JPS6025210A - 誘導機器鉄心の絶縁処理法 - Google Patents
誘導機器鉄心の絶縁処理法Info
- Publication number
- JPS6025210A JPS6025210A JP13189783A JP13189783A JPS6025210A JP S6025210 A JPS6025210 A JP S6025210A JP 13189783 A JP13189783 A JP 13189783A JP 13189783 A JP13189783 A JP 13189783A JP S6025210 A JPS6025210 A JP S6025210A
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- Japan
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- core
- magnetic field
- heat treatment
- iron core
- magnetic material
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-
- H—ELECTRICITY
- 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)
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〕
本発明は変圧器、リアクトルなどの４磁誘導様器に用い
られ、非晶質磁性材料の薄帯を巻回あるいは積層してな
る誘導機器鉄心の絶縁処理法に関するものである。
られ、非晶質磁性材料の薄帯を巻回あるいは積層してな
る誘導機器鉄心の絶縁処理法に関するものである。
一般に変圧器などに用いられる誘導機器の鉄心は主磁束
に対するうず電流積を低減するだめ、薄帯からなる電気
鉄板を巻回あるいは積層して用いられている。
に対するうず電流積を低減するだめ、薄帯からなる電気
鉄板を巻回あるいは積層して用いられている。
近年、省エネルギー形電気（・幾器開発の要望に呼応し
て、鉄損の非常に少ない非晶質磁性材料の開発が進み、
誘導・１器鉄心として実用化されるようになってきた。
て、鉄損の非常に少ない非晶質磁性材料の開発が進み、
誘導・１器鉄心として実用化されるようになってきた。
しかしながら、この非晶質磁性材料は超急冷、超高速に
て製造されるため、その・製造上の制限から現状では数
１０μｍｎ程度の薄帯しか作られていないし、また絶縁
皮膜も塗付されていない。このような絶縁皮膜を有しな
Ａ非晶質磁性材料を積層して、誘導機器の鉄心を構成す
ると、層問うず屯流損が増大し、非晶質磁性材料が本来
有している低損失特性がそこなＪ−）れることがある。
て製造されるため、その・製造上の制限から現状では数
１０μｍｎ程度の薄帯しか作られていないし、また絶縁
皮膜も塗付されていない。このような絶縁皮膜を有しな
Ａ非晶質磁性材料を積層して、誘導機器の鉄心を構成す
ると、層問うず屯流損が増大し、非晶質磁性材料が本来
有している低損失特性がそこなＪ−）れることがある。
一方、この層問うず眠流損を低減さする／とめ、現用の
けい素鋼帯のように、表面に絶縁度１１Ｑを施すと、非
晶質磁性材料の板厚に占める絶縁皮膜厚さの割合が増大
し、鉄心を構成した場合の鉄心占積率が低下し、機器が
大形化するなどの問題点が生じてくる。
けい素鋼帯のように、表面に絶縁度１１Ｑを施すと、非
晶質磁性材料の板厚に占める絶縁皮膜厚さの割合が増大
し、鉄心を構成した場合の鉄心占積率が低下し、機器が
大形化するなどの問題点が生じてくる。
まだ、この非晶質磁性材料は急冷時の歪感受性が大きく
、このままでは極端に磁化特性が悪く、鉄損も増大して
いる。このため使用に際しては、鉄心加工後に非酸性雰
囲気中で焼鈍温度約４００℃で１０分〜２時間の磁場中
熱処理を施して、鉄損や、磁化特性の向上を図っている
。
、このままでは極端に磁化特性が悪く、鉄損も増大して
いる。このため使用に際しては、鉄心加工後に非酸性雰
囲気中で焼鈍温度約４００℃で１０分〜２時間の磁場中
熱処理を施して、鉄損や、磁化特性の向上を図っている
。
しかるにこの熱処理によって、非晶質磁性材料は非常に
脆くなり、このままで使用すると、材料に加わる小さな
外部応力によってもクラックが発生したシ、破片が生ず
る場合があり、これらの保り蓮対策が必要である。
脆くなり、このままで使用すると、材料に加わる小さな
外部応力によってもクラックが発生したシ、破片が生ず
る場合があり、これらの保り蓮対策が必要である。
すなわち非晶質磁性材料を使用して、鉄心を９１す成し
た場合に、前記の現象を考慮しないと、鉄心製造工程中
に加わる外力や電気機器の運Ｉｉ云中に訃ける電磁振動
などによシ鉄心が損帛するおそれがある。
た場合に、前記の現象を考慮しないと、鉄心製造工程中
に加わる外力や電気機器の運Ｉｉ云中に訃ける電磁振動
などによシ鉄心が損帛するおそれがある。
この欠点全改良するために一般には磁場中熱処理を行っ
た後の鉄心に絶縁樹ノ」ａを塗付あるいは含浸して、ハ
９問うず′４流損の増大と防止し７゛とり、鉄心の剛性
を向上させている。
た後の鉄心に絶縁樹ノ」ａを塗付あるいは含浸して、ハ
９問うず′４流損の増大と防止し７゛とり、鉄心の剛性
を向上させている。
しかしながら誘導ｉ器鉄心ＶＣ砲緑樹脂等をへ１寸ある
いは含浸して付音式せると、′、８縁樹脂の熱ム彩張率
が非晶質磁性材料の熱膨張率より約１０１音程大きいた
め、樹脂が硬化収縮する際に非晶質磁１生材料を巻回ン
らるいは積層した鉄心に圧縮応力が生じる。
いは含浸して付音式せると、′、８縁樹脂の熱ム彩張率
が非晶質磁性材料の熱膨張率より約１０１音程大きいた
め、樹脂が硬化収縮する際に非晶質磁１生材料を巻回ン
らるいは積層した鉄心に圧縮応力が生じる。
第１表には非晶質磁性材料（アライド社１１１３品名Ｍ
ＥＴＧＬＡＳ８２６０５８２，１ｖｆＥＴＧＬＡｓｓ２
６０５ｓｃ）とエポキシ樹脂の熱膨張係数の値を示した
。
ＥＴＧＬＡＳ８２６０５８２，１ｖｆＥＴＧＬＡｓｓ２
６０５ｓｃ）とエポキシ樹脂の熱膨張係数の値を示した
。
第１表
第１表よシ明らかなようにエポキシ樹脂の熱Ｉ！１ト張
係故は非晶質磁性材料の熱膨張係数に比較して１０倍以
上であるため、鉄心に絶縁皮Ｍを形成すると、一般には
樹脂の硬化収縮に伴なって非晶質磁性材料を使用した鉄
心に大きな圧縮応力が生ずる。
係故は非晶質磁性材料の熱膨張係数に比較して１０倍以
上であるため、鉄心に絶縁皮Ｍを形成すると、一般には
樹脂の硬化収縮に伴なって非晶質磁性材料を使用した鉄
心に大きな圧縮応力が生ずる。
非晶質磁性材料は応力感受性が大きく、圧縮応力を受け
ると極端に鉄損や励磁ＶＡなどの磁気特性が悪化するこ
とがあシ、非晶質磁性材料本来の低損失がそこなわれる
欠点がある。
ると極端に鉄損や励磁ＶＡなどの磁気特性が悪化するこ
とがあシ、非晶質磁性材料本来の低損失がそこなわれる
欠点がある。
本発明は上記の欠点を除去するためになされたものであ
り、非晶質磁性材料を用いた鉄心のｊＷＩＩ性を向上さ
せるとともに鉄心占積率が良くしかも非晶質磁性材料本
来の特徴である低損失特性を十分に発揮できる実用的な
誘４機器鉄心の絶縁処理法を提供することを目的とする
。
り、非晶質磁性材料を用いた鉄心のｊＷＩＩ性を向上さ
せるとともに鉄心占積率が良くしかも非晶質磁性材料本
来の特徴である低損失特性を十分に発揮できる実用的な
誘４機器鉄心の絶縁処理法を提供することを目的とする
。
本発明の誘導１幾器鉄心Ｌ／）絶縁処理法は、非晶質磁
性材料の薄帯を巻回ある匹は績ノ」シた鉄心金、磁場中
熱処理後に、あるいは熱処理の冷却過程において、直流
磁界を加えて正の磁気歪金主じさせ、七の伏ノ、環で液
状の絶縁材料ｆ：ｉａ、ｍまたは含浸等Ｕこよ）付着し
た後硬比させたこと金詩教とする。これによシ、非晶ｒ
ｔ磁性材料と絶縁材料との、涜膨張の差によって生ずる
圧用応力を緩和させるものである。
性材料の薄帯を巻回ある匹は績ノ」シた鉄心金、磁場中
熱処理後に、あるいは熱処理の冷却過程において、直流
磁界を加えて正の磁気歪金主じさせ、七の伏ノ、環で液
状の絶縁材料ｆ：ｉａ、ｍまたは含浸等Ｕこよ）付着し
た後硬比させたこと金詩教とする。これによシ、非晶ｒ
ｔ磁性材料と絶縁材料との、涜膨張の差によって生ずる
圧用応力を緩和させるものである。
以Ｆ本発′明の一実施例を図面を参照し゛Ｃ説明する。
第１図ないし第３図に〉いて、非晶質磁・注材料の薄帯
１を巻回した巻鉄心２に励磁コイル３を巻回する。この
巻鉄心２′！ｉ−第２図に示すように。
１を巻回した巻鉄心２に励磁コイル３を巻回する。この
巻鉄心２′！ｉ−第２図に示すように。
酸化防止のためＣＯ２ガス、Ｎ２ガス等の不活１生ガス
を封入しだ焼鈍炉４内に収納し、焼鈍１，１五度約４０
０°Ｃで１０分〜２時間の間、磁場中熱処理を施す、。
を封入しだ焼鈍炉４内に収納し、焼鈍１，１五度約４０
０°Ｃで１０分〜２時間の間、磁場中熱処理を施す、。
この磁場中熱処理は励磁コイル：３を焼鈍炉４の外部に
設けた直流゛礒源５に接続して巻鉄心２を励磁し直流磁
界を１５１けた状ＨＮ、Ｎで加熱して行なり。この場合
、励磁コイル３を用いずに、焼鈍炉４内に設けた別のコ
イル導体（図示せず）によって巻鉄心２を励磁するよう
にしてもよ−。
設けた直流゛礒源５に接続して巻鉄心２を励磁し直流磁
界を１５１けた状ＨＮ、Ｎで加熱して行なり。この場合
、励磁コイル３を用いずに、焼鈍炉４内に設けた別のコ
イル導体（図示せず）によって巻鉄心２を励磁するよう
にしてもよ−。
このようにして巻鉄心２を所定の温度Ｃ所定の時間、磁
場中熱処理を行なった後、焼鈍炉４から取り出す。その
後第３図に示すように、再び励磁コイル３を直流電源５
に接続して巻鉄心２に直流磁界を加え、その状態で巻鉄
心２の全面にはけ６塗シによる途布や含浸によって２０
〜１０００センチボイズ程度の液状のエポキシ樹脂を付
着し、その後硬化させる。
場中熱処理を行なった後、焼鈍炉４から取り出す。その
後第３図に示すように、再び励磁コイル３を直流電源５
に接続して巻鉄心２に直流磁界を加え、その状態で巻鉄
心２の全面にはけ６塗シによる途布や含浸によって２０
〜１０００センチボイズ程度の液状のエポキシ樹脂を付
着し、その後硬化させる。
このようにすれば、巻鉄心２は熱処理後に大きな直流磁
界が加えられて鉄心の飽和磁束密度近傍で正の磁気歪を
生じる。この磁気歪はＭＥＴＧＬＡＳＳ２６０５３２で
２７ＸＩＦ’（ΔＬ／Ｌ ） 、 ＭＥＴＧＬＡＳＳ２
６０５８Ｃで３０Ｘ１０’（ΔＬ／Ｌ ）程度になるの
で、これにより巻鉄心２に伸びが生じ、この時に液状の
エポキシ樹脂を付着させることによって、非晶質磁性材
料の右向層間に容易に浸入する。またエポキシ樹脂の硬
化収縮に伴って巻鉄心２も収縮するので、エポキシ樹脂
と非晶質磁性材料の熱膨張係数の差によ−って生じる圧
縮応力を軽減することができる。
界が加えられて鉄心の飽和磁束密度近傍で正の磁気歪を
生じる。この磁気歪はＭＥＴＧＬＡＳＳ２６０５３２で
２７ＸＩＦ’（ΔＬ／Ｌ ） 、 ＭＥＴＧＬＡＳＳ２
６０５８Ｃで３０Ｘ１０’（ΔＬ／Ｌ ）程度になるの
で、これにより巻鉄心２に伸びが生じ、この時に液状の
エポキシ樹脂を付着させることによって、非晶質磁性材
料の右向層間に容易に浸入する。またエポキシ樹脂の硬
化収縮に伴って巻鉄心２も収縮するので、エポキシ樹脂
と非晶質磁性材料の熱膨張係数の差によ−って生じる圧
縮応力を軽減することができる。
第２−ｆｉに従来のように直流磁界を印加しないでエポ
キシ樹脂による絶縁皮膜を形成した場合と本発明のよう
に鉄心に直流磁界を印加した状態でエポキシ樹脂による
絶縁皮膜を形成した場合の鉄損及び励１ＬａｖＡの比較
を示す。
キシ樹脂による絶縁皮膜を形成した場合と本発明のよう
に鉄心に直流磁界を印加した状態でエポキシ樹脂による
絶縁皮膜を形成した場合の鉄損及び励１ＬａｖＡの比較
を示す。
９．第２表
印加するｉＵ流磁界の大きさは非晶ｖ１磁性材料の飽和
磁束密度近傍に対応する磁界の強さとしてＢｏｏＡ／ｍ
以上を加えることでより効果が得らルるが、第２表に示
したように２００ Ａ／ｒｎ 程度の磁界の強さでも圧
縮応力を軽減し、磁気特性の数倍が認められた。また磁
気歪が生じている鉄心に液状の樹脂を浸入させることに
よって、非晶ｒＪｊ′ｉ磁性材料の層間にも絶縁ノｉが
形成されるため、層問うず１１流損を低下することがで
きるとともに鉄心の剛性が向上し、しかも熱処理後の非
晶質磁性材料の脆化による破片刃奄敗を防止することが
できる。
磁束密度近傍に対応する磁界の強さとしてＢｏｏＡ／ｍ
以上を加えることでより効果が得らルるが、第２表に示
したように２００ Ａ／ｒｎ 程度の磁界の強さでも圧
縮応力を軽減し、磁気特性の数倍が認められた。また磁
気歪が生じている鉄心に液状の樹脂を浸入させることに
よって、非晶ｒＪｊ′ｉ磁性材料の層間にも絶縁ノｉが
形成されるため、層問うず１１流損を低下することがで
きるとともに鉄心の剛性が向上し、しかも熱処理後の非
晶質磁性材料の脆化による破片刃奄敗を防止することが
できる。
なお直流磁界を加えながら絶縁処理を行なう時点は磁場
中熱処理後に実施する方法と、磁場中；゛；モ処理時の
冷却過程中に実施する方法があるが、いずれでもよい。
中熱処理後に実施する方法と、磁場中；゛；モ処理時の
冷却過程中に実施する方法があるが、いずれでもよい。
前者の場合は鉄心の温度が常温であるので、常温硬化性
樹脂を用い、後者の温合は常温以上であるので、熱硬化
性樹脂を用いるとよい。
樹脂を用い、後者の温合は常温以上であるので、熱硬化
性樹脂を用いるとよい。
後者の場合では、鉄心は磁気歪の発生に加えて非晶質磁
性材料の熱膨張係数に絶縁処理時の鉄心温度を乗じた値
の熱膨張が発生する。例えば、鉄心温度が１００℃の時
に樹脂ｒ付着する場合には〉よそ５ Ｘ １０−”／’
℃×１００℃＝５×ｌＱ−’、の熱膨張が生じ。
性材料の熱膨張係数に絶縁処理時の鉄心温度を乗じた値
の熱膨張が発生する。例えば、鉄心温度が１００℃の時
に樹脂ｒ付着する場合には〉よそ５ Ｘ １０−”／’
℃×１００℃＝５×ｌＱ−’、の熱膨張が生じ。
これが樹脂の硬化収縮による圧縮応力の緩和に寄与する
。また樹脂の硬化は直流磁界を加えている時に行なう方
法と、直流磁界を切ってから行なう方法がある。直流磁
界を加えている時に樹脂を硬化させる方法においては、
非晶質磁性材料が伸び−Ｃいる状態で樹脂が硬化するの
で、非晶質（ｉｆｉ性材料に引張力が作用している状態
になり、磁気特性の改倍に効果が大きい。
。また樹脂の硬化は直流磁界を加えている時に行なう方
法と、直流磁界を切ってから行なう方法がある。直流磁
界を加えている時に樹脂を硬化させる方法においては、
非晶質磁性材料が伸び−Ｃいる状態で樹脂が硬化するの
で、非晶質（ｉｆｉ性材料に引張力が作用している状態
になり、磁気特性の改倍に効果が大きい。
なお、ｌｊ色縁イ」４斗としてはエポキシ樹）」旨等の
合成位ｔｉＪ旨にｉ・撓らｊ゛、リン歳月、マグネシア
臼ｊ・のり（η１ブ涜′Ｃ勺の絶縁材料を用いることが
できる。また本発明は７債７１Ｌ鉄心に、１．？いても
同７球に実力■できる。
合成位ｔｉＪ旨にｉ・撓らｊ゛、リン歳月、マグネシア
臼ｊ・のり（η１ブ涜′Ｃ勺の絶縁材料を用いることが
できる。また本発明は７債７１Ｌ鉄心に、１．？いても
同７球に実力■できる。
このように本発明による誘導機器鉄心の絶縁処理法は、
熱処理後゛または熱処理の冷却過程でｆｉ＞２心に直流
磁界を加えて正の磁歪を生じさせｔの状・点で鉄心に液
状の１、色縁材刺を付／＆ シ、硬化させるので、絶縁
材料と非晶ｒ１磁性材イ′ヰとの１：ノ５膨張係改の差
によって生ｒる圧縮応力が軽ｔｐｊｃ Ｌ／、鉄損の少
ない実用的な誘導機器鉄心を提供することかでざる。
熱処理後゛または熱処理の冷却過程でｆｉ＞２心に直流
磁界を加えて正の磁歪を生じさせｔの状・点で鉄心に液
状の１、色縁材刺を付／＆ シ、硬化させるので、絶縁
材料と非晶ｒ１磁性材イ′ヰとの１：ノ５膨張係改の差
によって生ｒる圧縮応力が軽ｔｐｊｃ Ｌ／、鉄損の少
ない実用的な誘導機器鉄心を提供することかでざる。
第１図ないし第３図は本発明に↓る后ネ導晟器鉄心の絶
縁処理法の異なる工程を示す斜視図である。 １、非晶質磁性材料、２ 巻鉄心、 ３−励磁コイル、 ４ 條鋪炉、 ５ ・直流′ｔａ源、 ６・・はけ。 代理人弁理士 則 近 庖 佑 （はθ１１名〕第１図 第２図 第３１
縁処理法の異なる工程を示す斜視図である。 １、非晶質磁性材料、２ 巻鉄心、 ３−励磁コイル、 ４ 條鋪炉、 ５ ・直流′ｔａ源、 ６・・はけ。 代理人弁理士 則 近 庖 佑 （はθ１１名〕第１図 第２図 第３１
Claims (2)
- （１）非晶質磁性材料の薄帯を巻回あるいは積層した鉄
心を、磁場中熱処理後に、直流磁界を加えて正の磁気歪
を生じさせ、その状態で液状の絶縁材料を付着した後硬
化させたことを特徴とする誘導機器鉄心の絶縁処理法。 - （２） 非晶質磁性゛材料の薄帯を巻回あるいは積層し
た鉄心を、磁場中熱処理の冷却過程において、直流磁界
を加えて正の磁気歪を生じさせ、その状１原で液状の絶
縁材料を付着した後硬化させたことを特徴とする誘導機
器鉄心の絶縁処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13189783A JPS6025210A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | 誘導機器鉄心の絶縁処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13189783A JPS6025210A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | 誘導機器鉄心の絶縁処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6025210A true JPS6025210A (ja) | 1985-02-08 |
Family
ID=15068709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13189783A Pending JPS6025210A (ja) | 1983-07-21 | 1983-07-21 | 誘導機器鉄心の絶縁処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025210A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63219112A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-12 | Hitachi Ltd | 電磁誘導機器用鉄心の製造方法 |
| JPH0196910A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-14 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 可飽和インダクタ及びその製造方法並びにその可飽和インダクタを用いたパルスレーザ励起電源装置 |
-
1983
- 1983-07-21 JP JP13189783A patent/JPS6025210A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63219112A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-12 | Hitachi Ltd | 電磁誘導機器用鉄心の製造方法 |
| JPH0196910A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-14 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 可飽和インダクタ及びその製造方法並びにその可飽和インダクタを用いたパルスレーザ励起電源装置 |
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