。
はコアの側面中心から１０cmの位置において騒音計（Ａ
スケール）により測定した。図５に鉄損の測定結果をグ
ラフによって示し、図６に騒音の測定結果をグラフによ
って示す。
【００２３】図５および図６から明らかなように、直流
磁歪の絶対値が１．５×１０-6以下で、Si含有量が６．
５wt.%の無方向性珪素鋼板を使用した本発明供試体No.
６、および、直流磁歪の絶対値が１．５×１０-6以下
で、Si含有量が５．９wt.%の無方向性珪素鋼板を使用し
た本発明供試体No. ９は、鉄損および騒音が何れも低か
った。
磁歪の絶対値が１．５×１０-6以下で、Si含有量が６．
５wt.%の無方向性珪素鋼板を使用した本発明供試体No.
６、および、直流磁歪の絶対値が１．５×１０-6以下
で、Si含有量が５．９wt.%の無方向性珪素鋼板を使用し
た本発明供試体No. ９は、鉄損および騒音が何れも低か
った。
【００２４】これに対して、直流磁歪の絶対値が１．５
×１０-6超で、Si含有量が３wt.%の比較用供試体No. １
〜４は、鉄損および騒音が何れも高かった。また、直流
磁歪の絶対値が１．５×１０-6以下で、Si含有量が６．
５wt.%または５．９wt.%の無方向性珪素鋼板を使用した
場合でも、巻き形状である比較用供試体No. ５、および
No. ８は、騒音が大であり、Fe系アモルファスを使用し
た比較用供試体No. ７は、鉄損は少ないが、騒音が極め
て大であった。
×１０-6超で、Si含有量が３wt.%の比較用供試体No. １
〜４は、鉄損および騒音が何れも高かった。また、直流
磁歪の絶対値が１．５×１０-6以下で、Si含有量が６．
５wt.%または５．９wt.%の無方向性珪素鋼板を使用した
場合でも、巻き形状である比較用供試体No. ５、および
No. ８は、騒音が大であり、Fe系アモルファスを使用し
た比較用供試体No. ７は、鉄損は少ないが、騒音が極め
て大であった。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
優れた鉄損特性を有し、しかも騒音が小さく、量産性に
優れ安価に製造し得る、磁気特性の優れた低騒音鉄心が
得られる工業上有用な効果がもたらされる。
優れた鉄損特性を有し、しかも騒音が小さく、量産性に
優れ安価に製造し得る、磁気特性の優れた低騒音鉄心が
得られる工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の鉄心の概略斜視図である。
【図２】この発明の鉄心の他の例を示す概略平面図であ
る。
る。
【図３】巻き加工鉄心の騒音発生状態を示す説明図であ
る。
る。
【図４】鉄心の製造工程図である。
【図５】鉄損の測定結果を示すグラフである。
【図６】騒音の測定結果を示すグラフである。
【図７】従来の鉄心の概略斜視図である。
Ａ 本発明鉄心 Ｂ 従来の巻き鉄心 Ｃ 従来の積層鉄心 １ 無方向性珪素鋼板
Claims (1)
- 【請求項１】 カットコア形状に打ち抜かれた複数枚の
無方向性珪素鋼板を積層形成した積層鉄心であって、前
記無方向性珪素鋼板の直流磁歪の絶対値は、１．５×１
０-6以下であることを特徴とする、磁気特性の優れた低
騒音鉄心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082770A JPH09275021A (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 磁気特性の優れた低騒音鉄心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082770A JPH09275021A (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 磁気特性の優れた低騒音鉄心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09275021A true JPH09275021A (ja) | 1997-10-21 |
Family
ID=13783677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8082770A Pending JPH09275021A (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 磁気特性の優れた低騒音鉄心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09275021A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002011158A3 (en) * | 2000-07-27 | 2002-04-25 | Honeywell Int Inc | HIGH PERFORMANCE REPORTED METAL MAGNETIC COMPONENT |
| JP2003223975A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Eto Denki:Kk | 環状金属体加熱装置 |
| JP2011220798A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Ulvac Japan Ltd | 触針式段差計における差動トランス用コア及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-04-04 JP JP8082770A patent/JPH09275021A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002011158A3 (en) * | 2000-07-27 | 2002-04-25 | Honeywell Int Inc | HIGH PERFORMANCE REPORTED METAL MAGNETIC COMPONENT |
| JP2003223975A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Eto Denki:Kk | 環状金属体加熱装置 |
| JP2011220798A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Ulvac Japan Ltd | 触針式段差計における差動トランス用コア及びその製造方法 |
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