JPS61180413A - 鉄心の製造方法 - Google Patents
鉄心の製造方法Info
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- JPS61180413A JPS61180413A JP2056085A JP2056085A JPS61180413A JP S61180413 A JPS61180413 A JP S61180413A JP 2056085 A JP2056085 A JP 2056085A JP 2056085 A JP2056085 A JP 2056085A JP S61180413 A JPS61180413 A JP S61180413A
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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)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- 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板からなる鉄心の製造拳法に
関する。
関する。
近時、変圧器などに用いられる鉄心においては、鉄心材
料としてけい素鋼板に代り非晶質磁性合金薄板を用いる
ことが検討されている。この材料は磁性合金の融体を超
急冷して製造したもので、鉄損が小さく磁気特性に優れ
ている。
料としてけい素鋼板に代り非晶質磁性合金薄板を用いる
ことが検討されている。この材料は磁性合金の融体を超
急冷して製造したもので、鉄損が小さく磁気特性に優れ
ている。
ところで、例えば直流励磁される変圧器用鉄心において
は、大きな起磁力が生じた時に磁気飽和状態となって使
用できなくなることがある。
は、大きな起磁力が生じた時に磁気飽和状態となって使
用できなくなることがある。
この現象を防止を回避するために、鉄心の磁路において
磁束に対する磁気抵抗を高めて初透磁率を小さくするこ
とにより、起磁力が大きくても鉄心の磁気飽和を防止す
ることができる。このためけい素鋼板からなる鉄心では
、磁路の一部にエアギャップを設けている。しかし非晶
質磁性合金薄板は硬度が非常に高く（ビッカース硬度：
８００〜１０００）、切断および打抜加工が困難である
ために、非晶質磁性合金薄板からなる鉄心に機械加工に
よりェアギャップを形成することは難しい。そこで非晶
質磁性合金薄板からなる鉄心においては、非晶質磁性合
金薄板の一部を結晶化し、この結晶部分く磁束に対する
磁気抵抗を高めて初透磁率を小さくする方法が考えられ
ている。
磁束に対する磁気抵抗を高めて初透磁率を小さくするこ
とにより、起磁力が大きくても鉄心の磁気飽和を防止す
ることができる。このためけい素鋼板からなる鉄心では
、磁路の一部にエアギャップを設けている。しかし非晶
質磁性合金薄板は硬度が非常に高く（ビッカース硬度：
８００〜１０００）、切断および打抜加工が困難である
ために、非晶質磁性合金薄板からなる鉄心に機械加工に
よりェアギャップを形成することは難しい。そこで非晶
質磁性合金薄板からなる鉄心においては、非晶質磁性合
金薄板の一部を結晶化し、この結晶部分く磁束に対する
磁気抵抗を高めて初透磁率を小さくする方法が考えられ
ている。
従来、この方法の具体的手段として第７図および第８図
で示すものが開示されている（％開昭５９−８０９１９
号）。これは巻鉄心１および積層鉄心２の一部において
、これら鉄心を構成する非晶質磁性合金薄板３に電極４
，４を接触し、この電極４．４を介して非晶質磁性合金
薄板３に通電して薄板３に生ずるジュール熱を利用して
鉄心１，２の一部を結晶化させる方法である。しかしな
がら、この方法では鉄心の表面部の結晶化が進行し、鉄
心内部の結晶化が不充分であるという問題がある。
で示すものが開示されている（％開昭５９−８０９１９
号）。これは巻鉄心１および積層鉄心２の一部において
、これら鉄心を構成する非晶質磁性合金薄板３に電極４
，４を接触し、この電極４．４を介して非晶質磁性合金
薄板３に通電して薄板３に生ずるジュール熱を利用して
鉄心１，２の一部を結晶化させる方法である。しかしな
がら、この方法では鉄心の表面部の結晶化が進行し、鉄
心内部の結晶化が不充分であるという問題がある。
また非晶質磁性合金薄板は、超急冷法により製造する時
に生じた歪により磁気特性が低下しているので、鉄心組
立後に歪取り焼鈍を行ない非晶質磁性合金薄板の歪を除
去して磁気特性の回復を図っている。この焼鈍は、従来
鉄心を電気炉に入れ外部から加熱して焼鈍を行なう外部
加熱方式が採用されている。
に生じた歪により磁気特性が低下しているので、鉄心組
立後に歪取り焼鈍を行ない非晶質磁性合金薄板の歪を除
去して磁気特性の回復を図っている。この焼鈍は、従来
鉄心を電気炉に入れ外部から加熱して焼鈍を行なう外部
加熱方式が採用されている。
しかして、非晶質磁性合金薄板からなる鉄心を製造する
時の製造工程の簡素化とコストの低減を図るために、鉄
心の焼鈍処理と一部結晶化処理とを一緒の工程で行なう
ことが検討されている。
時の製造工程の簡素化とコストの低減を図るために、鉄
心の焼鈍処理と一部結晶化処理とを一緒の工程で行なう
ことが検討されている。
ここで、従来の焼鈍方法と結晶化方法とを組合せた場合
には、結晶化用電極を設けた鉄心を電気炉に入れ、電気
炉で鉄心を加熱して焼鈍を行なうと同時に、電極を介し
て鉄心に通電して結晶化処理を行なうことになる。しか
るにこの場合、結晶化用電極およびこれに接続する導体
が電気炉内部で加熱されるので、導体の耐熱対策および
電極を鉄心に取付ける構造面での耐熱対策が必要となり
、この対策を実施するには経済性など実用上困難な面が
多い。そこで、実際には鉄心の焼鈍処理と結晶化処理と
を個別の工程で行なっている。
には、結晶化用電極を設けた鉄心を電気炉に入れ、電気
炉で鉄心を加熱して焼鈍を行なうと同時に、電極を介し
て鉄心に通電して結晶化処理を行なうことになる。しか
るにこの場合、結晶化用電極およびこれに接続する導体
が電気炉内部で加熱されるので、導体の耐熱対策および
電極を鉄心に取付ける構造面での耐熱対策が必要となり
、この対策を実施するには経済性など実用上困難な面が
多い。そこで、実際には鉄心の焼鈍処理と結晶化処理と
を個別の工程で行なっている。
本発明は前記事情に基づいてなされたもので、非晶質磁
性合金薄板からなる鉄心に対する焼鈍と一部結晶化処理
を一緒の工程で行ない生産性を向上させることができる
鉄心の製造方法を提供することを目的とする。
性合金薄板からなる鉄心に対する焼鈍と一部結晶化処理
を一緒の工程で行ない生産性を向上させることができる
鉄心の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の鉄心の製造方法は、鉄心を構成する非晶質磁性
合金薄板群の一部にその積厚方向に圧縮力を加え、この
状態で鉄心を高周波励磁して焼鈍するとともに、鉄心の
圧縮力を加えた部分の非晶質磁性合金薄板の発熱量が大
きいことを利用してその部分を結果晶化させる方法であ
り、しかも鉄心を部分的に確実に結晶化させることがで
きるものである。
合金薄板群の一部にその積厚方向に圧縮力を加え、この
状態で鉄心を高周波励磁して焼鈍するとともに、鉄心の
圧縮力を加えた部分の非晶質磁性合金薄板の発熱量が大
きいことを利用してその部分を結果晶化させる方法であ
り、しかも鉄心を部分的に確実に結晶化させることがで
きるものである。
以下本発明を図面で示す実施例について説明する。
本発明の製造方法の一実施例を第１図ないし第３図につ
いて説明する。この実施例は矩形状をなす２個の巻鉄心
を組合せたものを対象にしている。
いて説明する。この実施例は矩形状をなす２個の巻鉄心
を組合せたものを対象にしている。
巻鉄心１１は帯状の非晶質磁性合金薄板１２を矩形状に
巻回して成形する。
巻回して成形する。
巻鉄心１１を焼鈍する前の段階において、巻鉄心１１の
一部の箇所において非晶質磁性合金薄板１２の積厚群に
対してその積厚方向に圧縮力を加える。この圧縮力を加
える方法としては、例えば第１図および第３図で示すよ
うに巻鉄心１１の一部をクランプ部材で締付ける方法が
ある。すなわち、巻鉄心１１の一部例えばけい鉄部の外
周面と内周面にクランプ板１３．１３を鉄心幅方向に沿
りて配置し、これらクランプ板１３．１３の両端部に共
通にねじ付スタッド１４を通してナツト１５で締付は固
定することにより、クランプ板１３．１３に対応する各
非晶質磁性合金薄板１２の部分に薄板積厚方向両側から
圧縮力を加え各薄板１２を相互に密着させる。
一部の箇所において非晶質磁性合金薄板１２の積厚群に
対してその積厚方向に圧縮力を加える。この圧縮力を加
える方法としては、例えば第１図および第３図で示すよ
うに巻鉄心１１の一部をクランプ部材で締付ける方法が
ある。すなわち、巻鉄心１１の一部例えばけい鉄部の外
周面と内周面にクランプ板１３．１３を鉄心幅方向に沿
りて配置し、これらクランプ板１３．１３の両端部に共
通にねじ付スタッド１４を通してナツト１５で締付は固
定することにより、クランプ板１３．１３に対応する各
非晶質磁性合金薄板１２の部分に薄板積厚方向両側から
圧縮力を加え各薄板１２を相互に密着させる。
巻鉄心１１の非晶質磁性合金薄板１２に加える力の大き
さは、クランプ板１３の板厚、スタッド１４およびナツ
ト１５の径を変えて調整する。
さは、クランプ板１３の板厚、スタッド１４およびナツ
ト１５の径を変えて調整する。
締付は程度はトルク管理により調べる。
また２個の巻鉄心１１を並べてその中央の脚部に変圧器
コイル１６を共通に巻回する。
コイル１６を共通に巻回する。
そして、巻鉄心１１を焼鈍するに際しては、各巻鉄心１
１の外側の脚部に励磁コイル１７を互いに逆向きにして
巻回し、この励磁コイル１７を切換スイッチ１８を介し
て交流電源１９と直流電源２０に夫々接続する。図中２
１は交流電源１９の電圧調整用の電圧調整器である。
１の外側の脚部に励磁コイル１７を互いに逆向きにして
巻回し、この励磁コイル１７を切換スイッチ１８を介し
て交流電源１９と直流電源２０に夫々接続する。図中２
１は交流電源１９の電圧調整用の電圧調整器である。
そして、切換スイッチ１８によ）励磁コイル１７を交流
電源１９に接続し、励磁コイル１７に高周波交流電流を
通電する。そうすると磁束の発生により巻鉄心１１にう
ず電流が流れ、このうず電流に伴う電力損失によυ巻鉄
心１１すなわち非晶質磁性合金薄板１２群が発熱して温
度上昇する。巻鉄心１１が非晶質磁性合金薄板１２の適
正焼鈍温度４００’Ｃまで温度上昇すれば、電圧調整器
２１により交流電源１９の電圧を調整し、巻鉄心１１の
温度を一定時間保持する。
電源１９に接続し、励磁コイル１７に高周波交流電流を
通電する。そうすると磁束の発生により巻鉄心１１にう
ず電流が流れ、このうず電流に伴う電力損失によυ巻鉄
心１１すなわち非晶質磁性合金薄板１２群が発熱して温
度上昇する。巻鉄心１１が非晶質磁性合金薄板１２の適
正焼鈍温度４００’Ｃまで温度上昇すれば、電圧調整器
２１により交流電源１９の電圧を調整し、巻鉄心１１の
温度を一定時間保持する。
ここで、巻鉄心１ノにおいてクランプ板１３により非晶
質孫性合金薄板１２に圧縮力を加えた部分は、巻鉄心１
ノの他の部分に比して発熱量が大きくよシ高い温度まで
温度上昇する。そして、巻鉄心１１の圧縮力を加えた部
分の温度が非晶質磁性合金薄板１２の結晶化温度まで上
昇すると、その部分の非晶質磁性合金薄板１２が結晶化
する。この結晶化部分の大きさはクランプ板１３の幅や
非晶質磁性合金薄板１２に加える力の大きさを変えて調
整する。
質孫性合金薄板１２に圧縮力を加えた部分は、巻鉄心１
ノの他の部分に比して発熱量が大きくよシ高い温度まで
温度上昇する。そして、巻鉄心１１の圧縮力を加えた部
分の温度が非晶質磁性合金薄板１２の結晶化温度まで上
昇すると、その部分の非晶質磁性合金薄板１２が結晶化
する。この結晶化部分の大きさはクランプ板１３の幅や
非晶質磁性合金薄板１２に加える力の大きさを変えて調
整する。
次いで、切換スイッチ１８により励磁コイル１７を交流
電源１９から離して直流を源２０に接続する。これによ
り巻鉄心１１の励磁が停止して巻鉄心１１が冷却を始め
、同時に励磁コイル１７に直流電流が流れて磁場を形成
する。このようにして巻鉄心１１を磁場中にて冷却する
。
電源１９から離して直流を源２０に接続する。これによ
り巻鉄心１１の励磁が停止して巻鉄心１１が冷却を始め
、同時に励磁コイル１７に直流電流が流れて磁場を形成
する。このようにして巻鉄心１１を磁場中にて冷却する
。
しかしてこのような方法によれば、巻鉄心１１の一部を
結晶化させるために電極を用いる必要がなく、また巻鉄
心１１に圧縮力を加えるためのクランプ板１３などの部
材は巻鉄心１１を焼鈍させる時に外部から直接加熱され
ないので耐熱対策を施す必要もない。このため、巻鉄心
１１の焼鈍処理と一部結晶化処理とを一緒の工程で行な
うことができる。特に巻鉄心１１の一部結晶化処理は、
圧縮力により非晶質磁性合金薄板１２の各層を密着させ
、高周波励磁により発生するうず電流損の発生量を増大
させて行なうので、巻鉄心１１における結晶化すべき箇
所に位置する非晶質磁性合金薄板１２全体を確実に結晶
化できる。すなわち巻鉄心１１の一部をその鉄心内部お
よび外部にわたって良好に結晶化できる。しかも、巻鉄
心１１全体を均一な温度分布で適正焼鈍温度に温度上昇
させて焼鈍を行なうことができ、非晶質磁性合金薄板１
２本来の優れた磁気特性を回復することができる。
結晶化させるために電極を用いる必要がなく、また巻鉄
心１１に圧縮力を加えるためのクランプ板１３などの部
材は巻鉄心１１を焼鈍させる時に外部から直接加熱され
ないので耐熱対策を施す必要もない。このため、巻鉄心
１１の焼鈍処理と一部結晶化処理とを一緒の工程で行な
うことができる。特に巻鉄心１１の一部結晶化処理は、
圧縮力により非晶質磁性合金薄板１２の各層を密着させ
、高周波励磁により発生するうず電流損の発生量を増大
させて行なうので、巻鉄心１１における結晶化すべき箇
所に位置する非晶質磁性合金薄板１２全体を確実に結晶
化できる。すなわち巻鉄心１１の一部をその鉄心内部お
よび外部にわたって良好に結晶化できる。しかも、巻鉄
心１１全体を均一な温度分布で適正焼鈍温度に温度上昇
させて焼鈍を行なうことができ、非晶質磁性合金薄板１
２本来の優れた磁気特性を回復することができる。
第４図は巻鉄心１ノに加える面圧（圧縮力）と巻鉄心１
１の鉄損の関係を示す線図である。
１の鉄損の関係を示す線図である。
励磁条件は、０．４テスラ、７５００Ｈ，である。
この線図によれば、同一材質の非晶質磁性合金薄板から
なる鉄心は、鉄損と面圧がはソ比例することが判る。
なる鉄心は、鉄損と面圧がはソ比例することが判る。
第５図は、前記方法を実施した場合における巻鉄心１１
の各部分の温度と時間との関係を示す線図である。第６
図は巻鉄心１１の温度測定点ｘ、ｙ、ｚを示している。
の各部分の温度と時間との関係を示す線図である。第６
図は巻鉄心１１の温度測定点ｘ、ｙ、ｚを示している。
第５図の線図によれば、巻鉄心１１のＸ点およびＹ点は
、焼鈍開始約３０分後に温度４００°Ｃに上昇するが、
結晶化部分の２点では約４５００Ｃに温度上昇し、キュ
ーリ点を越えて結晶化することが判る。
、焼鈍開始約３０分後に温度４００°Ｃに上昇するが、
結晶化部分の２点では約４５００Ｃに温度上昇し、キュ
ーリ点を越えて結晶化することが判る。
なお、鉄心に圧縮力を加える手段は、前記実施例に限定
されず、例えば油圧力や高圧ガスを利用するようにして
も良い。
されず、例えば油圧力や高圧ガスを利用するようにして
も良い。
鉄心に圧縮力を加えて結晶化させる箇所は１箇所に限ら
ず、複数箇所であっても良い。
ず、複数箇所であっても良い。
本発明が対象とする鉄心は巻鉄心に限定されず、非晶質
磁性合金を積層してなる積層鉄心も対象とすることがで
きる。
磁性合金を積層してなる積層鉄心も対象とすることがで
きる。
以上説明したように本発明によれば、非晶質磁性合金薄
板からなる鉄心の焼鈍処理と一部結晶化処理を一緒の工
程で行ない鉄心の生産性を高めることができ、しかも鉄
心に対して良好に結晶化処理を施すことができる。
板からなる鉄心の焼鈍処理と一部結晶化処理を一緒の工
程で行ない鉄心の生産性を高めることができ、しかも鉄
心に対して良好に結晶化処理を施すことができる。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は鉄心に圧縮力を加えた状態を示す説明図、第２図は鉄
心の焼鈍工程を示す説明図、第３図は圧縮力を加えた鉄
心部分を拡大して示す断面図、第４図は鉄心における面
圧と鉄損の関係を示す線図、第５図は焼鈍を施した鉄心
各部の温度上昇と焼鈍時間との関係を示す線図、第６図
は鉄心の温度測定点を示す説明図、第７図および第８図
は従来における鉄心の一部結晶化処理方法を示す説明図
である。 １１・・・巻鉄心、１２・・・非晶質磁性合金薄板。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦呵開（分） 第６図 第７図 第８図 手続補正書 □、、６Ｑ、３・１１９□１ １′ｒ３’、 峙長官 志賀 学 １″（党■、事件
の表示 特願餡６０−２０５６０ 号 ２、発明の名称 鉄心の製造方法 ３、補正をする渚 事件との関係特許出願人 αの 株式会社 東 芝 ４、代理人 ５゜自発補正 ＠：与１ｊＵＷＩｊＥ？１Ｊｌｚ？二ｌ！’Ｉｔｆｌｌ
ｌ！ｒ（’Ｂ’ｔ’書 ”Ｌ−３；、’
＋ｔ” −。
は鉄心に圧縮力を加えた状態を示す説明図、第２図は鉄
心の焼鈍工程を示す説明図、第３図は圧縮力を加えた鉄
心部分を拡大して示す断面図、第４図は鉄心における面
圧と鉄損の関係を示す線図、第５図は焼鈍を施した鉄心
各部の温度上昇と焼鈍時間との関係を示す線図、第６図
は鉄心の温度測定点を示す説明図、第７図および第８図
は従来における鉄心の一部結晶化処理方法を示す説明図
である。 １１・・・巻鉄心、１２・・・非晶質磁性合金薄板。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦呵開（分） 第６図 第７図 第８図 手続補正書 □、、６Ｑ、３・１１９□１ １′ｒ３’、 峙長官 志賀 学 １″（党■、事件
の表示 特願餡６０−２０５６０ 号 ２、発明の名称 鉄心の製造方法 ３、補正をする渚 事件との関係特許出願人 αの 株式会社 東 芝 ４、代理人 ５゜自発補正 ＠：与１ｊＵＷＩｊＥ？１Ｊｌｚ？二ｌ！’Ｉｔｆｌｌ
ｌ！ｒ（’Ｂ’ｔ’書 ”Ｌ−３；、’
＋ｔ” −。
Claims (1)
- 非晶質磁性合金薄板からなる鉄心の一部の箇所で前記非
晶質磁性合金薄板に対してその積厚方向に圧縮力を加え
、次いで前記鉄心に巻回したコイルに交流電流を通して
前記鉄心を励磁し、この励磁に伴い前記鉄心に生ずる損
失により前記鉄心自身を発熱させて焼鈍を行なうととも
に、前記非晶質磁性合金薄板の圧縮力を加えた部分を結
晶化させることを特徴とする鉄心の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056085A JPS61180413A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 鉄心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056085A JPS61180413A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 鉄心の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61180413A true JPS61180413A (ja) | 1986-08-13 |
Family
ID=12030543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2056085A Pending JPS61180413A (ja) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | 鉄心の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61180413A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7445852B2 (en) | 2002-01-16 | 2008-11-04 | Mitsui Chemicals, Inc. | Magnetic substrate, laminate of magnetic substrate and method for producing thereof |
-
1985
- 1985-02-05 JP JP2056085A patent/JPS61180413A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7445852B2 (en) | 2002-01-16 | 2008-11-04 | Mitsui Chemicals, Inc. | Magnetic substrate, laminate of magnetic substrate and method for producing thereof |
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