JPS59218714A - 高周波電力回路用電磁機器 - Google Patents

高周波電力回路用電磁機器

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JPS59218714A
JPS59218714A JP9321683A JP9321683A JPS59218714A JP S59218714 A JPS59218714 A JP S59218714A JP 9321683 A JP9321683 A JP 9321683A JP 9321683 A JP9321683 A JP 9321683A JP S59218714 A JPS59218714 A JP S59218714A
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JP
Japan
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wound
core
shaped
ribbon
pole
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Pending
Application number
JP9321683A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Nomura
野村 年弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Fuji Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F19/00Fixed transformers or mutual inductances of the signal type
    • H01F19/04Transformers or mutual inductances suitable for handling frequencies considerably beyond the audio range

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非晶質磁性材料のリボン状鉄心材よ如なる鉄心
並びに継鉄から構成された変圧器、リアクトルの如き高
周波電力回路用電磁機器に関するOこの種の電磁機器は
高周波回路に使用して磁気特性に優れかつ効率の低下や
温度上昇の原因となる鉄損が少ない構成であるとともに
/J’l形軽量であることが要求される。
〔従来技術とその問題点〕
最近パワートランジスタなどのスイッチング要素とその
応用における著しい発展によシ太容量の高周波電力が得
られるようになっている。この種高周波電力回路に使用
される°変圧器やりアクドルなどにおいては電圧の周波
数が極めて高いことによシコイルの巻回数が少くて済む
結果一般に小形軽量に構成できるが、その場合電磁機器
の体格、重量を支配するものとして鉄心並びに継鉄が重
要な要素となる。
一般に数キロヘルツないし数百キロヘルツと言う如き高
周波電力の電磁機器の鉄心材料として渦電流損の少ない
フェライトコアが多用されているが、フェライトコアは
飽和磁束密度が低いという短所があシ、また一般に使用
される飽和磁束密度の比較的高い変圧器用けい素鋼板か
ら構成された鉄心では交番磁束の周波数が非常に高いこ
と並びにけい素鋼板を物性上極薄板に加工できないこと
によるヒステレシス損並に渦電流損の増大のため、効率
の面からも温度上昇の面からも高周波用電磁機器の鉄心
材として前記けい素鋼板を広く使用することは極めて不
利である。
これらに対して最近金属合金に超急冷処理を施して得ら
れる非晶質磁性材料即ちアモルファス磁性材料が高周波
電力回路用電磁機器の鉄心材として極薄板に加工できか
つ磁気特性に優れている上に渦電流に対して高い固有抵
抗を有するなど多くの利点を備えていることから注目さ
れている。ただ非晶質磁性材料は処理技術上長尺のリボ
ン状にのみ形成され、しかも機械的に強じんで切断する
ことが甚だ困難であるという不便がおる。
したがって従来例えは高周波電力回路用変圧器を構成す
る場合オIへ図及びオニ8図に示す如く、非晶質磁性材
料のリボン状鉄心材を適当な巻き心4の周囲に巻回して
なる柱状巻鉄心1の両端に、前記の如く切断し難い非晶
質磁性材料の代シに加工し易い通常の変圧器用けい素鋼
板を短冊形に打抜き柱状巻鉄心1の外径りにほぼ等しい
厚さB1に積層してなる継鉄31を配置接合し、通常の
変圧器の場合と同様に柱状巻鉄心の周囲に一次及び二次
のコイル2を巻装することが知られている。しかしこの
場合には1個の変圧器を構成するのに前記の如く1種類
の磁性材料を必要とする上に、継鉄31と柱状巻鉄心と
の磁気的整合を行なうためには、図に示す継鉄31の高
さHl即ちけい素鋼板から打抜かれる短冊形継鉄片の幅
寸法を柱状巻鉄心1の外@Dにtlは等しくする必要が
あるから変圧器の小形化に関しては限界があるという不
利を免れない。
〔発明の目的〕
本発明はその柱状鉄心のみが非晶質磁性材料よりなるリ
ボン状鉄心材から構成された従来の変圧器の如き高周波
電力回路用電磁機器の有する前記の如き欠点に鑑み、そ
の柱状鉄心並びに継鉄が共に非晶質磁性材料のリボン状
鉄心材から構成され、磁気特性が優れかつ鉄損の少ない
小形軽量の高周波電力回路用電磁機器を提供することを
目的とする。
〔発明の要点〕
前記の目的を達成するために本発明では首記の電磁機器
に訃いて、前記非晶質磁性材料よシなるリボン状鉄心材
を巻回して構成されその外周に所要のコイルが巻装され
る柱状巻鉄心の両端に、同様に非晶質磁性材料よシなる
リボン状鉄心材を巻回して構成される巻線鉄を磁気的に
整合する如く配置接合することによシ、変圧器、リアク
トルなどの高周波電力回路用電磁機器を非晶質磁性材料
のみで小形軽量に構成するものである。
〔発明の実施例〕
第2A図及び牙2B図に示す変圧器においては、適当な
巻き心4の周囲に非晶質磁性材料よυなるリボン状鉄心
材を巻回して構成される柱状巻鉄心1の両端に、第3図
に示す如く適当カ巻!!!!J5を利用して巻回された
同様に非晶質磁性材料のリボン状鉄心材からなるリング
6を側面から押圧して小判形に変形させて得られる巻線
鉄32力遼配置接合され、柱状巻鉄心1の外周に1−次
及び二次のコイル2が巻装される。その際柱状巻鉄1c
?1と/J1判形巻継鉄32との接合部においてはそれ
ぞれのリボン状鉄心材の巻回面の方向に交番磁束力(通
る力・ら、巻回されたリボン状鉄心材を横断する交番磁
束による渦電流損は殆んどなく、効率の低下と温度上昇
が抑制される。更に巻線鉄32の柱状巻鉄r01との接
合面における幅寸法B2を柱状巻銖1c? 1の外径り
にほぼ等しくするから、非晶質磁性材料の磁気特性がけ
い素鋼板のそれよシ優“れている分だけ巻線鉄32の高
さH2は第1図の従来の変圧器の継鉄31の高さHlよ
シ小にすることができ変圧器の/J%形イしに有利でお
る。  。
更に第4人図に示す如く継鉄馬を構成する。Iト晶質磁
性材料よシなるリボン状鉄r(1材の巻回数を第2A図
の変圧器の巻線鉄32の場合の2倍にし、その柱状巻鉄
心1との接合面に対する幅寸法B4を柱状巻鉄心′1の
外径寸法りのは112倍にする力1、あるいは牙4B図
に示す如くリボン状鉄lIニア材の巻回数が第2八図の
変圧器の巻線鉄32と同一巻回数の巻線鉄を2個使用し
て柱状巻鉄心1との接合面に並列に配置してなる巻線鉄
34bとすることによシ、巻線鉄の実効幅寸法B4a 
”るいはB4bが柱状巻鉄心1の外径りのほぼ2倍に増
大されるから、継鉄34a もしくは34bの高さH4
aを第2図に示す変圧器の継鉄32の高さH2の1/2
に減することができ、当該変圧器が全体として小形化さ
れる利点が生ずる。
更に第5図に示す如く非晶質磁性材料のリボン状鉄心材
を巻回して構成され、それぞれの外周にコイル2が巻装
された柱状巻鉄心1を3個三角形状に配置し、同様にリ
ボン状鉄心材を三角形状に巻回してなる巻線鉄35を前
記3個の柱状巻鉄心1の両端に配置接合することによシ
同様にlJS形軽量な三相変圧器を構成することができ
る。
更に本発明の如く変圧器をリボン状鉄心材を巻回してな
る柱状巻鉄心とその両端に配置接合される巻線鉄とによ
シ構成する場合、第6図に示す如くその一方の継鉄36
aをその内側に柱状巻鉄心1の巻き心4の外径寸法に相
当する幅寸法の空隙7を残す如くに小判形に形成するな
らば、柱状巻鉄心1の巻き鉄4に代えて外部に適宜の放
熱フィン9を備えると一ドパイブ8を柱状巻鉄心lと巻
線鉄36aとを貫通する如くに配置することができるか
ら、柱状巻鉄心内に生ずる高周波夜番磁束にもとづく鉄
損に原因する熱を巻鉄心内部力)ら直接外部に排除して
効果的に冷却することができる力≧ら変圧器の温度上昇
が抑制される。あるいはまた同様の冷却効果を得るため
に冷却用ノ(イブを巻装1c?1並びに両方の巻線鉄3
6a、36bを貫通する如く配置しても良い。その際一
方の巻線鉄36a の、あるいは両方の巻線鉄36a、
36bの巻鉄心1の端面における有効幅寸法が冷却用)
くイブの占める分だけ減少するのに対しては、第6図の
巻線鉄36aにおいて例示する如くその分だけ巻線鉄の
高さH6を増大すれば良い。
以上変圧器あるいはりアクドルの如き高周波電力回路用
電磁゛機器の柱状鉄心並びに継鉄を非晶質磁性材料から
なるリボン状鉄心材で構成する場合について説明したが
、一般に薄いけい素鋼帯や帯状パーマロイなどの低損失
磁性材料を使用する場合においても本発明の柱状巻鉄心
や巻線鉄の構成をそのまま適用して何ら不都合は生じな
い〇〔発明の効果〕 本発明は以上に説明した如く非晶質磁性材料のリボン状
鉄心材よシなる鉄心並びに継鉄から構成された変圧器、
リアクトルの如き高周波電力回路用電磁機器において、
前記非晶質磁気材料よυなるリボン状鉄心材を巻回して
構成されその外周に所要のコイルが巻装される柱状巻鉄
心の両端に、同様に前記非晶質磁性材料よシなるリボン
状鉄心材を巻回して構成される巻線巻を前記柱状巻鉄心
と磁気的に整合する如くに配置接合することによシ、前
記高周波電力回路用電磁機器を磁気特性を良好に鉄損を
少くかつ小形軽量に構成できるとともに、前記柱状巻鉄
心の中心部と前記巻線鉄の内側の空隙とを貫通する如く
に冷却パイプ装置の当該パイプを配置することによシ柱
状巻鉄心に生ずる鉄損にもとづく熱を直接有効に外部に
排除して前記電磁機器の温度上昇を抑制する効果がある
【図面の簡単な説明】
オIA図及びオニ3図は従来の高周波電力回路用変圧器
の構成を示す上面及び側面の概路面、第2A図及び第2
B図は本発明の前記変圧器の構成を示す上面及び側面の
概略図、第3図は第2図の前記変圧器の巻線鉄の原形を
示す概略図、第4A図、第4B図及び第4C図は本発明
の前記変圧器において巻線鉄の実効幅寸法を増大した場
合の構成を示す上面並びに側面の概略図、第5A図及び
第5B図は本発明の三相変圧器の上面及び側面を示す概
略図、オ6へ図及びオ6B図は柱状巻鉄心の中心部と巻
線鉄の内側の空隙部とを冷却用パイプ装置のパイプが貫
通する本発明の変圧器の上面及び側面の概略図をそれぞ
れ表わす。 1・・・柱状巻鉄心、2・・・コイル、32 、34a
、 34b。 35 、36a、 36b・・・巻線鉄、8・・・ヒー
トパイプ、9・・・第1A図 第2A図 第3図 第4A図 第5A図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)非晶質磁性材料のリボン状鉄心材よシなる鉄心並び
    に継鉄から構成された変圧器、リアクトルの如き高周波
    電力回路用電磁機器において、前記非晶質磁性材料よシ
    なるリボン状鉄心材を巻回して構成されその外周に所要
    のコイルが巻装される柱状巻鉄心の両端に、同様に前記
    非晶質磁性材料よりなるリボン状鉄心材を巻回して構成
    される巻継鉄が前記柱状巻鉄心と磁気的に整合する如く
    に配置接合されてなることを特徴とする高周波電力回路
    用電磁機器。 2、特許請求の範囲第1項に記載の電磁機器において、
    前記柱状巻鉄心の中心部と前記巻継鉄の内側の空隙とを
    貫通する如くに冷却用パイプ装置の尚談パイプが配置さ
    れてなることを特徴とする高周波電力回路用電磁機器。
JP9321683A 1983-05-26 1983-05-26 高周波電力回路用電磁機器 Pending JPS59218714A (ja)

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