JPH1140434A - リアクトル用鉄心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リアクトル鉄心の小型、軽量化を図ることを
目的とする。 【解決手段】 ヨーク鉄心を、方向性珪素鋼板を積層し
て構成する。積層された方向性珪素鋼板は、方向性珪素
鋼板の圧延方向に沿う両端で屈曲している。この屈曲さ
れた屈曲部の端面を、脚鉄心の端面に衝合させる。脚鉄
心からヨーク鉄心に入る磁束は、ヨーク鉄心の方向性珪
素鋼板の圧延方向に沿って通過するので、損失は小さ
い。そのためヨーク鉄心の磁束密度を高く設定すること
ができる。したがってヨーク鉄心の断面積を小さくする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリアクトル用鉄心に
関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばコンデンサ用直列リアクトルと
して使用される鉄心は、コイルが巻装される複数のギャ
ツプ付の脚鉄心と、各脚鉄心の端部を橋絡するヨーク鉄
心とにより主として構成されることが知られている。

【０００３】図４はその従来構成を示すもので、１は脚
鉄心で、短冊状の珪素鋼板を積層して構成されるブロッ
ク鉄心２と、各ブロック鉄心２の間に挿入されるギャッ
プ用の非磁性絶縁体３とを交互に積み重ねて柱状に構成
される。なお図示する脚鉄心１はその断面を方形状とし
ているが、実際には脚鉄心１にはコイルが巻装されるの
で、ブロック鉄心２として、その外周が極力円形に近く
なるように多角形状とするのが望ましく、そのためには
長さが順次異なる複数の珪素鋼板を並設するように積層
して構成するとよい。

【０００４】４、５は上部及び下部のヨーク鉄心で、短
冊状の珪素鋼板を積層して、ほぼ直方体状に構成されて
いる。ヨーク鉄心を構成する珪素鋼板の積層面と、ブロ
ック鉄心２を構成している珪素鋼板の積層面とが互いに
向い合うように鉄心脚１の端部とヨーク鉄心とが衝合さ
れる。またヨーク鉄心を構成している珪素鋼板の積層面
が各鉄心脚の端面に共通してまたがるように配置される
ことにより、各ヨーク鉄心は各脚鉄心の端面を橋絡して
いる。

【０００５】このようなリアクトル鉄心においては、コ
イルが励磁されるときに発生する磁束φが脚鉄心１より
ヨーク鉄心４（および５）に流入する。しかし前記のよ
うな構成のヨーク鉄心によると、この磁束φは並設され
ている隣の脚鉄心に向かうために、ヨーク鉄心の内部に
おいて直角に曲がらざるを得ない。

【０００６】ところでこの種リアクトル鉄心を構成する
のにあたり、方向性珪素鋼板と無方向性珪素鋼板とが一
般に使用されている。無方向性珪素鋼板は、その損失が
磁束の通過方向にあまり影響されない点で有利である
が、その反面方向性珪素鋼板に比較して同一の磁束密度
では損失が大きい欠点がある。そのためリアクトル鉄心
にはその損失の低減を図るために方向性珪素鋼板を利用
するのが有利である。

【０００７】しかしこの方向性珪素鋼板は、その圧延方
向に磁束が通る場合では損失は極めて小さいが、圧延方
向に対して直角の方向に磁束が通る場合は損失が増加す
る傾向がある。しかしヨーク鉄心を、矢印Ｐ方向を圧延
方向とする方向性珪素鋼板で構成したとすると、前記の
ようにヨーク鉄心ではその内部で磁束が直角方向に曲げ
られるので、どうしても損失が大きくなる。そこで従来
では止むを得ずヨーク鉄心を無方向性珪素鋼板で構成す
るようにしている。

【０００８】このように無方向性珪素鋼板を使用する場
合は、前記のように損失が大きいことにより、方向性珪
素鋼板により構成する場合よりも磁束密度を低く設定せ
ざるを得ない。そのため脚鉄心を方向性または無方向性
珪素鋼板により構成しても、その脚鉄心よりも断面積が
大きくなるので、したがってリアクトル鉄心としてどう
しても大型化するし、またこれにともなって重量も増大
するようになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、損失の増大
を招くことなく方向性珪素鋼板によるヨーク鉄心の構成
を可能とし、もって無方向性珪素鋼板によるよりも、リ
アクトル鉄心の小型化、軽量化を図ることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、方向性珪素鋼
板が積層されてあって、この方向性珪素鋼板の圧延方向
に沿う両端が屈曲されてコ状とされたヨーク鉄心を使用
し、この屈曲された屈曲部の端面を、脚鉄心の端面に対
して衝合するようにしたことを特徴とする。

【００１１】脚鉄心からヨーク鉄心に磁束が向かうと
き、その磁束はヨーク鉄心の屈曲部の端面からヨーク鉄
心の内部に入る。しかしその通過方向はヨーク鉄心を構
成している方向性珪素鋼板の圧延方向と一致している
し、またその磁束が隣の脚鉄心に向かうために曲がる場
合でも、その圧延方向に沿っていくようになる。そのた
めその磁束は圧延方向に対して直角の方向に通ることは
ないので、したがってその磁束の通過に際して損失が増
大することはない。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１によっ
て説明する。同図は単相用のリアクトル鉄心すなわち鉄
心脚を２脚とした場合構成を示す。鉄心脚１は従来構成
と同じく、方向性または無方向性珪素鋼板を積層してな
るブロック鉄心２と非磁性絶縁体３とを交互に積み重ね
て柱状に構成されてある。方向性珪素鋼板によってブロ
ック鉄心２を構成する場合は、その圧延方向が磁束の通
過方向と一致するように並設して積層することが望まし
い。

【００１３】本発明にしたがい、ヨーク鉄心４、５は方
向性珪素鋼板を積層することによって構成される。そし
て矢印Ｐをその圧延方向とするとき、その圧延方向に沿
う両端には屈曲による屈曲部６を備えている。この屈曲
部６の端面が鉄心脚１の端面において、鉄心脚１のブロ
ック鉄心２を構成している珪素鋼板の積層面と向い合う
ように衝合される。

【００１４】この場合ヨーク鉄心の珪素鋼板の積層方向
とブロック鉄心の珪素鋼板の積層方向とが合致するよう
に衝合することが望ましい。このようにすると、ヨーク
鉄心の珪素鋼板の端面とブロック鉄心の珪素鋼板の端面
とが互いに連続するようになり、したがって衝合部分で
の磁気抵抗が小さくなって都合がよい。

【００１５】以上の構成において、鉄心脚１からヨーク
鉄心４（および５）に、その屈曲部６の端面から磁束φ
が入る場合、その方向はヨーク鉄心４を構成している方
向性珪素鋼板の圧延方向Ｐと一致しているので、磁束φ
がヨーク鉄心の内部で曲がるようなことがあっても、そ
の曲がる方向は圧延方向に沿っているので、圧延方向に
対して直角の方向に通過する場合よりも、その損失は小
さい。

【００１６】したがって同一の磁束密度においても損失
が小さいことにより、ヨーク鉄心の磁束密度を高く設定
することができ、これによりその断面積を、脚鉄心のそ
れに比較して大きくする必要はなくなるので、ヨーク鉄
心を小型に製作できるし、またその軽量化も可能とな
る。

【００１７】なおこのようなヨーク鉄心の製作に際し、
短冊状の方向性珪素鋼板をコ字状に屈曲したものを順次
積層して構成してもよいが、これに代えて図２に示すよ
うに方向性珪素鋼板をその圧延方向Ｐに沿って巻回して
巻鉄心１１を構成し、これを鎖線で示す位置で切断して
二分し、そのそれぞれの鉄心部分１２、１３を各ヨーク
鉄心４、５として利用するようにしてもよい。

【００１８】図１に示すリアクトル鉄心は鉄心脚１が２
脚の単相用のものであるが、鉄心脚１が３脚の三相用の
ものでも本発明は適用される。その例を示したのが図３
である。ヨーク鉄心４（または５）は２個の内ヨーク鉄
心７と、これが並設された状態でその外側面に沿う外ヨ
ーク鉄心８とにより構成される。これによれば側鉄心脚
１Ａは、外ヨーク鉄心８とひとつの内ヨーク鉄心７の端
面に衝合し、また中央鉄心脚１Ｂは並設された二つの内
ヨーク鉄心７の端面に衝合する。各ヨーク鉄心７、８の
圧延方向は図１に示すものと同様である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヨ
ーク鉄心を、圧延方向に対して損失の少ない方向性珪素
鋼板により製作した場合でも、方向性珪素鋼板の圧延方
向に対して直角の方向には磁束が通過しない構成するこ
とができ、したがって損失の増大を招くことなく方向性
珪素鋼板によるヨーク鉄心の構成を可能とし、これによ
りヨーク鉄心の磁束密度を高く設定できることから、そ
の断面積を小さくすることができるようになり、したが
って従来のような無方向性珪素鋼板によるよりも、リア
クトル鉄心の小型化、軽量化が可能となるといった効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すリアクトル鉄心の斜
視図である。

【図２】図１の構成におけるヨーク鉄心の製作方法の一
例を示す正面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す斜視図である。

【図４】従来例の斜視図である。

【符号の説明】

１ 鉄心脚 ２ ブロック鉄心 ３ ギャップ用の非磁性絶縁板 ４ ヨーク鉄心 ５ ヨーク鉄心 ６ 屈曲部 Ｐ 圧延方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 秀樹 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブロック鉄心を積み重ねて構成したギャ
   ップ付きの複数の脚鉄心と、方向性珪素鋼板が積層され
   てあって、その両端が、前記方向性珪素鋼板の圧延方向
   に沿ってコ字状に屈曲された屈曲部としてあるヨーク鉄
   心とを備え、前記ヨーク鉄心の屈曲部の端面を前記脚鉄
   心の端面に衝合してなるリアクトル用鉄心。