JPS6023173B2 - 電気機器用素子 - Google Patents
電気機器用素子Info
- Publication number
- JPS6023173B2 JPS6023173B2 JP55007477A JP747780A JPS6023173B2 JP S6023173 B2 JPS6023173 B2 JP S6023173B2 JP 55007477 A JP55007477 A JP 55007477A JP 747780 A JP747780 A JP 747780A JP S6023173 B2 JPS6023173 B2 JP S6023173B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling direction
- irradiation
- steel plate
- electrical equipment
- iron loss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/06—Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
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- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はしーザ−光照射によって得た磁気特性のすぐれ
た電気機器用素子に関するものである。
た電気機器用素子に関するものである。
磁気特性の優れた電磁鋼板には一方向性珪素鋼板がある
が、これは圧延方向に〔００１〕軸が向き（１１０）面
が圧延面に平行になるようにしたもので、圧延方向のつ
まり鋼板ストリップの長さ方向には磁化は容易でない。
幅方向は〔１１０〕軸になるので磁化は容易でない。電
動機、発電機などの回転電機の固定子および回転子は一
般に積層鉄心を使用し、所定形状の各鉄心素子を鋼板か
ら打抜き、それを所定厚みに積み重ね、結束してなるが
、各鉄心素子は回転子なら外周面に多数の歯部を持つ円
環状、固定子なら内周面に多数の歯部を持つ円環状であ
り、磁束は歯部で放射方向（半径方向）、継鉄部で円周
方向に通る。
が、これは圧延方向に〔００１〕軸が向き（１１０）面
が圧延面に平行になるようにしたもので、圧延方向のつ
まり鋼板ストリップの長さ方向には磁化は容易でない。
幅方向は〔１１０〕軸になるので磁化は容易でない。電
動機、発電機などの回転電機の固定子および回転子は一
般に積層鉄心を使用し、所定形状の各鉄心素子を鋼板か
ら打抜き、それを所定厚みに積み重ね、結束してなるが
、各鉄心素子は回転子なら外周面に多数の歯部を持つ円
環状、固定子なら内周面に多数の歯部を持つ円環状であ
り、磁束は歯部で放射方向（半径方向）、継鉄部で円周
方向に通る。
つまり磁束は一方向ではなく３６０ｏに亘る任意の方向
に通ることになるので、回転機鉄心に方向控電磁鋼板を
適用するには難があり、従来これには無方向樟素鋼板を
使用するのが普通であった。
に通ることになるので、回転機鉄心に方向控電磁鋼板を
適用するには難があり、従来これには無方向樟素鋼板を
使用するのが普通であった。
しかし大型回転機はその環状固定子鉄０素子を鋼板から
直接打抜くには寸法が大き過ぎるので、複数個に分割し
てその扇形鉄心素子を鋼板から打抜き、それを集めて円
環状としかつ所定厚みの固定子に積層する。この場合は
扇形鉄０素子の継鉄部または歯部を圧延方向にほゞ合せ
ることが可能であるので、方向性電磁鋼板の使用が可能
であり、実際に使用されてもいる。しかしこの場合も継
鉄部を圧延方向に合せれば歯部では磁束方向は〔１１０
〕軸方向となり、歯部を圧延方向にとれば継鉄部の磁束
方向が〔１１０〕軸方向になり、いずれにしても不都合
が生じる。
直接打抜くには寸法が大き過ぎるので、複数個に分割し
てその扇形鉄心素子を鋼板から打抜き、それを集めて円
環状としかつ所定厚みの固定子に積層する。この場合は
扇形鉄０素子の継鉄部または歯部を圧延方向にほゞ合せ
ることが可能であるので、方向性電磁鋼板の使用が可能
であり、実際に使用されてもいる。しかしこの場合も継
鉄部を圧延方向に合せれば歯部では磁束方向は〔１１０
〕軸方向となり、歯部を圧延方向にとれば継鉄部の磁束
方向が〔１１０〕軸方向になり、いずれにしても不都合
が生じる。
本発明者らは上述の問題解決のために、さきにレーザー
光東照射による変圧器鉄心、大型回転電機固定子等いわ
ゆる電気機器用素子の鉄損値改善方法を提案した。本発
明は、レーザー光東照射による鋼板の鉄損特性改善の手
法を研究の結果、上記技術を更に改良したものであって
、その要旨は方向性電磁鋼板から採取され、所望の形状
に加工された鉄」○素子の表面に、面積１０‐５側以上
で、かつ鋼板の圧延方向に直交する方向の間隔０．００
４〜２帆綱板の圧延方向の間隔１〜３仇帆の点列状ある
いは鎖線状レーザー交東照射痕跡を有する磁気特性の優
れた電気機器用素子にある。
光東照射による変圧器鉄心、大型回転電機固定子等いわ
ゆる電気機器用素子の鉄損値改善方法を提案した。本発
明は、レーザー光東照射による鋼板の鉄損特性改善の手
法を研究の結果、上記技術を更に改良したものであって
、その要旨は方向性電磁鋼板から採取され、所望の形状
に加工された鉄」○素子の表面に、面積１０‐５側以上
で、かつ鋼板の圧延方向に直交する方向の間隔０．００
４〜２帆綱板の圧延方向の間隔１〜３仇帆の点列状ある
いは鎖線状レーザー交東照射痕跡を有する磁気特性の優
れた電気機器用素子にある。
本発明にいう電気機器用素材とは、前述の変圧器鉄心、
大・中型回転電機固定子等電気機器用として一般に用い
られている電磁鋼板を指称するものである。
大・中型回転電機固定子等電気機器用として一般に用い
られている電磁鋼板を指称するものである。
以下説明上本発明を固定子鉄心素子に適用する欄を示す
。
。
第１図は方向性電磁鋼板（圧延方向はＦ）１０から固定
子鉄心を打抜く要領を示し、２０１ま扇形の固定子鉄心
素子であり、２０ｂはその歯部、２０ａは継鉄部である
。
子鉄心を打抜く要領を示し、２０１ま扇形の固定子鉄心
素子であり、２０ｂはその歯部、２０ａは継鉄部である
。
方向電磁鋼板１０の幅Ｗは１の程度であり、か）る鋼板
１０から無駄少なく鉄心素子２０を採取するため、隣合
う鉄心素子２０′，２０″は逆向きにする。鉄心素子２
０の長手方向Ｆ，は鋼板１０の圧延方向Ｆに合せる。こ
）、長手方向Ｆ，とは、扇形素子２０の中心における半
径方向Ｒ，と直交する方向である。鉄心素子中の磁束は
第２図に点線で示すように継後部では円周方向Ｆ２、歯
部では半径方向ふ、継鉄部と歯部との境界部ではこれら
をつなぐ弧状（これは例えば３相励磁するならその各時
点の電流位相で左側または右側へ曲る弧状）となる。そ
こで継鉄部に関しては扇形素子２０の中心で磁束方向を
圧延方向に合せれば、左，右端では磁束方向（本来の）
は圧延方向つまり磁化容易な〔００１〕軸方向からずれ
、このずれの角度は固定子の分割数によって変るが通常
２０〜３００になる。また歯部２０ｂにおいては、扇形
素子長手方向Ｆ，を圧延方向Ｆに合せれば、扇形素子中
心の歯部の磁束方向は圧延方向と直交する方向となり、
扇形素子左，右端部ではそれより２０〜３００すれるこ
とになる。方向性電磁鋼板では（１１０）〔００１〕組
織の圧延方向への集積度を高めることで大幅な鉄損改善
を達成し得たことからも分るように、磁区方向と磁束方
向のずれは鉄損に大きな影響を与えるから、この２０〜
３０ｏのずれも無視できない問題である。
１０から無駄少なく鉄心素子２０を採取するため、隣合
う鉄心素子２０′，２０″は逆向きにする。鉄心素子２
０の長手方向Ｆ，は鋼板１０の圧延方向Ｆに合せる。こ
）、長手方向Ｆ，とは、扇形素子２０の中心における半
径方向Ｒ，と直交する方向である。鉄心素子中の磁束は
第２図に点線で示すように継後部では円周方向Ｆ２、歯
部では半径方向ふ、継鉄部と歯部との境界部ではこれら
をつなぐ弧状（これは例えば３相励磁するならその各時
点の電流位相で左側または右側へ曲る弧状）となる。そ
こで継鉄部に関しては扇形素子２０の中心で磁束方向を
圧延方向に合せれば、左，右端では磁束方向（本来の）
は圧延方向つまり磁化容易な〔００１〕軸方向からずれ
、このずれの角度は固定子の分割数によって変るが通常
２０〜３００になる。また歯部２０ｂにおいては、扇形
素子長手方向Ｆ，を圧延方向Ｆに合せれば、扇形素子中
心の歯部の磁束方向は圧延方向と直交する方向となり、
扇形素子左，右端部ではそれより２０〜３００すれるこ
とになる。方向性電磁鋼板では（１１０）〔００１〕組
織の圧延方向への集積度を高めることで大幅な鉄損改善
を達成し得たことからも分るように、磁区方向と磁束方
向のずれは鉄損に大きな影響を与えるから、この２０〜
３０ｏのずれも無視できない問題である。
まして歯部においては、磁束は〔００１〕軸と直交（１
１０）軸、つまり磁化は容易でない方向に通り、更に歯
部と継鉄部との境界部では磁化困難な〔１１１〕方向に
通ることにもなり、これは一方向性珪素鋼板の回転機へ
の適用を断念させる理由となる。そこで本発明において
は、第２図に漠式的に示すように、レーザー光東照射を
行って点状の痕跡２１，２２，２３……を得る。
１０）軸、つまり磁化は容易でない方向に通り、更に歯
部と継鉄部との境界部では磁化困難な〔１１１〕方向に
通ることにもなり、これは一方向性珪素鋼板の回転機へ
の適用を断念させる理由となる。そこで本発明において
は、第２図に漠式的に示すように、レーザー光東照射を
行って点状の痕跡２１，２２，２３……を得る。
照射諸元の一例を次に示す。
痕跡面積Ｓミ１０‐５柳２以上
痕跡径ｄ三０．００４−１肋
圧延方向に直交方向の間隔ａ：０．００４−２柳圧延方
向の間隔そ：１−３比駁レーザ−光東照射エネルギー密
度Ｐ：０．０１−１０００Ｊ／の本発明者らの知見によ
ると、予め所望の大きさの扇形素子に上記諸元によりレ
ーザービームを照射すると、扇形素子の鉄損値が改善さ
れるが、これは次のように説明しうる。
向の間隔そ：１−３比駁レーザ−光東照射エネルギー密
度Ｐ：０．０１−１０００Ｊ／の本発明者らの知見によ
ると、予め所望の大きさの扇形素子に上記諸元によりレ
ーザービームを照射すると、扇形素子の鉄損値が改善さ
れるが、これは次のように説明しうる。
即ち方向性電磁鋼板１川ま圧延方向に延びる比較的大き
な滋区を有する。
な滋区を有する。
方向性電磁鋼板の（１１０）〔００１〕方位の圧延方向
への集積度を高めるにつれて結晶粒がきくなり、また磁
壁が粒界を貫通するために磁区は大きくなる。磁区の大
きさは鉄損値と比例関係にあるので方向性を高めた割り
合いには鉄損は小さくならないという矛盾した問題が生
ずる。しかしながら鋼板にレーザー光東照射を行うと、
レーザー光東照射部分に小突起群が発生し、この小突起
が磁区の芽となって、鋼板が磁化されるとき前述の比較
的大さし、磁区は細分化された磁区に変化して、鉄損値
の改善に寄与するものである。
への集積度を高めるにつれて結晶粒がきくなり、また磁
壁が粒界を貫通するために磁区は大きくなる。磁区の大
きさは鉄損値と比例関係にあるので方向性を高めた割り
合いには鉄損は小さくならないという矛盾した問題が生
ずる。しかしながら鋼板にレーザー光東照射を行うと、
レーザー光東照射部分に小突起群が発生し、この小突起
が磁区の芽となって、鋼板が磁化されるとき前述の比較
的大さし、磁区は細分化された磁区に変化して、鉄損値
の改善に寄与するものである。
本発明の他の実施例として第２図に示す鎖線状の痕跡３
１，３２，３３・・・・・・を得る照射諸元の一例を示
す。
１，３２，３３・・・・・・を得る照射諸元の一例を示
す。
痕跡幅ｄ：０．００３−１肋
痕跡長さｂ：０．０１側以上
痕跡間隔ａ：０．０１一２肋
痕跡間隔そ：１−３仇駁
レーザー発生装置は市販一般のＹＡＧレーザー、ルビー
レーザーまたは窒素レーザーあるいはＣ０２レーザー等
が使用されるが、実験によるとしーザー光東のエネルギ
ー密度Ｐは０．０１一１０００Ｊ／地の範囲が好ましい
ことがわかった。
レーザーまたは窒素レーザーあるいはＣ０２レーザー等
が使用されるが、実験によるとしーザー光東のエネルギ
ー密度Ｐは０．０１一１０００Ｊ／地の範囲が好ましい
ことがわかった。
なおこの場合のパルス発振時間幅はｌｎｓ−ｌｏ仇ｈｓ
が好ましい。
が好ましい。
以上本発明をレーザ−光東照射による点状痕跡の例と鎖
線状痕跡の例を示して説明したが、実験によると、点状
及び鎖線状痕跡を同一素材面に部分的に組合せ付与して
も良い。
線状痕跡の例を示して説明したが、実験によると、点状
及び鎖線状痕跡を同一素材面に部分的に組合せ付与して
も良い。
更に同一素材の両面に適宜の組合せで痕跡を付与した鋼
板も本発明の目的を達成し得るし、勿論本発明の範囲を
逸脱するものではない。又本発明は鋼板コイルから打ち
抜き成形後必要により公知の歪除去暁鎚が実施されるが
、この後工程に適用することが好ましい。
板も本発明の目的を達成し得るし、勿論本発明の範囲を
逸脱するものではない。又本発明は鋼板コイルから打ち
抜き成形後必要により公知の歪除去暁鎚が実施されるが
、この後工程に適用することが好ましい。
実施例
仕上暁錨済方向電磁鋼板を打ち抜きダイスを用いて固定
子鉄心素子を成形し、以下の条件でレーザー光東を照射
し本発明の効果を調べた。
子鉄心素子を成形し、以下の条件でレーザー光東を照射
し本発明の効果を調べた。
１．レーザー光東のエネルギー密度Ｐを１．１Ｊ／のと
し、その照射痕跡の蓬ｄを０．１側として第１表に示す
ような諸元（ａ，そ）のもとで点状照射し、照射前の磁
気特性と比較した。
し、その照射痕跡の蓬ｄを０．１側として第１表に示す
ような諸元（ａ，そ）のもとで点状照射し、照射前の磁
気特性と比較した。
ここでＷｎ／５。
（Ｗ／ｋ９）は、磁束密度１．汀、周波数５ｍセにおけ
る鉄損値を示し、Ｂｏ（Ｔ）は磁束密度を示す。またＬ
方向、Ｃ方向は磁気特性の測定方向がそれぞれ圧延方向
、圧延方向と直角方向であることを示す。
る鉄損値を示し、Ｂｏ（Ｔ）は磁束密度を示す。またＬ
方向、Ｃ方向は磁気特性の測定方向がそれぞれ圧延方向
、圧延方向と直角方向であることを示す。
１表
第１表に示したように、点状レーザー光東照射痕跡を与
えることによりサンプルＡでＬ方向鉄損値が０．０７Ｗ
／ｋ９減少し、またサンプルＢではＣ方向鉄損値が０．
２２Ｗ／ｋ９減少した。
えることによりサンプルＡでＬ方向鉄損値が０．０７Ｗ
／ｋ９減少し、またサンプルＢではＣ方向鉄損値が０．
２２Ｗ／ｋ９減少した。
２．レーザー光東のエネルギー密度Ｐを１．１Ｊ／のと
し、その照射痕跡の幅ｄを０．０５脚、長さｂを０．３
肌の線状照射したところ第２表に示すような結果を得た
。
し、その照射痕跡の幅ｄを０．０５脚、長さｂを０．３
肌の線状照射したところ第２表に示すような結果を得た
。
この表に示すように、線状レーザー光東照射痕跡を与え
ることにより、サンプルＣではＬ方向鉄損値が０．０８
Ｗ／ｋ９減少し、またサンプルＤではＬ方向鉄損値が０
．２３Ｗノｋ９減少した。
ることにより、サンプルＣではＬ方向鉄損値が０．０８
Ｗ／ｋ９減少し、またサンプルＤではＬ方向鉄損値が０
．２３Ｗノｋ９減少した。
３．レーザー光東のエネルギー密度Ｐを１．１Ｊ／のと
し、その照射痕跡の径ｄを０．１柵とし、鋼板の両面に
それぞれ諸元ａ，そを変えて点状照射して第３表の結果
を得た。
し、その照射痕跡の径ｄを０．１柵とし、鋼板の両面に
それぞれ諸元ａ，そを変えて点状照射して第３表の結果
を得た。
３表
この表に示すように、レーザー光東照射痕跡を鋼板の両
面にそれぞ諸元ａ，そを変えて与えることにより、Ｌ方
向鉄損値が０．０７Ｗ／ｋ９減少し、同時にＣ方向鉄損
値が０．２１Ｗ／ｋ９減少した。
面にそれぞ諸元ａ，そを変えて与えることにより、Ｌ方
向鉄損値が０．０７Ｗ／ｋ９減少し、同時にＣ方向鉄損
値が０．２１Ｗ／ｋ９減少した。
第１図は分割型固定子鉄心の扇形素子説明図、第２図は
本発明の扇形素子説明図である。 努ノ図 第２図
本発明の扇形素子説明図である。 努ノ図 第２図
Claims (1)
- １ 方向性電磁鋼板から採取され、所望の形状に加工さ
れた鉄心素子の表面に、面積１０＾−＾５ｍｍ＾２以上
で、かつ鋼板の圧延方向に直交する方向間隔０．００４
〜２ｍｍ、鋼板の圧延方向の間隔１〜３０ｍｍの点列状
あるいは鎖線状レーザー光束照射痕跡を有することを特
徴とする電気機器用素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55007477A JPS6023173B2 (ja) | 1980-01-25 | 1980-01-25 | 電気機器用素子 |
| GB8033178A GB2062972B (en) | 1979-10-19 | 1980-10-15 | Iron core for electrical machinery and apparatus and well as method for producing the iron core |
| FR8022231A FR2468191A1 (fr) | 1979-10-19 | 1980-10-17 | Noyau de fer pour machines et appareillage electriques, et procede pour fabriquer ce noyau |
| DE3039544A DE3039544C2 (de) | 1979-10-19 | 1980-10-20 | Eisenkern für elektrische Anlagen sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| US06/615,871 US4613842A (en) | 1979-10-19 | 1984-05-31 | Iron core for electrical machinery and apparatus as well as method for producing the iron core |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55007477A JPS6023173B2 (ja) | 1980-01-25 | 1980-01-25 | 電気機器用素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56105426A JPS56105426A (en) | 1981-08-21 |
| JPS6023173B2 true JPS6023173B2 (ja) | 1985-06-06 |
Family
ID=11666847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55007477A Expired JPS6023173B2 (ja) | 1979-10-19 | 1980-01-25 | 電気機器用素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6023173B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02247920A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-03 | Hitachi Ltd | エレベータ用押釦スイツチ |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0820742B1 (pt) | 2007-12-12 | 2018-02-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Método para fabricar uma chapa de aço eletromagnético de grão orientado cujos domínios magnéticos são controlados por irradiação de feixe de laser |
| JP5919617B2 (ja) * | 2010-08-06 | 2016-05-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| JP5953690B2 (ja) * | 2011-09-28 | 2016-07-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| JP6633025B2 (ja) * | 2016-07-21 | 2020-01-22 | 株式会社デンソー | コア板の製造方法 |
-
1980
- 1980-01-25 JP JP55007477A patent/JPS6023173B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02247920A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-03 | Hitachi Ltd | エレベータ用押釦スイツチ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56105426A (en) | 1981-08-21 |
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