JPS6155905A - 静止誘導電器鉄心 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は静止誘導電器鉄心に係り、特に積み鉄心を形成
する鋼板の切断形状及び積層形状の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に変圧器やりアクドルのような静止誘導電器の例え
ば三相三＃鉄心は９２図ないしｉ４図に示す接合形状が
とられている。このような接合形状において第５図に示
す幅の異る鋼板群ＡＩ＋Ａ２＋・・・＾Ｎ（図ではＮ＝
４の場合を示す）のそれぞれを複数枚積層して構成され
る鉄心は、これに外接する円形に沿った断面となるよう
に鉄心脚あるいは継鉄を形成して三相三脚鉄心としてい
る。

静止誘導電器の鉄心９例えば変圧器鉄心に発生する損失
は踏板内を流れる磁束による渦電流損とヒステリシス損
の他に鋼板の接合部に生ずるギャップ部における磁束の
流れによる損失と中央脚部と継鉄部の接合部で生じる三
相磁束による回転磁束による損失等がある。このような
損失は一般にエプスタイン試験により測定された鋼板素
材の鉄損値より増大する。変圧器鉄心の鉄損値が素材鉄
損値からどの程度増加するかは鉄心の鋼板抜板の形状及
び接合形状などによって左右される。

従来の三相三脚鉄心を示す第２図は一般にスクラップレ
スといわれる接合形状であり、上下部継鉄１，２及び外
側主脚３，４ならびに中央主脚５は鋼板の幅が等しく形
成されている。上下部継鉄１，２は長手方向両端がそれ
ぞれ４５°に斜切断されて台形状に形成された鋼板６，
６′と長手方向の一端が４５°に斜切断され、他端が直
角に切断されて台形状に形成された鋼板７，７′とから
なっている。また鋼板６，７は鋼板Ｇ’、７’より、外
側主脚４，３との接合部の重なり分だけ長く形成されて
いる。

そして、中央部＃５は鋼板の幅の片側端縁が上下継鉄１
，２の外側端縁の交点１０までのびる直線状の辺１１に
より形成される。また反対側の片側端縁は上下部継鉄１
，２の内側端縁の交点９までのびている直線状の辺１２
によって形成され交点９から交点１０まで斜線状の辺１
３によって形成される。さらに上下部継鉄１，２及び中
央主脚５の鋼板幅は等しいので１辺１３と直線状の辺１
１とのなす角度は４５＠である。このような接合形状は
端材を生じない利点を有しているが、上下部継鉄１，２
と中央主脚５との接合部の重り部分で鋼板の圧延方向が
直交する領域が広く１回転磁界による損失増加が多くな
る。

そこで中央主脚と上下部継鉄の接合部の重なり部分にお
いて圧延方向が直交する領域を少なくした従来の鉄心の
積層形状を第３図及び第４図に示す、第３図において、
上部継鉄１は長手方向両端がそれぞれ４５°に斜切断さ
れて台形状に形成された鋼板１ａと、長手方向の一端が
４５°に斜切断され、他端が継鉄の窓側及び外側端縁か
ら４５゜に斜切断され鋼板幅の中央部で９０’の角度を
有する鋼板１ｂからなっている。また下部継ｒｊｃ２も
上下部継鉄１と同様に鋼板２ａ、２ｂで構成されている
。なお中央には中央主脚５を設け、この外側には外側主
脚３，４が設けられる。

第４図において、上下部継鉄１及び下部継鉄２は第３図
における鋼板１ａ、ｌｂ及び２ａ、２ｂをそれぞれ一体
の鋼板で構成している。第３図及び第４図の場合に、上
下部継鉄１，２及び中央部＃５において端材が生じる不
利な点があるが、第２図の場合に較べると鉄損が少ない
という利点がある。また第３図と第４図の場合における
鉄心の鉄損を比較すると、第４図における上下部継鉄１
゜２がそれぞれ一体の鋼板で形成されているので。

中央主脚５の上下端近傍で分割されていない部分に接合
ギャップが存在しないので、接合ギャップ部分における
磁束の流れが乱れることが少なくなり、第３図の接合形
状より鉄損がさらに少ないという特徴をもっている。

従来三相三脚変圧器鉄心を製作すφ場合に、鉄損より材
料費を重視する場合には第２図の構成をとる。逆に材料
費が若干増えても鉄損を低減したい場合には第３図及び
第４図の接合形状をとり、板幅の異る鉄心群を複数枚積
層して第５図に示すように鉄心脚及び継鉄のそれぞれの
断面が円形に外接するように形成していた。

しかし、第４図に示す接合形状を発電所や変電所などに
設置される電力用の大形サイズ鉄心に適用すると継鉄が
一方の外側主脚から他方の外側主脚までの一枚の鋼板で
形成されているために第３図に示したように分割されて
いる鋼板１ａ、ｌｂ；２ａ、２ｂに較べると鋼板１枚当
りの重量が約２倍となるように寸法も長くなり、継鉄を
積層する作業が困難となり、非常に多くの人手と時間と
を要するという不具合な点があり、一般には配電用向な
どの小形鉄心にしか用いることができなかったという解
決すべき問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、大形鉄心の鉄損を低減するとともに、
継鉄の積層作業を容易にし、鉄心製作時間及び人手を低
減することのできる静止誘導電器鉄心を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

かかる目的を達成するために本発明によれば、継鉄を画
成する幅の異る鋼板群のうち板幅の大きい部分の継鉄鋼
抜群は内側主脚上下端近傍で分割して形成し、板幅の小
さい部分の継鉄Ｉ抜群は内側主脚の上下端近傍で少なく
とも一ケ所以上は分　　。

割されない、すなわち少なくとも一ケ所は連続した継鉄
鋼板形状を有した継鉄で構成することにより、大形鉄心
の鉄損を低減するとともに、継鉄の積層作業を容易にし
、鉄心製作時間及び人手を低減することを特徴とする。

（発明の実施例〕 以下本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。す
なわち鉄心は板幅の異る鉄心群＾１＋Ａ２＋・・・ＡＮ
を多段に積層し、断面がほぼ円形に内接するように形成
される。第１図においては最大幅の鉄心群へ１と最小幅
の鉄心群へＮのみを図示し、この両者間の鉄心群Ａ２・
・・ＡＮ、＋は省略して図示していない。

中央主脚５００の両側にそれぞれ外側主脚３００゜４０
０が配置され、これらの両端側に上下部継鉄ｊ３．２１
を積層して鉄心が構成される。

上下部継鉄１３，２１は鋼板の板幅の大きいＡ。

からＡヨまでの鉄心群においては、従来の第３図と同様
に中央主＃５００の上下端部近傍において分割された鋼
板１３ａ、１３ｂ及び２１ａ、２１ｂを積層して植成す
る。

板幅の小さいＡ、＋１ないしＡＮの継鉄鉄心群において
は、中央主脚５００の上下端部近傍で分割されない、す
なわち連続して一体の鋼板ＩＮ、２Ｎをそれぞれ積層し
て構成する。

次に本発明の作用効果について説明する。板幅が大きく
一枚当りの重量が重くなる継鉄鉄心群を２分割し、板幅
が小さく従って鋼板１枚の占める重量が軽い継鉄鉄心群
のみを一体化した鋼板で構成されているので、大形鉄心
継鉄の積層作業が容易になり、かつ大形鉄心においても
鉄損の少ないなｆｊＳ４図の結合形状の植成を採用する
ことができる。したがって大形鉄心の鉄損を従来より低
減することが可能となる。また第５図のような円形に近
い断面に形成された鉄心断面内の磁束密度はＡ１ないし
ＡＮで均一でなく、外側鉄心群（図示ではＡＮ側）の方
が磁束密度が低くなる傾向があるが、本発明の鉄心にお
いては、板幅の小さい外側鉄心群の１１鉄は継鉄が１枚
の鋼板で形成されているため、ギャップが存在しないの
で、磁束が流れ易くなり、鉄心断面内の磁束が均一化さ
れる効果も期待できる。

なお、本発明は１枚あるいは複数枚の鋼板を第１図のよ
うにわずかずらして積層する場合について説明したが、
このような接合部のずらしを階段状に形成したいわゆる
ステップラップ接合にすることもできる。又第１図に示
した実施例では従来の第３図と第４図の組合せで説明を
行ったが、第２図と第４図の組合せで構成してもよい、
また、継鉄の断面が円形でなく、非円形の場合にも本発
明を適用できることは云うまでもない。

〔゛発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、大形サイズ鉄心に
おいて鉄損を低減するとともに、鉄心製作工数を大幅に
短縮でき、かつ断面内の磁束密度を均一化できる静止誘
導電器鉄心を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の静止誘導電器鉄心の積層形状を示す平
面図。 ｔＪ５２図ないし第４図は従来の静止誘導電器鉄心の積
層形状を示すそれぞれ平面図、第５図は第１図ないし第
４図の主脚及びｍ鉄の断面図である。 １３、２１・・・上下部継鉄。 ３００、４００・・・外側主脚、５００・・・中央主脚
、１３ａ、　１３ｂ、　２１ａ、　２１ｂ・・・板幅の
大きい分割された鋼板ＩＮ、　２Ｎ・・・板幅の小さい
一体の鋼板、３１、４１．５１・・・板幅の大きい鋼板
、３Ｎ、　４Ｎ、　５Ｎ・・・板幅の小さい鋼板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の主脚及びこの各主脚の両端部と磁気的に結合す
   るように継鉄を備え、この両継鉄が板幅の異る鋼板群を
   複数層に積層して形成される静止誘導電器鉄心において
   、継鉄を形成する鋼板のうち板幅の大きい部分の継鉄鋼
   板群は内側主脚両端部近傍で分割して形成し、板の幅の
   小さい部分の継鉄鋼板群は内側主脚両端部近傍で少なく
   とも一ケ所は連続している形状の鋼板で形成されたこと
   を特徴とする静止誘導電器鉄心。