JPS59181520A - 三相積層鉄心 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の！−４術分野〕 本発明は変圧器などの笥；無誘導機番（；に用いられる
三相積層鉄心；二関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

変圧器などの電、気誘辞機器（１田いられる積層鉄心は
省エネルギーの観点から、廻、損の低減などの特性ｍ１
での改善や抜板切断時のスクラップｈ１の低減などが望
まれている。また同時に欽心枯層時間の短縮などを考慮
して最適な：ｉす：心構成が決められＣいる。

ところで、一般に三相積層鉄心の構成方法としでは、三
相三脚鉄心が採用されているが、人容！′＋１の鉄心で
は輸送−ヒの制限などにより、鉄心高さを低くできる三
相五脚鉄心が採用されている。

第１図は従来の三１１１〕五脚鉄心の構成４を示す平面
図であり、第２図はそのＸ−Ｘ断面図である。

第１図および第２図（＝おいて三相五脚鉄心の構成は同
一幅の方向性けい素鋼帯を４５°の角度でＬＩ）断した
継鉄磁性板と脚鉄磁性沢を積層した内側鉄心］、２と外
側鉄心３，４の４個の中相ａ（心を組合せて構！戊して
いる。この場合の内側秩心１，２と外側鉄心３，４の鉄
心断面積は同一である。

このようｔ「構成では各々の磁性板は同一幅のフープ鋼
帯より容易に切断でき、スクラップの発生しない経済的
な鉄心構成であるが、内側鉄心１゜２ど外（１１；鉄心
３，４は個々に独立して磁気回路を形成しているため、
各鉄心間では磁束のやりとりが出来ないために、各磁路
の磁束波形は高調波を含んだひずみ波形を呈し、三相鉄
心の鉄損は、個々の単１１１鉄心の鉄損（二対して１．
３〜１４．倍（二増す欠点がある。

−ｔた、内側鉄心１，２の磁束密度は、外側鉄、ｃＪ”
３．４の磁束密度（二よりかなり大きく磁束分布が不均
衡となり鉄損を増大させている。

表１（二は従来の構成で定格磁束密度１．７　Ｔ　ｉ二
おりる内側鉄心］、２と外側鉄心３，４の磁束分布−ヒ
述のように４個の単相鉄心を糾合せて構成した三相五脚
鉄心では各相毎の磁束は正弦波であるが、個々の磁路で
は高調波を含有したひずみ波形となりまた、磁路の磁束
密度も不均一となるため、三相鉄心の鉄損が増大するな
どの欠点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点（−かんがみなされたもので鉄心各磁
路の磁束分布の不均衡を少なくして鉄損を少なくした三
相積層鉄心を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は一方の脚部が互いに騎り合う２個の内側鉄心と
、この２個の内側鉄心の各々の外部に接して設けた２個
の外側鉄心から成り、前記内側鉄心の断面積を外側鉄心
の断面積より１．０８〜１．２５倍の範囲で大きくした
ことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

？Ｂ３図は本発明の三相五脚鉄心の構成を示す平面図で
あり、第４図〜第６図はそのＸ−Ｘ断面図である。

玉相五脚鉄心の構成は方向性けい素鋼帯を４５゜の角度
で切断した継鉄磁性板と脚鉄磁性板を積層して一方の脚
部が任いに隣合う２個の内側鉄心１１゜】２とこの２個
の内側鉄心の各々の外部に接して設けた２個の外側鉄心
から成っている。

す、不実流側にもとすいて本発明を説明する。

実施例　１ 第４図に示したように内側鉄心１１を構成する鉄心抜板
幅は外側鉄心１３を構成する鉄心抜板幅より大きいもの
を用い、内側鉄心１１の断面積な外側鉄心１３の断面積
より大きくなるｔうに構成し、積層した。

実１７ｆｌｊ例　２ 第５図に示したように内側鉄心１１と外側鉄心１３を構
成する鉄心抜板幅は同一幅の材料を使用Ｉ７、積層方向
に挿入された油送１５の本数を内側鉄心１１の方が少な
くなるよう構成して、内側鉄心１１の断面積を外側６１
、心１３のｈ１４ｒｉ箱積より′に、きくして積層した
。

実施例　３ 第６図に示したように内側鉄心１】と外側勿、心】３を
構成する鉄心抜板幅は同一幅の材料を使用し、積層方向
に挿入された油送１５の油送幅を内側鉄心１１の方が小
さくなるよう構成して、内側鉄心１１の断面積を外側鉄
心Ｉ３の断面積より大きくして積層した。

第７図は第４図に示１７た実施例１のように内側鉄心１
１と外側鉄心１３の鉄心抜板幅を変えて…［面積を比率
を変化させた場合の定格電圧（二おける鉄損を鉄心総重
電との関係でブｌゴツトしたものである。

第７図において、実線は内側鉄心］１の断面清か外側鉄
心１３の断面積より大きい場合を示し、破線は内側鉄心
１１の断面積が外側鉄心１３の断面積より小さい場合、
を示し、一点鎖線は従来のように内側鉄心１１．と外側
鉄心］３との断面積が同一の場合を示している・。

第７図は定格電圧における特性曲線であるため鉄心検車
も１が少なくなると磁束密度が高くなり鉄則が増大して
いるが、図より明らがなように実線で示した内側鉄心１
１の断面積が大きい場合の方が鉄心身（＾Ｉに関係なく
すべての範囲で他の条件より鉄損が低減していることが
わかる。

なお実施例２および３のように内側鉄心１１と外側鉄心
１３の鉄心抜板幅が同一寸法のものでも曲送１５の本数
や曲送幅寸法を変えて鉄心断面積比率を鉢化させた実験
でも同様の結果が得られたこの結果をさらに詳細に検討
するため、各々の鉄心磁路にサーチコイルを挿入して磁
束分布を調配した。

表２は内側鉄心１１と外側鉄心１３の断面比率と各ｔｉ
ｌｊ路の磁束密度の波高値および波形率を示している。

各測定値は脚部４点の平均値である。

以下余白 表　　２ 表２より、内側鉄心１１の断面積が外側鉄心１３の断面
積の１．２５倍程度迄は波形率の平均値はほぼ変化なく
、各相の磁束は正弦波を示し、かつ（み路の磁束密度の
波高値は内側鉄心部および外側鉄心部とも低下している
ことが認められる。

すなわち、内側鉄心１１の断面積を外側鉄心１３の断面
積１．０８〜１．２５倍迄の間で大きくすることは各磁
路の磁束分布を均一化し、磁束密度を低下させて全鉄損
を低減する効果を与える。

実施例２および３も油送１５の本数および油送幅を変え
て、内側鉄心１１の断面積を外側鉄心１３の断面積を外
側鉄心１３の断面積より大きくする構成であり旧記同様
の鉄損低減効果が得られる。

ｌ［お−Ｆ記の実施例では鉄心の断面形状が矩形の場合
であるが、擬似円形断面の鉄心構成についても同様に実
施できることは菖うまでもない。

〔本発明の効果〕

以ヒの説明のように本発明によれば内側鉄心の断面積を
外側鉄心の断面積よりも１．０８〜１．２５倍の間で大
きくしたことにより両鉄心の磁束分布の不均衡が改善さ
れ、鉄損を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の三相五脚積層鉄心の平面図、第２図は第
１図のＸ−Ｘ断面図、′第３図は本発明の一実施例にお
ける三相五脚積層鉄心の平面図、第４図ないし第６図は
第３図のＸ−Ｘ断面における異なる実施例を示す断面図
、第７図は内側鉄心と外側鉄心の断面積比率を変化させ
た場合の鉄心型間と鉄損の関係を示したグラフである。 １１．１２・・・内側鉄心　　　１３．１４・・・外側
鉄心１５・・・曲送 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（はが１名）８９ 第１β′１ 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の脚部が互いに隣り合う２個の内側鉄心と、
   この２個の内側鉄心の各々の外部に接して設けた２個の
   外側鉄心から成り、前記内側鉄心の断面積を外側鉄心の
   断面積より１．０８〜１２５倍の範囲で大きくしたこと
   を特徴とする三相積層鉄心。
2. （２）　　ｇ’！＋許請求の範囲第１項記載において、
   内側鉄心幅を外側鉄心の鉄心幅より大きくしたことを特
   徴とする三相積層鉄心。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載において、内側鉄心の
   ／ｌＩＩ道本数全本数鉄心の油道本数より少なくしたこ
   とを特徴とする三相積層鉄心。
4. （４）仲、口′１請求の範囲第１項記載（−おいて内側
   鉄心の浦１１゛］−幅を外側プ心の浦道幅より小さくし
   たことを特徴とする三相積層鉄心。