JPS60182120A - 巻鉄心の製造方法 - Google Patents
巻鉄心の製造方法Info
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- JPS60182120A JPS60182120A JP3670884A JP3670884A JPS60182120A JP S60182120 A JPS60182120 A JP S60182120A JP 3670884 A JP3670884 A JP 3670884A JP 3670884 A JP3670884 A JP 3670884A JP S60182120 A JPS60182120 A JP S60182120A
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- wound
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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)
- H01F41/0226—Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s) from amorphous ribbons
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- Manufacturing & Machinery (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心の製造方法
に関する。
に関する。
近時、変圧器などに用いる巻鉄心においては、優れた磁
気特性を有する非晶質磁性合金材料により製造すること
が検討されている。この非晶質磁性合金材料は、鉄、コ
バルトなどの金属とほう素、炭素などの元素からなる合
金を成分として、超急冷法によシ製造した薄帯をなすも
ので、従来の鉄心材料であるけい素鋼板に比較して、鉄
損および励磁電流が著しく小さい優れた励磁特性を示し
ている。
気特性を有する非晶質磁性合金材料により製造すること
が検討されている。この非晶質磁性合金材料は、鉄、コ
バルトなどの金属とほう素、炭素などの元素からなる合
金を成分として、超急冷法によシ製造した薄帯をなすも
ので、従来の鉄心材料であるけい素鋼板に比較して、鉄
損および励磁電流が著しく小さい優れた励磁特性を示し
ている。
しかして、非晶質磁性合金材料（以下非晶質磁性合金薄
帯と称する。）は、超急冷法により製造するので、材料
の内部に熱応力が残留することから、一般に磁場中にて
熱処理（焼鈍）を施して歪を除去しないと、材料が本来
有している良好な磁気特性が得られ彦い。このため、非
晶質磁性合金薄帯によシ巻鉄心を製造する場合には、非
晶質磁性合金薄帯を巻回した後に、歪取シ焼鈍を行なっ
ている。
帯と称する。）は、超急冷法により製造するので、材料
の内部に熱応力が残留することから、一般に磁場中にて
熱処理（焼鈍）を施して歪を除去しないと、材料が本来
有している良好な磁気特性が得られ彦い。このため、非
晶質磁性合金薄帯によシ巻鉄心を製造する場合には、非
晶質磁性合金薄帯を巻回した後に、歪取シ焼鈍を行なっ
ている。
この場合、非晶質磁性合金薄帯は適正な熱処理温度条件
の範囲が狭く、良好な磁気特性を得るためには、温度お
よび保持時間を所定の範囲に設定することが必要である
。すなわち、熱処理温度が低くすぎても、あるいは高す
ぎても、非晶質磁性合金薄帯の磁気特性の回復率（内部
歪の除かれる割合）が小さく、その許容温度範囲は±５
℃以内が良いとされ、±１０℃以上になると磁気特性が
悪化する。まだ、熱処理温度の保持時間が長くなると、
非晶質磁性合金薄帯の磁気特性が悪化する。このため、
非晶質磁性合金薄帯を、この材料が本来有している優れ
た磁気特性を損なうことなく歪取シ熱処理するためには
、薄帯全体を短時間で均一温度（±５℃）にすることが
必要である。
の範囲が狭く、良好な磁気特性を得るためには、温度お
よび保持時間を所定の範囲に設定することが必要である
。すなわち、熱処理温度が低くすぎても、あるいは高す
ぎても、非晶質磁性合金薄帯の磁気特性の回復率（内部
歪の除かれる割合）が小さく、その許容温度範囲は±５
℃以内が良いとされ、±１０℃以上になると磁気特性が
悪化する。まだ、熱処理温度の保持時間が長くなると、
非晶質磁性合金薄帯の磁気特性が悪化する。このため、
非晶質磁性合金薄帯を、この材料が本来有している優れ
た磁気特性を損なうことなく歪取シ熱処理するためには
、薄帯全体を短時間で均一温度（±５℃）にすることが
必要である。
しかして、従来非晶質磁性合金薄帯を用いて巻鉄心を製
造する場合には、第１図および第２図で示すように非晶
質磁性合金薄帯１を、巻型２の周囲に幅方向に均一に揃
えて連続的に巻回して巻回体３とし、この巻回体３に歪
取シ熱処理を施している。
造する場合には、第１図および第２図で示すように非晶
質磁性合金薄帯１を、巻型２の周囲に幅方向に均一に揃
えて連続的に巻回して巻回体３とし、この巻回体３に歪
取シ熱処理を施している。
しかしながら、前記のような巻回構成の巻回体３を熱処
理すると、巻回体３の巻厚方向の各部分および幅方向の
各部分に温度差が生じて、巻回体３全体、すなわち巻回
した非晶質磁性合金薄帯１全体を、短時間で均一温度に
昇温および降温（冷却）することが困難で、その結果、
非晶質磁性合金薄帯１の優れた磁気特性を劣化させると
いう問題があった。第３図は、熱処理の昇温時（４１０
℃、１時間保持）における巻回体３の巻厚方向の温度分
布の一例を示す線図である。この線図によれば、巻回体
３の巻厚方向中央部の温度が、内周部および外周部の温
度に比して特に低く、両者間に５〜２５℃の温度差を生
じることが判る。第４図は、前記と同じ昇温時における
巻回体３の幅方向の温度分布の一例を示す線図である。
理すると、巻回体３の巻厚方向の各部分および幅方向の
各部分に温度差が生じて、巻回体３全体、すなわち巻回
した非晶質磁性合金薄帯１全体を、短時間で均一温度に
昇温および降温（冷却）することが困難で、その結果、
非晶質磁性合金薄帯１の優れた磁気特性を劣化させると
いう問題があった。第３図は、熱処理の昇温時（４１０
℃、１時間保持）における巻回体３の巻厚方向の温度分
布の一例を示す線図である。この線図によれば、巻回体
３の巻厚方向中央部の温度が、内周部および外周部の温
度に比して特に低く、両者間に５〜２５℃の温度差を生
じることが判る。第４図は、前記と同じ昇温時における
巻回体３の幅方向の温度分布の一例を示す線図である。
この線図によれば、巻回体３の幅方向中央部の温度が、
両端部の温度に比して特に低く、両者間に２〜５℃の温
度差を生じることが判る。このように巻回体３を熱処理
すると、巻回体３は部分的に温度の高低差を生じて、温
度分布が不均一になシ、巻回体３全体を均一な温度にす
ることができない。そこで、巻回体３の中央部が所定の
熱処理温度になるまで温度を保持すると、巻回体３の外
周部（巻終り部）と内周部（巻始め部）における非晶質
磁性合金薄帯１が高温となって結晶化が始まシ、磁気特
性の劣化を招く原因となっていた。
両端部の温度に比して特に低く、両者間に２〜５℃の温
度差を生じることが判る。このように巻回体３を熱処理
すると、巻回体３は部分的に温度の高低差を生じて、温
度分布が不均一になシ、巻回体３全体を均一な温度にす
ることができない。そこで、巻回体３の中央部が所定の
熱処理温度になるまで温度を保持すると、巻回体３の外
周部（巻終り部）と内周部（巻始め部）における非晶質
磁性合金薄帯１が高温となって結晶化が始まシ、磁気特
性の劣化を招く原因となっていた。
本発明は前記事情に基づいてなされたもので、非晶質磁
性合金薄帯が本来有する優れた磁気特性を低下させるこ
となく巻鉄心を製造することができる巻鉄心の製造方法
を提供することを目的とするものである。
性合金薄帯が本来有する優れた磁気特性を低下させるこ
となく巻鉄心を製造することができる巻鉄心の製造方法
を提供することを目的とするものである。
本発明の巻鉄心の製造方法は、非晶質磁性合金薄帯を、
所定巻厚の巻回層毎に薄帯幅方向に対し互い違い状にず
らして巻回して巻回体を形成し、次いでこの巻回体を熱
処理することを特徴とするものである。すなわち、巻回
した非晶質磁性合金薄帯の各部分を短時間で均一な温度
にして熱処理を行々い、熱処理による非晶質磁性合金薄
帯の磁気特性の劣化を防止するものである。
所定巻厚の巻回層毎に薄帯幅方向に対し互い違い状にず
らして巻回して巻回体を形成し、次いでこの巻回体を熱
処理することを特徴とするものである。すなわち、巻回
した非晶質磁性合金薄帯の各部分を短時間で均一な温度
にして熱処理を行々い、熱処理による非晶質磁性合金薄
帯の磁気特性の劣化を防止するものである。
以下本発明を図面で示す実施例について説明する。
第５図ないし第＼Ｓ図は本発明の製造方法の一実施例を
示している。
示している。
まず、第５図で示すように巻型２を図示しない巻取機に
取付けて回転させることによシ、供給リール５に巻回さ
れている複数枚の非晶質磁性合金薄帯１を重ねて必要と
する巻厚寸法まで例えば矩形状に巻取る。この場合、第
６図および第７図で示すように非晶質磁性合金薄帯１を
、所定巻厚毎に薄帯幅方向に対し互い違い状にずらして
矩形状の巻回体３を形成する。すなわち、巻始めに際し
ては、巻型２の外周側に、非晶質磁性合金薄帯１を巻型
２の両端面に揃えて所定巻厚さで巻回する。次いで、非
晶質磁性合金薄帯１を、最内周の巻回層の外周側に幅方
向に対し一側方へずらして所定巻厚さで巻回する。さら
に、この巻回層の外周側に、非晶質磁性合金薄帯１を巻
型２の両端面に揃えて所定巻厚さで巻回する。このよう
にして巻回体３を形成する。
取付けて回転させることによシ、供給リール５に巻回さ
れている複数枚の非晶質磁性合金薄帯１を重ねて必要と
する巻厚寸法まで例えば矩形状に巻取る。この場合、第
６図および第７図で示すように非晶質磁性合金薄帯１を
、所定巻厚毎に薄帯幅方向に対し互い違い状にずらして
矩形状の巻回体３を形成する。すなわち、巻始めに際し
ては、巻型２の外周側に、非晶質磁性合金薄帯１を巻型
２の両端面に揃えて所定巻厚さで巻回する。次いで、非
晶質磁性合金薄帯１を、最内周の巻回層の外周側に幅方
向に対し一側方へずらして所定巻厚さで巻回する。さら
に、この巻回層の外周側に、非晶質磁性合金薄帯１を巻
型２の両端面に揃えて所定巻厚さで巻回する。このよう
にして巻回体３を形成する。
ここで、各巻回層の幅方向のずらし寸法Ｓは、非晶質磁
性合金薄帯１の幅寸法Ｗに対し２０〜５０チの範囲とす
る。このずらし寸法Ｓは、非晶質磁性合金薄帯１の巻厚
寸法および幅寸法の組合せによシ最適に設定する。また
、中間層の巻厚寸法りは、最内周（巻始め部）と最外周
部の巻厚寸法Ｇよシ小さくする。
性合金薄帯１の幅寸法Ｗに対し２０〜５０チの範囲とす
る。このずらし寸法Ｓは、非晶質磁性合金薄帯１の巻厚
寸法および幅寸法の組合せによシ最適に設定する。また
、中間層の巻厚寸法りは、最内周（巻始め部）と最外周
部の巻厚寸法Ｇよシ小さくする。
このように形成された巻回体３は、非晶質磁性合金薄帯
１が複数組の巻回層に分けて巻回され、且つ各巻回層が
他の巻回層に全体的に重ならずに一部を外部へ露出した
ものとなる。
１が複数組の巻回層に分けて巻回され、且つ各巻回層が
他の巻回層に全体的に重ならずに一部を外部へ露出した
ものとなる。
次いで、巻回体３に対して磁場中にて熱処理（焼鈍）を
施す。この熱処理は、巻回体３を、不活性ガスを封入し
た炉内に入れ、加熱および冷却して、非晶質磁性合金薄
帯１の歪を除去するものである。この場合、巻回体３に
おける非晶質磁性合金薄帯１の各巻回層は、夫々一部が
露出しているので、炉内の雰囲気ガスの強制対流によシ
良好に加熱（昇温）および冷却（降温）される。また、
各巻回層では熱伝導が迅速に行なわれる。このため、巻
回体３における非晶質磁性合金薄帯１は、各部分の温度
差が小さく、全体が均一な温度で昇温および降温される
。
施す。この熱処理は、巻回体３を、不活性ガスを封入し
た炉内に入れ、加熱および冷却して、非晶質磁性合金薄
帯１の歪を除去するものである。この場合、巻回体３に
おける非晶質磁性合金薄帯１の各巻回層は、夫々一部が
露出しているので、炉内の雰囲気ガスの強制対流によシ
良好に加熱（昇温）および冷却（降温）される。また、
各巻回層では熱伝導が迅速に行なわれる。このため、巻
回体３における非晶質磁性合金薄帯１は、各部分の温度
差が小さく、全体が均一な温度で昇温および降温される
。
特にこの実施例では、非晶質磁性合金薄帯１の各巻回層
の重なり幅寸法（薄帯幅寸法Ｗ−巻回層ずらし幅寸法Ｓ
）は、非晶質磁性合金薄帯１の幅寸法Ｗに比較して大幅
、に小さくなるので、巻回層における幅方向の熱伝導が
早くなり、短時間で温度差が小さくなる。また、巻回体
３の中央部における巻回層の巻厚寸法りを、内周側およ
び外周側の巻厚寸法Ｇに比して小さくして構成し、巻回
体３０表面積を大きくしであるので、巻回体３の中央部
の巻回層の温度は、熱処理炉内の気体の強制対流と熱伝
導によシ短時間で設定温度に近づく。このため、巻回体
３の中央部での温度差を少なくすることができる。従っ
て、巻回体３における熱分布を、さらに均一化すること
ができる。
の重なり幅寸法（薄帯幅寸法Ｗ−巻回層ずらし幅寸法Ｓ
）は、非晶質磁性合金薄帯１の幅寸法Ｗに比較して大幅
、に小さくなるので、巻回層における幅方向の熱伝導が
早くなり、短時間で温度差が小さくなる。また、巻回体
３の中央部における巻回層の巻厚寸法りを、内周側およ
び外周側の巻厚寸法Ｇに比して小さくして構成し、巻回
体３０表面積を大きくしであるので、巻回体３の中央部
の巻回層の温度は、熱処理炉内の気体の強制対流と熱伝
導によシ短時間で設定温度に近づく。このため、巻回体
３の中央部での温度差を少なくすることができる。従っ
て、巻回体３における熱分布を、さらに均一化すること
ができる。
このようにして熱処理を施すことによシ、巻回体３にお
ける巻方向および幅方向の各部分の温度分布を均一化し
て、非晶質磁性合金薄帯１全体を短時間で所定の温度に
均一に昇温および降温できる。
ける巻方向および幅方向の各部分の温度分布を均一化し
て、非晶質磁性合金薄帯１全体を短時間で所定の温度に
均一に昇温および降温できる。
そして、熱処理を終了した後には、巻回体３における非
晶質磁性合金薄帯ｌの各巻回層を、巻型２と同一位置に
揃えた後巻型２から取外して第８図で示す矩形の巻鉄心
４を形成する。
晶質磁性合金薄帯ｌの各巻回層を、巻型２と同一位置に
揃えた後巻型２から取外して第８図で示す矩形の巻鉄心
４を形成する。
第９図は、本実施例の熱処理時における巻回体３の巻厚
方向の温度分布を示す線図である。
方向の温度分布を示す線図である。
温度測定は熱電対法によっている。この線図から明らか
なように巻回体３の各部の温度差が１０℃以内であるこ
とが判る。この温度差は、前記したように非晶質磁性合
金薄帯１の磁気特性を低下させない許容温度範囲±５−
℃に収まる大きさであり、このため、巻回体３の温度
差が２５℃もあった従来の場合に比して、本発明では巻
回体３の磁気特性を約７チ向上できた。
なように巻回体３の各部の温度差が１０℃以内であるこ
とが判る。この温度差は、前記したように非晶質磁性合
金薄帯１の磁気特性を低下させない許容温度範囲±５−
℃に収まる大きさであり、このため、巻回体３の温度
差が２５℃もあった従来の場合に比して、本発明では巻
回体３の磁気特性を約７チ向上できた。
なお、非晶質磁性合金薄帯１を巻回して形成する巻回体
３は、前述の実施例で示す各巻回層の幅方向ずらし寸法
が一定で且つ巻回層の巻厚を異ガらせた形態のものに限
定されない。例えば、第１Ｏ図で示す巻回体３のように
、各巻回層の巻厚が一定で、且つ巻回層の幅方向ずらし
寸法を変化させるようにしたものでも良い。この実施例
の巻回体３では、内周部および外周部の巻回層から巻厚
方向中央部の巻回層にかけて幅方向ずらし寸法Ｓを順次
大きくして、熱処理を行なう時に、炉内のガスと接触す
る面積を大きくすることができる。このため、巻回体３
の巻厚方向中央部の巻回層も、内周部および外周部の巻
回層と同様に良好に昇降および降温させることができる
。
３は、前述の実施例で示す各巻回層の幅方向ずらし寸法
が一定で且つ巻回層の巻厚を異ガらせた形態のものに限
定されない。例えば、第１Ｏ図で示す巻回体３のように
、各巻回層の巻厚が一定で、且つ巻回層の幅方向ずらし
寸法を変化させるようにしたものでも良い。この実施例
の巻回体３では、内周部および外周部の巻回層から巻厚
方向中央部の巻回層にかけて幅方向ずらし寸法Ｓを順次
大きくして、熱処理を行なう時に、炉内のガスと接触す
る面積を大きくすることができる。このため、巻回体３
の巻厚方向中央部の巻回層も、内周部および外周部の巻
回層と同様に良好に昇降および降温させることができる
。
また、巻回体３の各巻回層の幅方向ずらし寸法と巻厚の
両方を異ならせるようにしても良い。
両方を異ならせるようにしても良い。
要するに、熱処理時に巻回体３の中央部を良好に昇温お
よび降温できるように、非晶質磁性合金薄帯１の巻回層
の形態を設定する。
よび降温できるように、非晶質磁性合金薄帯１の巻回層
の形態を設定する。
さらに、前述した実施例では、巻鉄心として、非晶質磁
性合金薄帯１の接合部をもたないノーカット形のものを
対象にしている。このノーカット形の巻鉄心では、熱処
理後に巻回体３における各金属層のずれを直して揃える
加工を容易に行なえる。また、Ｃカット形などの巻鉄心
も対象にできる。
性合金薄帯１の接合部をもたないノーカット形のものを
対象にしている。このノーカット形の巻鉄心では、熱処
理後に巻回体３における各金属層のずれを直して揃える
加工を容易に行なえる。また、Ｃカット形などの巻鉄心
も対象にできる。
また、本発明は矩形鉄心に限らず、円形の鉄心にも適用
できる。
できる。
以上説明したように本発明の巻鉄心の製造方法によれば
、非晶質磁性合金薄帯を巻回した巻回体を歪取シ熱処理
する時に、巻回体の各部分を短時間で均一な所定の温度
に昇温および降温することができ、非晶質磁性合金薄帯
本来の優れた磁気特性を有する巻鉄心を製造することが
できる。
、非晶質磁性合金薄帯を巻回した巻回体を歪取シ熱処理
する時に、巻回体の各部分を短時間で均一な所定の温度
に昇温および降温することができ、非晶質磁性合金薄帯
本来の優れた磁気特性を有する巻鉄心を製造することが
できる。
第１図は従来の製造方法によ多形成した巻回体を示す正
面図、第２図は第１図■−■線に沿う断面図、第３図お
よび第４図は夫々従来の巻回体における熱処理時の温度
分布を示す線図、第５−ないし第９図は本発明の製造方
法の一実施例を示すもので、第５図は巻回体形成工程を
示す説明図、第６図は巻回体を示す正面図、第７図は第
６図■−■線に沿う拡大断面図、第８図は巻鉄心を示す
斜視図、第９図は熱処理時の巻回体における温度分布を
示す線図、第１０図は他の実施例を示す巻回体の横断面
図である。 １・・・非晶質磁性合金薄帯、２・・・巻型、３・・・
巻回体、４・・・巻鉄心。 第１図 ン 第３図 第２図 第４＠ 第５ＷＪ 第６図 第７１ 第 ８！！１ を 第９図 第１０＠
面図、第２図は第１図■−■線に沿う断面図、第３図お
よび第４図は夫々従来の巻回体における熱処理時の温度
分布を示す線図、第５−ないし第９図は本発明の製造方
法の一実施例を示すもので、第５図は巻回体形成工程を
示す説明図、第６図は巻回体を示す正面図、第７図は第
６図■−■線に沿う拡大断面図、第８図は巻鉄心を示す
斜視図、第９図は熱処理時の巻回体における温度分布を
示す線図、第１０図は他の実施例を示す巻回体の横断面
図である。 １・・・非晶質磁性合金薄帯、２・・・巻型、３・・・
巻回体、４・・・巻鉄心。 第１図 ン 第３図 第２図 第４＠ 第５ＷＪ 第６図 第７１ 第 ８！！１ を 第９図 第１０＠
Claims (4)
- （１）非晶質磁性合金薄帯を、所定巻厚の巻回層毎に薄
帯幅方向に対し互い違い状にずらして巻回して巻回体を
形成し、この巻回体に歪取シ熱処理を施すことを特徴と
する巻鉄心の製造方法。 - （２）巻回体における巻回層の幅方向ずらし寸法は、非
晶質磁性合金薄帯の幅寸法の２０〜５０チである特許請
求の範囲第１項に記載の巻鉄心の製造方法。 - （３） 巻回体における巻厚方向中央部の巻回層の巻厚
を、巻回体内周部および外周部の巻回層の巻厚よシ小さ
くしてなる特許請求の範囲第１項に記載の巻鉄心の製造
方法。 - （４）巻回体の巻厚方向中央部の巻回層の幅方向ずらし
寸法を、巻回体内周部および外周部の巻回層の幅方向ず
らし寸法よシ大きくしてなる特許請求の範囲第１項に記
載の巻鉄心の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3670884A JPS60182120A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 巻鉄心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3670884A JPS60182120A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 巻鉄心の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60182120A true JPS60182120A (ja) | 1985-09-17 |
Family
ID=12477267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3670884A Pending JPS60182120A (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 巻鉄心の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60182120A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11322300B2 (en) * | 2016-10-27 | 2022-05-03 | Amosense Co., Ltd | Method for manufacturing a core for a current transformer |
-
1984
- 1984-02-28 JP JP3670884A patent/JPS60182120A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11322300B2 (en) * | 2016-10-27 | 2022-05-03 | Amosense Co., Ltd | Method for manufacturing a core for a current transformer |
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