JPS58213408A - 静止電気機器用鉄心 - Google Patents
静止電気機器用鉄心Info
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- JPS58213408A JPS58213408A JP9720082A JP9720082A JPS58213408A JP S58213408 A JPS58213408 A JP S58213408A JP 9720082 A JP9720082 A JP 9720082A JP 9720082 A JP9720082 A JP 9720082A JP S58213408 A JPS58213408 A JP S58213408A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- iron core
- amorphous alloy
- silicon steel
- iron
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は変圧器、リアクトル等の単相用静止電気機器に
用いる積鉄心に関し、特に電力用単相変圧器に用いるの
に好適な積鉄心に関するものである０ 電力用変圧器の鉄心としては、磁気特性において鉄損が
少ない仁と及び飽和磁束密度が高いことが望まれている
。また、その他に量産体勢における実用性に優れ、安価
に製造できるものでなけれがならないことも重要である
。そのため、現在普及している電力用変圧器の鉄心には
鉄損が比較的少なく且つ飽和磁束密度が高い無方向性り
い素鋼板又は方向性けい素鉗帯等の磁性月利が使用され
ている。
用いる積鉄心に関し、特に電力用単相変圧器に用いるの
に好適な積鉄心に関するものである０ 電力用変圧器の鉄心としては、磁気特性において鉄損が
少ない仁と及び飽和磁束密度が高いことが望まれている
。また、その他に量産体勢における実用性に優れ、安価
に製造できるものでなけれがならないことも重要である
。そのため、現在普及している電力用変圧器の鉄心には
鉄損が比較的少なく且つ飽和磁束密度が高い無方向性り
い素鋼板又は方向性けい素鉗帯等の磁性月利が使用され
ている。
ところで、最近開発された磁性材料として、（ｔＪ在普
及している無方向性のけい素鋼板や方向性けい素鋼帯の
磁性材料（以下単にけい素舒２板という）とは全く異質
の非晶質合金板が注目されている。
及している無方向性のけい素鋼板や方向性けい素鋼帯の
磁性材料（以下単にけい素舒２板という）とは全く異質
の非晶質合金板が注目されている。
この非晶質合金板は、鉄を基材として、これにボロン、
シリコン、カーボン、燐等の非金属を添加し、高温度で
溶融状態にある合金を、急速に冷却させて薄い板状又は
帯状に作られる。この非晶質合金板は従来のけい素鋼板
のように複雑な製造工程を要しないため、量産に適して
おり、この非晶質合金板はその製造工程において省エネ
ルギーを図ることができる利点がある。しかも、この非
晶質合金板の鉄損は、従来のけい素鋼板の鉄損に比べて
約１／２〜１／’＋と低鉄損であり、これを電力用変圧
器の鉄心に用いた場合大幅な省エネルギーを図ることが
できるため、この非晶質合金板を採用した電力用変圧器
用の鉄心の開発が期待されている。
シリコン、カーボン、燐等の非金属を添加し、高温度で
溶融状態にある合金を、急速に冷却させて薄い板状又は
帯状に作られる。この非晶質合金板は従来のけい素鋼板
のように複雑な製造工程を要しないため、量産に適して
おり、この非晶質合金板はその製造工程において省エネ
ルギーを図ることができる利点がある。しかも、この非
晶質合金板の鉄損は、従来のけい素鋼板の鉄損に比べて
約１／２〜１／’＋と低鉄損であり、これを電力用変圧
器の鉄心に用いた場合大幅な省エネルギーを図ることが
できるため、この非晶質合金板を採用した電力用変圧器
用の鉄心の開発が期待されている。
本発明は、上記に鑑み、非晶質合金板を使用した単相用
の静止電気機器用鉄心を提供したものであり、特に巻線
が巻回される鉄心脚部に飽和磁束密度が高いけい素鋼板
を用い、その他の鉄心部分には最近開発された非晶質合
金板からなる磁性材料を用いて鉄損の少ない静止電気機
器用鉄心を提供したものである。
の静止電気機器用鉄心を提供したものであり、特に巻線
が巻回される鉄心脚部に飽和磁束密度が高いけい素鋼板
を用い、その他の鉄心部分には最近開発された非晶質合
金板からなる磁性材料を用いて鉄損の少ない静止電気機
器用鉄心を提供したものである。
以下本発明を図面を参照して詳述する。第１図乃至第５
図は本発明を単相用積鉄心に適用した場合の一実施例を
示す正面図、ト」線断面図及びｎ＋−ｍ線断面図であっ
て、これらの図において１及び２はそれぞれ上部及び下
部鉄心継鉄部、３及び４は左側鉄心脚部、５は＠線（図
示せず０）が巻回される中央鉄心脚部である。上部鉄心
継鉄部１と下部鉄心継鉄部２と左側鉄心脚部３と右側鉄
心脚部４とは、鉄損が極めそ少ない短冊状の非晶質合金
板の積層体により構成されている０この非晶質合金板と
しては例えば米国のアライドケミカル社が製造販売して
いる商品名メトグラス２６０５Ｓ２の薄板（Ｊ９さ約６
０ミクロン）を用いる。一方、中央鉄心脚部５は前記非
晶質合金板よりも鉄損は多いが飽和磁束密度が高い従沫
のけい素鋼板、例えばＪＩＳ規格Ｇ７相当の短冊状けい
素鋼板（厚さ０６ミリ）の積層体により構成されている
。
図は本発明を単相用積鉄心に適用した場合の一実施例を
示す正面図、ト」線断面図及びｎ＋−ｍ線断面図であっ
て、これらの図において１及び２はそれぞれ上部及び下
部鉄心継鉄部、３及び４は左側鉄心脚部、５は＠線（図
示せず０）が巻回される中央鉄心脚部である。上部鉄心
継鉄部１と下部鉄心継鉄部２と左側鉄心脚部３と右側鉄
心脚部４とは、鉄損が極めそ少ない短冊状の非晶質合金
板の積層体により構成されている０この非晶質合金板と
しては例えば米国のアライドケミカル社が製造販売して
いる商品名メトグラス２６０５Ｓ２の薄板（Ｊ９さ約６
０ミクロン）を用いる。一方、中央鉄心脚部５は前記非
晶質合金板よりも鉄損は多いが飽和磁束密度が高い従沫
のけい素鋼板、例えばＪＩＳ規格Ｇ７相当の短冊状けい
素鋼板（厚さ０６ミリ）の積層体により構成されている
。
上部鉄心継鉄部１及び下部鉄心継鉄部２は長さがり１幅
がＷｌの短冊状非晶質合金板を前記けい素鋼板の１枚分
の厚さく ０．３ ミリ）に相当する厚さが得られるま
で所定枚数重合させて形成した第１の非晶質合金板群Ｓ
ｔと、長さがり、で幅がＷｌの短冊状非晶質合金板をけ
い素鋼板１枚分の厚さが得られるまで所定枚数重合させ
た第２の非晶質合金板群Ｓ！とを所定の順序で積層した
ものからなる。更に詳細に述べると、第１及び第２の合
金板群Ｓ、の上に２つの第２の合金板群Ｓｔ −Ｓｔが
長辺部の外側端縁を揃えて重合゛さ□、れ、両相２の合
金板群Ｓ、、Ｓ。
がＷｌの短冊状非晶質合金板を前記けい素鋼板の１枚分
の厚さく ０．３ ミリ）に相当する厚さが得られるま
で所定枚数重合させて形成した第１の非晶質合金板群Ｓ
ｔと、長さがり、で幅がＷｌの短冊状非晶質合金板をけ
い素鋼板１枚分の厚さが得られるまで所定枚数重合させ
た第２の非晶質合金板群Ｓ！とを所定の順序で積層した
ものからなる。更に詳細に述べると、第１及び第２の合
金板群Ｓ、の上に２つの第２の合金板群Ｓｔ −Ｓｔが
長辺部の外側端縁を揃えて重合゛さ□、れ、両相２の合
金板群Ｓ、、Ｓ。
は中央鉄心脚部５の幅Ｗ１に相当する幅寸法だけ離して
対向配置される０そしてこれら第２の合金板群Ｓｖ−８
ｍの上に更に第１の合金板酵Ｓ、が重合され、該第１の
合金板群Ｓ、の上に第２の合金板群Ｓｔ 、Ｓｔが重合
される。以下同様にして第１の合金板群Ｓ。
対向配置される０そしてこれら第２の合金板群Ｓｖ−８
ｍの上に更に第１の合金板酵Ｓ、が重合され、該第１の
合金板群Ｓ、の上に第２の合金板群Ｓｔ 、Ｓｔが重合
される。以下同様にして第１の合金板群Ｓ。
と第２の合金板群Ｓｔ −Ｓ！とが所定の鉄心断面積が
得られるまで交互に積層される。上部及び下部鉄心継鉄
部１及び２は互いに平行に配置されている。
得られるまで交互に積層される。上部及び下部鉄心継鉄
部１及び２は互いに平行に配置されている。
左右両側鉄心脚部３及び４Ｆｉいずれも長さがＬ３で幅
が毘の短冊状非晶質合金板をけい素鋼板１枚分に相当す
る厚さが得られるまで重合させた第３の非晶質合金板群
Ｓ、からなっている。そしてこれら鉄心脚部３．４は、
第３の非晶質合金板群Ｓ、の端部を第４図に示すように
上部鉄心継鉄部１及び下部鉄心継鉄部２の第２の合金板
群Ｓｔ −Ｓｔ間に入り組ませるように交互に寸法Ｗ１
ずつ長手方向に位置をずらして所定の数積層することに
より構成する。また巻線が巻かれる中央鉄心脚部５は、
第３の非晶質合金板群Ｓ、と同寸同形秋の短冊状けい素
鋼板ＳＳを、交互に長手方向に寸法ＷＩずつ位置をずら
して積層することにより構成され、順次積層されるけい
素鋼板ＳＳの端部が上部鉄心継鉄部１の第１の合金板群
Ｓ＋−８＋間及び下部鉄心継鉄部２の第１の合金板群Ｓ
ｌ＋８１間に交互に入り川むように衝合されて、左右両
側鉄心脚部３．４と中央鉄心脚部５とが、上部及び下部
鉄心継鉄部１．２間に跨って互いに平行した単相用の静
止電気機器用鉄心Ｃが構成されている。
が毘の短冊状非晶質合金板をけい素鋼板１枚分に相当す
る厚さが得られるまで重合させた第３の非晶質合金板群
Ｓ、からなっている。そしてこれら鉄心脚部３．４は、
第３の非晶質合金板群Ｓ、の端部を第４図に示すように
上部鉄心継鉄部１及び下部鉄心継鉄部２の第２の合金板
群Ｓｔ −Ｓｔ間に入り組ませるように交互に寸法Ｗ１
ずつ長手方向に位置をずらして所定の数積層することに
より構成する。また巻線が巻かれる中央鉄心脚部５は、
第３の非晶質合金板群Ｓ、と同寸同形秋の短冊状けい素
鋼板ＳＳを、交互に長手方向に寸法ＷＩずつ位置をずら
して積層することにより構成され、順次積層されるけい
素鋼板ＳＳの端部が上部鉄心継鉄部１の第１の合金板群
Ｓ＋−８＋間及び下部鉄心継鉄部２の第１の合金板群Ｓ
ｌ＋８１間に交互に入り川むように衝合されて、左右両
側鉄心脚部３．４と中央鉄心脚部５とが、上部及び下部
鉄心継鉄部１．２間に跨って互いに平行した単相用の静
止電気機器用鉄心Ｃが構成されている。
このように構成した積鉄心Ｃにおいては巻線を巻回しな
い上、下部鉄心継鉄部１．２及び左、右側鉄心脚部３．
４に非晶質合金板を使用（７たことにより鉄損が大幅に
減少する。また巻線を巻回するけい素鋼板からなる中央
鉄心脚部５と、巻線を巻回しない上、下部鉄心継鉄部１
．２及び左、右側鉄心脚部３．４の各鉄心断面積を略同
−にすると、中央鉄心脚部５を通る磁束は左、右側鉄心
脚部に分流することになるため、飽和磁束密度の低い非
晶質合金板からなる鉄心部分の磁束密度は低下して左、
右側鉄心脚部３．４での磁気飽和が生じることがない。
い上、下部鉄心継鉄部１．２及び左、右側鉄心脚部３．
４に非晶質合金板を使用（７たことにより鉄損が大幅に
減少する。また巻線を巻回するけい素鋼板からなる中央
鉄心脚部５と、巻線を巻回しない上、下部鉄心継鉄部１
．２及び左、右側鉄心脚部３．４の各鉄心断面積を略同
−にすると、中央鉄心脚部５を通る磁束は左、右側鉄心
脚部に分流することになるため、飽和磁束密度の低い非
晶質合金板からなる鉄心部分の磁束密度は低下して左、
右側鉄心脚部３．４での磁気飽和が生じることがない。
一方、＠線が巻回される中央鉄心脚部５には、飽和磁束
密度の高いけい素鋼板が使用されているので、従来の鉄
心と同様に磁束密度を高くして鉄心断面“積を小さくし
、巻線を大形化することなく巻回する導体の長さを最短
にすることができ、合理的で経済的な変圧器を生産する
ことができる。更に、上部鉄心継鉄部１．２及び左、右
側鉄心脚部３．４に用いる非晶質合金板群Ｓ＋ ＋ ８
２＋ ＳＲは非晶質合金の帯状体を所定枚数重合させて
短冊状に切断した後、磁場焼鈍し、その後、中央鉄心脚
部５に用いるけい素鋼板ＳＳと共に、従来のけい素鋼板
のみによる積鉄心と同様の積層方法で積層すればよい。
密度の高いけい素鋼板が使用されているので、従来の鉄
心と同様に磁束密度を高くして鉄心断面“積を小さくし
、巻線を大形化することなく巻回する導体の長さを最短
にすることができ、合理的で経済的な変圧器を生産する
ことができる。更に、上部鉄心継鉄部１．２及び左、右
側鉄心脚部３．４に用いる非晶質合金板群Ｓ＋ ＋ ８
２＋ ＳＲは非晶質合金の帯状体を所定枚数重合させて
短冊状に切断した後、磁場焼鈍し、その後、中央鉄心脚
部５に用いるけい素鋼板ＳＳと共に、従来のけい素鋼板
のみによる積鉄心と同様の積層方法で積層すればよい。
したがって、鉄心の製造工数には大きな変化を生じず、
鉄心の量産体勢において生産コストを高める要因はなく
良質で安価な単相用の積鉄心を供給することができる。
鉄心の量産体勢において生産コストを高める要因はなく
良質で安価な単相用の積鉄心を供給することができる。
なお、本実施例では積鉄心Ｃの、上、下部鉄心継鉄部１
，２を２種類の非晶質合金板群Ｓ＋−８ｔの組合せでま
た左、右側鉄心脚部３．４を１種類の非晶質合金板群Ｓ
３で構成し、中央鉄心脚部５を１種類のけい素鋼板ＳＳ
Ｋより構成したが、本発明はこのような鉄心構造のみに
何ら限定されるものではない。即ち、本発明においては
巻線を巻回する鉄心脚部をけい素鋼板により形成し、巻
線を巻回しない他の鉄心部分を非晶質合金板群（てより
形成すればよく、従来ｌ）けい素鋼板のみにＬる精条大
心の全ての構造のものに適用して同様の効果を得ること
ができる。更にけい素鋼板ＳＳと非晶ガ合金板群Ｓ＋
ｒ 斗ｖ Ｓ３を同一幅寸法で形成したが、夫々の鉄心
継鉄部及び鉄心脚部の磁束密度及び占積率を考慮して夫
りの幅寸法を異らせて夫々の鉄心断面積を異ならせるよ
うにしてもよい。
，２を２種類の非晶質合金板群Ｓ＋−８ｔの組合せでま
た左、右側鉄心脚部３．４を１種類の非晶質合金板群Ｓ
３で構成し、中央鉄心脚部５を１種類のけい素鋼板ＳＳ
Ｋより構成したが、本発明はこのような鉄心構造のみに
何ら限定されるものではない。即ち、本発明においては
巻線を巻回する鉄心脚部をけい素鋼板により形成し、巻
線を巻回しない他の鉄心部分を非晶質合金板群（てより
形成すればよく、従来ｌ）けい素鋼板のみにＬる精条大
心の全ての構造のものに適用して同様の効果を得ること
ができる。更にけい素鋼板ＳＳと非晶ガ合金板群Ｓ＋
ｒ 斗ｖ Ｓ３を同一幅寸法で形成したが、夫々の鉄心
継鉄部及び鉄心脚部の磁束密度及び占積率を考慮して夫
りの幅寸法を異らせて夫々の鉄心断面積を異ならせるよ
うにしてもよい。
上記の実施例では外鉄形の鉄心を例にとったが、第５図
に示すような内鉄形の単相用積鉄心にも同様に本発明を
適用できる。この場合上部及び下部鉄心継鉄部１′及び
２′は長さがＬ′１で幅がＷ′、の非晶質合金板群３／
、と長さが”ｔ （＝ Ｌ’ｌ ” ２ Ｗ’＠ ）で
幅がＷ′、のｆＰ、２の非晶質合金板群ＳＳとを交互に
積層したものからなり、巻線が巻回される左右両側の鉄
心脚部３′及び４／は、長さがＬ／３で幅がＷ２のけい
素鋼板ＳＳ′の第２の合金板群Ｓ’ｔ’ ｍ Ｓ’ｙ間
に入シ組ませて衝合したものからなる。
に示すような内鉄形の単相用積鉄心にも同様に本発明を
適用できる。この場合上部及び下部鉄心継鉄部１′及び
２′は長さがＬ′１で幅がＷ′、の非晶質合金板群３／
、と長さが”ｔ （＝ Ｌ’ｌ ” ２ Ｗ’＠ ）で
幅がＷ′、のｆＰ、２の非晶質合金板群ＳＳとを交互に
積層したものからなり、巻線が巻回される左右両側の鉄
心脚部３′及び４／は、長さがＬ／３で幅がＷ２のけい
素鋼板ＳＳ′の第２の合金板群Ｓ’ｔ’ ｍ Ｓ’ｙ間
に入シ組ませて衝合したものからなる。
上記各実施例のように構成した場合には、けい素（体板
と非晶質合金板とをそれぞれ独自の温度で焼鈍処理を行
うことができるので、夫々の磁気特性を悪化させず、し
かも従来の鉄心と同様の組立作業で積鉄心を組立ること
かできるので、従来品と比べて量産体勢における生産工
数の増加がなく低コストで多量生産が可能であり、鉄心
構造の経済性と相俟って高品質の安価な積鉄心を提供で
きる０ なお、本実施例においては非晶質合金板を使用した鉄心
部分と、けい素鋼板を使用した鉄心部分の断面積の比を
略２：１に選定しているが、この比率に限定されるもの
ではなく、使用する非晶質合金板とけい素鋼板の飽和磁
束密度とにより適宜選定される。
と非晶質合金板とをそれぞれ独自の温度で焼鈍処理を行
うことができるので、夫々の磁気特性を悪化させず、し
かも従来の鉄心と同様の組立作業で積鉄心を組立ること
かできるので、従来品と比べて量産体勢における生産工
数の増加がなく低コストで多量生産が可能であり、鉄心
構造の経済性と相俟って高品質の安価な積鉄心を提供で
きる０ なお、本実施例においては非晶質合金板を使用した鉄心
部分と、けい素鋼板を使用した鉄心部分の断面積の比を
略２：１に選定しているが、この比率に限定されるもの
ではなく、使用する非晶質合金板とけい素鋼板の飽和磁
束密度とにより適宜選定される。
以上詳述しｊｔ如く、本発明によれば、巻線が僧回され
る鉄心脚部には鉄損は多いが飽和磁束密度の高いけい素
鋼板を使用し、その他の巻線を巻回しない部分には飽和
磁束密度は低いが鉄損が少ない非晶質合金板を使用した
ので、鉄心全体の鉄損を大幅に低下させることができる
。壕だ巻線を巻回する鉄心脚部の鉄心断面積を、従来の
ものよりも大きくすることなく巻線導体の巻回畏を最短
にして、合理的で経済的な単相用の精鉄’ｕを提供する
ことができる。更に、本発明に係る精鉄ＩＢを電力用変
圧器に適用することにより、イ氏損失の１圧力用変圧器
の実用的な普及を可能にして、その５重重経費を大幅に
減少させ電力秦昇における省エネルギーに大きく貢献す
ることがで色る。
る鉄心脚部には鉄損は多いが飽和磁束密度の高いけい素
鋼板を使用し、その他の巻線を巻回しない部分には飽和
磁束密度は低いが鉄損が少ない非晶質合金板を使用した
ので、鉄心全体の鉄損を大幅に低下させることができる
。壕だ巻線を巻回する鉄心脚部の鉄心断面積を、従来の
ものよりも大きくすることなく巻線導体の巻回畏を最短
にして、合理的で経済的な単相用の精鉄’ｕを提供する
ことができる。更に、本発明に係る精鉄ＩＢを電力用変
圧器に適用することにより、イ氏損失の１圧力用変圧器
の実用的な普及を可能にして、その５重重経費を大幅に
減少させ電力秦昇における省エネルギーに大きく貢献す
ることがで色る。
施例の正面図である。
１．１′・・・上部鉄心継鉄部、２．２′・・・下部鉄
心継鉄部、３．３’・・・左側鉄心脚部、４．４’・・
・布引す１１０脚部、５・・・中央鉄心脚部、８１ ｔ
ｓ、 ｌ ｓｓ ｌ Ｓ’ｌ ＋ ８−・・・Ｊト品
質合金板群、ｓｓ、ｓｓ’−・・けい素鋼板。 代理人 弁理士 松 本 英 鴨り鳥
心継鉄部、３．３’・・・左側鉄心脚部、４．４’・・
・布引す１１０脚部、５・・・中央鉄心脚部、８１ ｔ
ｓ、 ｌ ｓｓ ｌ Ｓ’ｌ ＋ ８−・・・Ｊト品
質合金板群、ｓｓ、ｓｓ’−・・けい素鋼板。 代理人 弁理士 松 本 英 鴨り鳥
Claims (1)
- 鉄心脚部と鉄心継鉄部とからなる単相用の静止電気機器
用鉄心において、巻線が巻回される鉄心脚部を短冊状の
けい素鋼板の積層体により形成し、前記巻線が巻回され
ない部分は短冊状の非晶質合金板の積層体により形成し
たことを特徴とする静止電気機器用鉄心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9720082A JPS58213408A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 静止電気機器用鉄心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9720082A JPS58213408A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 静止電気機器用鉄心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213408A true JPS58213408A (ja) | 1983-12-12 |
Family
ID=14185956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9720082A Pending JPS58213408A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 静止電気機器用鉄心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58213408A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013080856A (ja) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Hitachi Ltd | 静止誘導電器用積層鉄心 |
-
1982
- 1982-06-07 JP JP9720082A patent/JPS58213408A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013080856A (ja) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Hitachi Ltd | 静止誘導電器用積層鉄心 |
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