JPS6028130B2 - 三相変圧器鉄心の鉄損改善法 - Google Patents

三相変圧器鉄心の鉄損改善法

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JPS6028130B2
JPS6028130B2 JP54134237A JP13423779A JPS6028130B2 JP S6028130 B2 JPS6028130 B2 JP S6028130B2 JP 54134237 A JP54134237 A JP 54134237A JP 13423779 A JP13423779 A JP 13423779A JP S6028130 B2 JPS6028130 B2 JP S6028130B2
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irradiation
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重裕 山口
徹 井内
良宏 大宅
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は三相変圧器鉄心のＴ形接合部の鉄損を減少させ
る方法に関するものである。
よく知られている如く大中型変圧器の鉄心材料には、一
方向性電磁鋼板が使用されている。
この一方向性電磁鋼板は、この鋼板を構成する結晶粒が
所謂仇ｓｓ方位、すなわちミラー指数によって（１１０
）〔００１〕で表わされる方位に配列したもので、鋼板
の圧延面に結晶粒の（１１０）面が平行であり、その圧
延方向に結晶粒の磁化容易軸〔００１〕が平行である。
したがって一方向性電磁鋼板の磁気特性は、その圧延方
向において特にすぐれているものであるが、圧延方向か
らずれるにつれて急激に劣化するものである。このため
に変圧器鉄心の構造は、鉄心の磁化方向が一方向性電磁
鋼板の圧延方向と一致するように構成されることが要求
される。しかし大中型変圧器では製作時の作業性などの
制約からほとんど積鉄心であるために、この要求は必ず
しも完全には満足されていない。すなわち積鉄心、就中
三相変圧器鉄心においては、磁化の方向が圧延方向から
ずれた部分が無視しえないほど存在するものである。こ
のことを三相三脚内鉄型変圧器鉄心を例にして説明する
。
第１図はよく知られた三相三脚鉄○の積層方法の例を示
す。
ここで実線は最上層の鋼板片の配置を、点線はその下の
層の鋼板片の配置を示す。このような配置を交互に繰り
辺えして鋼板片を積み重ねることによって積鉄心が構成
されるものである。図において矢印は鋼板片の圧延方向
を示す。この鉄心の三つの脚部Ａには三相の各相の一次
と二次コイルがそれぞれ巻かれている。外側の二つの脚
とヨークＢとの接合部は、図に示すいわゆる４５ｏ接合
の場合、上下層の接合線間（実線と点線との間）、およ
び接合線の極〈近くの部分を除けば磁束の方向はほとん
ど圧延方向と一致している。しかし、中央脚の両端にお
けるＴ形接合部（第２図の斜め点線部分）においては回
転磁束を生ずることが知られている。このためにＴ形接
合部に鉄損が著しく大きくなる領域が生じ、その鉄損の
最大値は素材鉄損の約２〜３倍に達することが報告され
ている。第３図はモデル変圧器の各部分の鉄損を局部鉄
損測定器によって測定した一例を示す。
この図において数値を記入した曲線群は鉄損の等高線で
、数値はＴ形接合部に生ずる最大鉄損値を１００とした
場合の各鉄損値の相対値を示す。このような４５ｏ接合
の場合Ｔ形接合部の鉄損は、接合部中央付近においても
っとも高くて脚部鉄損値の２倍Ｇ久上に達することを示
している。
第１表は、三箇のモデル変圧器をそれぞれ無方向性電磁
鋼板、普通の一方向性電磁鋼板および高磁束密度一方向
性電磁鋼板によって製作した場合の脚部の鉄損値ａとＴ
形接合部の最大鉄損値ｂおよびｂ／ａの値を示す。鉄損
値は周波数６０ＨＺ、磁束密度１．汀（無方向性電磁鋼
板については１．５Ｔ）における値である。第１表 この表は方向性の高い高級な材料ほど脚部鉄損は低いが
、Ｔ形接合部の鉄損の劣化度の著しいことを示している
。
このようなＴ形接合部における鉄損増加を低減させる方
法として鋼片の形や配置を変えた積層方法が提示されて
釆た。
これらの方法の中現在もっとも効果的と考えられている
方法が第１図に示した積層方法である。この積層方法で
も前述した如く素材特性が良くなるほどＴ形接合部の鉄
損の劣化が著しいのである。本発明はこの鉄損劣化を防
止する方法を提示するものであるが、一般に回転磁束を
生じる部分の鉄損改善に適用できるものである。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の方法は変圧器鉄心を構成するために努断あるい
は灘断後の歪除去焼鍵によって得られた電磁鋼板片１を
積層組立てたとき、この各層の鋼板片の交流励磁状態で
回転磁束を生じる部分２にあらかじめレーザビームを照
射することを特徴とするものである。
この場合レーザーは金属板表面の磁束の回転部分の片面
又は両面に鋼板の圧延方向と平行に線状に照射する。こ
のレーザー照射は必ずしも連続的でなくてもよく、点線
状あるいは鎖線状でもよい。レーザー装置としては現在
一般に市販されているルビーレーザー、ＹＡＧレーザー
、Ｃ０２レーザー‐または窒素レーザー等を用いること
ができる。
また照射ェネルギ密度は０．０１〜１０００Ｊ／のが適
当であり、またパルス発振時間中はｌｎｓ以上１０肌ｓ
以下であることが望ましい。その理由はパルス時間中が
１０仇ｈｓを超えると、照射時に鋼板表面の熱的溶融現
象が顕著になり好ましくないからである。なお照射中（
点列状照射の場合には照射点径）は０．０１〜１肌、照
射点列間隔は０．３〜３仇吻が適当である。また点状照
射の場合、照射点間隔は１側以下が好ましい。実施例 磁気特性Ｂ８＝１．９汀、Ｗ，７／６ｏ＝１．３６Ｗ／
ｋ９なる一方向性電磁鋼板から鮒断によって切り出され
た後、歪除去競鈍された変圧器鉄心用鋼板片に関してレ
ーザー照射前後に変圧器鉄損を測定した。
使用したレーザ−はＹＡＧレーザー（パルス発振時間中
１５肌Ｓ）で、レーザー照射はしーザービームを各鋼板
片のＴ形接合部に、各鋼板片の圧延方向にほぼ平行に、
かつ縞状に走らせることによって行った。第４図はこの
場合の各鋼板片のＴ形接合部におけるレーザー照射のト
レースを模式的に示す。レーザー照射は鋼板の片面のみ
について行った。レーザー照射条件は、照射中（第４図
において綿の線の中）０．１６脇、照射間隔（第４図に
おいて網の線間隔）５肌、照射エネルギー１．３Ｊ／柵
である。変圧器鉄損は レーザー照射前 Ｗ，７／６ｏ＝１．５７Ｗ／ｋ９レー
ザー照射後 Ｗ，７／６ｏ＝１．５２Ｗ／ｋ９であった
。
これからレーザー照射による変圧器鉄損の改善率は仏害
毒塁×１０ｏ％＝３‐２％である。
また鉄心重量の９．５％を占めるＴ形接合部における鉄
損の改善率は礎Ｘｌｏｏ％＝３３７％ に達することが認められる。
【図面の簡単な説明】
第１図は現在最も有効と考えられている変圧器鉄○の積
層方法を示す説明図、（矢印は素材鋼板の圧延方向を示
す）、第２図は変圧器鉄心のＴ形接合部（点斜線部分）
を示す説明図、第３図は三相モデル変圧器における鉄損
分布を等高線で示す説明図（数字は最大鉄損値を１００
とした相対値を示す）、第４図は変圧器鉄ＤのＴ形接合
部におけるレーザー照射のトレースを示す説明図である
。 多′図多２図 第３図 多４図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 三相変圧器鉄心の回転磁束を生ずる部分にレーザー
    ビームを照射することを特徴とする三相変圧器鉄心の鉄
    損改善法。
JP54134237A 1979-10-19 1979-10-19 三相変圧器鉄心の鉄損改善法 Expired JPS6028130B2 (ja)

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