JPS6171612A - 積層鉄心の製造方法 - Google Patents

積層鉄心の製造方法

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JPS6171612A
JPS6171612A JP19440384A JP19440384A JPS6171612A JP S6171612 A JPS6171612 A JP S6171612A JP 19440384 A JP19440384 A JP 19440384A JP 19440384 A JP19440384 A JP 19440384A JP S6171612 A JPS6171612 A JP S6171612A
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JP
Japan
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laminated
amorphous magnetic
alloy thin
sheets
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JP19440384A
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English (en)
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Tatsuo Ito
伊藤 辰雄
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus 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
    • H01F41/02Apparatus 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
    • H01F41/0206Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0233Manufacturing of magnetic circuits made from sheets

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は変圧器などの電磁誘導機器に設けられる非晶質
磁性合金材料を用いた積層鉄心の製造方法に関するもの
である。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
変圧器などの電磁誘導機器に設けらnる積層鉄心は、従
来から王磁束に対するうず電流積を低減させるため、薄
板を積層した鉄心が用いられ、しかも層間短絡を防ぐ目
的で、薄板の懺面に絶縁処理を施したものが用いられ1
いる。
近時省エネルギーの要望に呼応して、鉄損が著しく小さ
い非晶質磁性合金材料の一発が進み、従来のけい素鋼板
にかえてこの非晶質磁性合金材料を用いた積層鉄心の実
用化か研兜されている。
しかしながらこの非晶質磁性合金材料は、超急冷法にて
製造されるという製造上の理自から。
現状では厚さ30μm程度までの帯状をなす薄板しか作
られていない。また、現在けい素鋼板に施されているよ
うな絶縁被膜もない。このような絶縁被膜のない非晶質
磁性合金薄板を積層して積層鉄心を構成すると、鉄心の
層問うす電流積が増大し非晶質材料本来の低損失特性か
損なわれることがある。この層問うず電流積を低臥する
ために、従来のけい水声1板のように1枚毎に薄板の表
面に絶縁被膜(2〜3μm)を施すと、非晶質磁性合金
薄板の板厚に占める絶縁被膜厚さの割合が犬きくなり、
積層鉄心を構成した場合に鉄心占、噴率が悪くなシ1機
器全体が大形化するという欠点が生じる。
一方非晶質磁性合金薄板は、厚嘔が30μm程度と非常
に薄いので、外力が加わると破損し易く、シかも薄板を
積層して鉄心を組立てる作業が面倒である。きらに、こ
の非晶質磁性合金薄板は超急冷法により製造する時に歪
をうけており、このままでは極端に磁化特性が悪く鉄損
も増大しているので、非晶質磁性合金材料本来の優れた
磁気特性を発揮できない。このため。
非晶質磁性合金薄板からなる積層鉄心を製造するに際し
ては1組立てた鉄心を非酸化性雰囲気中、焼鈍温度約4
00 ’CおよびlO分〜2時間の条件で6ii場中に
て歪取り焼鈍を施し、非晶質磁性合金薄板の歪を除去し
て、その鉄損および。
6G気特性の向上を図っている。しかしながら非晶質磁
性合金薄板は、この歪取り焼鈍を施すことによフ非常に
もろくなり、このような状態で使用すると薄板に加わる
小さな局部応力によってもクラックが発生し破壊へと発
展する場合がある。
このため、非晶質磁性合金薄板を使用して積層鉄心をW
1成する場合は、前記の現象を考慮した鉄心構造設計や
鉄心の取扱いをしないと、鉄心製造時およびコイル巻等
の変圧器組立工程中に加わる局部応力、あるいは変圧器
運転中にお−ける電磁撮動などにより破損を起丁おそれ
がある。従って、非晶質磁性合金薄板を用いた積層鉄心
では、必要な磁気特性を得る対策に加え、機緘的応力に
耐え得る高い剛性を持たせて鉄心を保護する対策が必要
である。
〔発明の目的〕
本発明は前記の点に基づいてなされたもので、鉄心占積
率がよく且つ非晶質磁性合金薄板の特徴である低損失特
性を十分発揮し、しかも高い鉄心剛性を有して非晶質磁
性合金薄板の破損tFjthできる積層鉄心の製造方法
を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明の積層鉄心の製造方法は、複数枚の帯状をなす非
晶質磁性合金薄板を、該薄板の平滑面が互いに向き合わ
ないようにして重ね合せて、この非晶質磁性合金薄板群
に絶縁処理剤を付着し、さらに非晶質磁性合金薄板群を
厚嘔方向に押圧した後に加熱して非晶質磁性合金薄板の
表面および積層間に絶縁処理剤による絶縁被膜を形成し
た積層ブロックを形成し、この積層ブロックを積み車ね
て積層鉄心を組立てることを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を図面ヲ診照して説明する。
第1図は、積層鉄心を構成する積層ブロックを製造する
工程全示している。1ず、巻軸23rC@回芒れた帯状
をなす被数枚の非晶1Xla性合金4板JJiローラ4
2,13により重ねた状態で移送する。この場合、各非
晶質磁性合金薄板lノは、この薄板IIの平滑面が互い
に向き合ないようにして重ね合せる。丁なわち、&非晶
質磁性合金薄板1ノを片ロール法で製造すると、冷却ド
ラムと接した表面は平滑であるが、空気と接する他方の
表面は凹凸部が存在している。
このため、複数枚の非晶質磁性合金薄板11゜11を平
滑面が向き合わないように重ね合わせれは、各積層間は
平滑な表面と凹凸部が存在する表面とが向き合うことに
なる。このように重ねた複数枚の非晶質磁性合金薄板1
ノを絶縁処理剤14を入れた処理槽ノ5内を通して各々
の非晶質磁性合金薄板11の表面に絶縁処理剤14を付
着させる。この絶縁処理剤14としては、後工程の歪取
り焼鈍によって溶解しない。
例えばマグネシアやリン酸塩などの無機質材を用いる。
次に、絶縁処理剤14を塗布した複数枚の非晶質磁性合
金薄板1ノを車ねた状態でローラ16.16および17
.17で移送しながら−対の押圧ブロックIll、18
の間に通し、この押圧グロックIII、1gによフ各非
晶、質磁性合金板1ノをその厚さ方向に押圧する。これ
により、各非晶質磁性合金薄板11の積層間に存在する
絶縁処理剤J4は一部が非晶質磁性合金薄klノに抑圧
てれて外部へ押し出される。すなわち、第2図でも示す
ように各非晶質磁性合金薄板ノ1の積層間には、一方の
非晶質磁性合金薄板11の表面に凹凸部が存在する。こ
の凹凸部は一般に1〜3μm程度の赤面あらさを有して
おり、絶縁処理によってその表面に絶縁処理剤14か刺
着している。ここで、凹凸部の凹部内に存在する絶縁処
理剤14は、加圧によって非晶質磁性合金薄板1ノより
外部へ押し出されないが、凸部に付着していた絶縁処理
剤I4は加圧によってほとんど外部へ押し出されること
になる。しかしこの場合、凹凸部の不均一等によって凸
部上には絶縁処理剤14が0.05μm程度の厚さで残
るので結果として凹凸部の存在する表面には層間杷緑と
して充分な絶縁被膜が形成される。
このようにして絶縁処理剤14を必要最小限に付着させ
た後、非晶質磁性合金薄板11を移送しながら、その移
送路上に設けた加熱装置(図示せず)K通して、各非晶
質磁性合金薄板llの表面および積層間に付着されてい
る絶縁処理剤14を焼付けて、薄板11の表面に絶縁被
膜を形成する。これにより積層ブロック20は、第2図
で示すように積層された複数枚の非晶質磁性合金薄板1
1の外表面に絶縁被膜2ノが形成され、またその積層間
にも絶縁被膜21が形成されて谷非晶質磁性合金薄板1
1か一体に結束される。その後に、各非晶’1itla
性合金薄板11を切断装置19により所定長さで切断し
て、積層ブロック20を形成する。
次にこの積層グロック20に歪取り焼鈍処理を施す。こ
の歪取り焼鈍は非酸化性雰囲気中で直流磁界をかけなが
ら約4oo′C,で10分〜2時間加熱して行なう。こ
の歪取υ焼鈍によって非晶質磁性合金薄板の表面に形成
した絶縁被膜2ノが俗解することはない。
このようにして製造した積層ブロック20f組合せて積
層鉄心を組立てる。第3図は、単相変圧器に用いるラッ
プジヨイント形の積層鉄心22を示している。この積層
鉄心22の継鉄部およびl凹部は、第4図でも示すよう
に複数組の積層グロック20を積層して締付ボルトある
いはバインドテープ(図示せず)により給付固定し−C
a’に成する。
然るに2本発明による積層鉄心の製造方法においては、
各積層ブロック20において、非晶?ti性合金合金薄
板1ノ層間に形成される絶縁被膜2ノが極めて薄く、非
晶質合金薄板の1枚毎に未・紅被膜を形成した場合に比
較して絶縁被膜¥J−gの割合か大変小石い。このため
、非晶質磁性合金薄板11の楯層ブロック20における
鉄心占積率を向上することができる。
また拍bグロック20は蓚数枚の非晶質磁性合金Tiす
板11′fL楯層してル取されていても次の理由V(−
よりうすt流1損か少なく、非晶2を磁性合金薄板11
が本来もっている低損失特性を充分に発揮できる。すな
わち、現在得られる非晶質磁性合金薄板11の板厚は約
30μmで、その固有抵抗は130μΩゴ♂ 程度であ
る。この値はけい素鋼板に比較して、厚嘔で1/7〜1
/10固有抵抗で3〜6倍である。このため、非晶質磁
性合金薄板11を積層して鉄心として使用する場合に、
非晶ff1t磁性合金薄板11の積層群のうず電流積W
eの値をけい素鋼板のそれと同一条件に設定した場合に
は、うず電流積Weが。
W e QCt ”・f′・−!−(但し、t:薄板厚
さ、fρ :周波数、ρ:薄板の固有抵抗)なる式で表わされるか
ら、非晶質磁性合金薄板1ノの積層群すなわち積層ブロ
ック20の厚さが、1枚のけい素鋼板の厚さのVツー倍
の増加となる。すなわち、前記したように非晶質磁性合
金薄板ノーの固有抵抗ρは、けい素鋼板のそれに比して
3〜6倍であるから、非晶質磁性合金薄板11は15〜
30枚積層してけい素鋼板1枚のうず電流積と同一であ
る。しかも積層ブロック20においては、非晶質磁性合
金薄板11の積層間にも絶縁液h21か形成場れている
ので2、さらにうず電流損を低減できることになり、非
晶質磁性合金薄板11のもつ低損失特性を充分に発揮で
きる。
一方、複数枚の非晶質磁性合金薄板IJからなる積層ブ
ロック20は層間接着及び表面の保護か絶り被膜21に
より行なわれているので、剛性を向上嘔せることができ
るとともに鉄心組立およびコイル組立等の変圧器組立工
程中や運搬中に加わる局部応力、略らKは変圧器輸送中
の振動や変圧器運転中の電磁振動が作用した場合でも、
非晶質磁性合金薄板1ノにクラックや破損を生じること
がない。
なお、絶縁処理剤J4の加熱による焼付工程は抑圧ブロ
ック1BVCヒーターを組込み、厚さ方向に押圧する工
程中で行なってもよく、また積層ブロック20の焼鈍時
に同時に行なってもよい。毛らに、非晶質磁性合金薄板
lノを所定σ・長さVC切断する工程は抑圧ブロック1
8で押圧する工程よりも削に行なってもよい。また本実
施例において非晶質磁性合金薄板11に絶縁処理剤を付
着する方法はディラグ法で行なったが、吹付は法によっ
てもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明による積層鉄心の製造方法に
よれは、(l数枚の非晶質磁性合金薄板を積層して積層
グロックを形成する場合に。
互いに平滑面が向き合わないように積層した非晶質磁性
合金薄板に絶縁処理剤を付着させてその厚さ方向に押圧
し、かつ加熱して絶縁処理剤を焼付けることによ)絶縁
被膜を形成するようにしたので、鉄心占積率を悪化させ
ることなくうず電流損を軽減して、非晶質磁性合金薄板
の%故でおる低損失特性を充分発揮でき、しかも非晶質
磁性合金薄板の弱点である剛性を向上させた積層鉄心を
得ることができ、また積層グロックを形成することによ
り、薄くてもろい非晶質磁性合金薄板の積層作業におけ
る作業性も向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図は本発明の一実施例を示すもので、
第1図は積層グロックの製造工程を示す説明図、第2図
は積層グロックの仏大断面図、第3図は単相変圧器の積
層鉄心構成を示す斜視図、第4図は積層ブロックの積み
嵐ね状態を拡大して示す説明図である。 11・・・非晶質磁性合金薄板、14・・・絶縁処理剤
、15・・・処理槽、18・・・押圧グロック、19・
・・切断装置、20・・・積層グロック、2ノ・・・絶
縁被膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 1  図 
         、。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 帯状の複数枚の非晶質磁性合金薄板を、該薄板の平滑面
    が互いに向き合わないように重ね合せてこの非質磁性合
    金薄板群に絶縁処理剤を付着し、次いで前記非晶質磁性
    合金薄板群を厚さ方向に押圧した後に加熱して前記各非
    晶質磁性合金薄板の表面およびその積層間に前記絶縁処
    理剤からなる被膜を形成した積層ブロックを形成し、さ
    らに得られた積層ブロックを歪取り焼鈍処理した後に、
    複数組の積層ブロックを組合せて積層鉄心を形成するこ
    とを特徴とする積層鉄心の製造方法。
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