JPS632125B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、静止電磁機器の鉄心特にその接合
形状の改良に関するものである。 一般に例えば内鉄形三相三脚変圧器の鉄心は、
第１図に示すように鉄心１は同一断面形状で、断
面積も等しくまた磁気特性が等しい同一方向性け
い素鋼板からなる鉄心素板を多数枚積層して形成
した脚部２，３，４とけい素鋼板からなる鉄心素
板を多数枚積層して形成した継鉄部５とから構成
されている。 しかるに、中央脚部３と継鉄部５が交わる部分
（以下Ｔ接合部という）には、実線矢印で示す磁
束φ₁，φ₂，φ₃の時間的な変化によつて、回転磁
束が生ずる。従つてＴ接合部の磁束φ₁，φ₂，φ₃
の磁器の磁気抵抗が均等になるように各鉄心の素
板を接合して構成しないと磁束の波形が乱れ、損
失が増加することになる。 そこで従来は第２図に示すように、実線で示す
ｎ層目の各鉄心素板２１，３１，４１，５１，５
２に対し点線で示す如き（ｎ＋１）層または（ｎ
−１）層目の鉄心素板を隣接して積層し、隣接す
る接合部の各素板の当接部が重なり合わないよう
に構成されている。ここで側脚部鉄心素板２１，
４１と継鉄部鉄心素板５１，５２との接合部は
45゜で且つ隣接する素板の当接部は重なり合うよ
うに構成されている。 即ち、第２図のＴ接合部では、中央脚部鉄心素
板３１と継鉄部鉄心素板５１，５２とは、方向性
けい素鋼板の圧延方向による磁気特性の異方性を
考慮して、全て圧延方向に対して45゜の角度で接
合するよう構成されているので、鉄心材料にスク
ラツプが発生し、投入材料が多くなるという欠点
があつた。 しかも鉄心１の機械的強度を得るために、鉄心
素板同志に実線と点線とで囲まれた重ね代を作つ
ている。 従つて、Ｔ接合部の内隅部には、鉄心素板の切
り欠きが生じるため、この部分は鉄心断面積が減
少し、磁気抵抗が局部的に増加する。このため
に、磁束波形がひずみ鉄損は増大する欠点があつ
た。 さらに、第３図のＴ接合部では、中央脚部鉄心
素板３２と継鉄部鉄心素板５４とは90゜の角度で
接合するよう構成されているため、鉄心材料にス
クラツプは生じないが、Ｔ接合部の磁気抵抗は、
第２図のものにくらべるとかなり大きくなり、鉄
損はさらに増大するという欠点があつた。 この発明は、このような従来のものの欠点を除
去しようとするもので、積層鉄心のコストの低減
を計ると同時に積層鉄心の品質を良好に保持する
という二律背反する要件を満した経済的な静止電
磁機器を提供する。 以下この発明の一実施例を第４図にもとづいて
説明する。即ち第４図において、１は脚部鉄心素
板２１，３３，４１と継鉄部鉄心素板５３，５
４，５５を積層して構成された鉄心である。ここ
で、中央脚部鉄心素板３３の一端は継鉄部鉄心素
板５５の巾の１／２の部分に形成されたＶ字状の切 欠部５５１に対し、両辺が鉄心の圧延方向に対し
て45゜の角度で接合されるよう等辺山形状に形成
されているので、鉄心には切り欠きは生じない。
また中央脚部鉄心素板３３の他端は45゜の角度に
剪断されているが、継鉄部鉄心素板５４とは90゜
の角度で接合される。素板２１，４１，５３，５
４は第３図のものと同様に形成される。 次に（ｎ＋１）層目（または（ｎ−１）層目）
の各鉄心素板は、紙面に対して上下および表裏を
反転して交互に積層する。従つて接合部における
各磁束に対する磁気抵抗は低減され均等化され
る。 第１表は鉄心材料として高配向性のものを用い
た場合の鉄損について、第２図に示す従来の鉄心
構造のものとの比較を示したものである。

【表】 この実施例のものは、磁束密度が1.5〜1.9テス
ラの広い範囲にわたり、従来の鉄心構造のものゝ
鉄損よりも少なく、特に磁束密度が1.7テスラ以
上では５％以上の改善効果が認められた。 さらに中央脚部鉄心素板３３が継鉄部鉄心素板
５５と接合される部分は、けい素鋼板の圧延方向
に対して斜に剪断され、その頂点（尖端）が鉄心
素板幅の１／２でかつ圧延方向の線上に位置するよ うに形成されるので、鉄心材料にスクラツプは発
生するが、中央脚部鉄心素板３３と継鉄部鉄心片
５３とは、45゜の角度および鉄心素板３３と５４
とは90゜の角度で接合するように鉄心素板３３が
剪断されるので、この部分ではスクラツプは発生
しない。従つてこの実施例による鉄心構造では、
スクラツプの発生量は第２図の従来の構造のほぼ
50％に低減できるものである。 なお、第４図に示すこの発明の実施例のものと
比較的類似するものとして第５図に示すものも従
来から知られている。両者を外観上比較すると、
第５図の鉄心素板３４の形状は、単に第４図の鉄
心素板３３の上端側の形状をその下端側の形状に
あわせただけとも見えるが、特に鉄心特性におい
て両者は大きく相違する。これを第６図によつて
説明する。 即ち第６図はＴ接合部における中央脚部鉄心素
板と継鉄部鉄心素板とが重なるいわゆるラツプ部
を比較して図示したものである。同図Ａは第４図
のこの発明の実施例における場合、同図Ｂは第５
図の従来の比較例における場合を示す。このラツ
プ部では圧延方向が相互に直交する鉄心素板が交
互に積層されることになるため、その磁気特性は
低下し、この部分に多くの磁束が通過することに
なると鉄損及び励磁電流の増大に波及することに
なる。 そこで第６図により中央脚の磁束φ₂が最大の
場合について説明すると、先ずこの発明のもので
は、第６図Ａに示すように、L₁の部分がラツプ
部となる。磁束φ₂は紙面に対して上下２個所の
ラツプ部L₁のうち、１個所を経由して外側脚へ
流れる。これに対し、従来の比較例のものでは、
第６図Ｂに示すように、L₂の部分がラツプ部と
なり、従つて、磁束φ₂は必ず上下２個所のラツ
プ部L₂を経由して外側脚へ流れる必要があり、
ラツプ部による鉄心特性の低下が前者のものより
大きく現れることになる。 以上のようにこの発明による静止電磁機器の鉄
心は、その中央部鉄心素板の、一端を第１の継鉄
部鉄心素板の幅方向のほぼ中央部まで形成された
Ｖ字状の切欠部に両辺が圧延方向に対して45゜の
角度で接合するように等辺山形状に形成し、他端
を圧延方向に対して一辺は45゜他辺は90゜の角度で
第２の継鉄部鉄心素板に接合するように形成し、
上記各鉄心素板をそれぞれ交互に反転して順次積
層し構成するようにしたので、ラツプ部が中央脚
の全幅にわたることなく、Ｔ接合部の磁気抵抗及
び鉄損を低減することができ、更に鉄心材料のス
クラツプ量が低減でき、品質良好で経済的な鉄心
構造が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内鉄形三層三脚鉄心の概略平面
図、第２図および第３図は第１図の要部詳細平面
図、第４図はこの発明の一実施例を示す平面図、
第５図は従来の比較例を示す平面図、第６図は鉄
心のラツプ部及び中央脚磁束の流れを示す説明図
である。 図中１は鉄心、２〜４は脚部、５は継鉄部、２
１，３１〜３４，４１は脚部鉄心素板、５１〜５
５は継鉄部鉄心素板である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相互に平行に配置される３個の方向性けい素
   鋼板からなる脚部鉄心素板とこれら脚部鉄心素板
   の各端同志を接合する第１及び第２の方向性けい
   素鋼板からなる継鉄部鉄心素板とを順次積層して
   構成するようにしたものにおいて、中央脚部鉄心
   素板の一端は上記第１の継鉄部鉄心素板の幅方向
   のほぼ中央部まで形成されたＶ字状の切欠部に両
   辺が鉄心の圧延方向に対して45゜の角度で接合す
   るように等辺山形状に形成され、上記中央脚部鉄
   心素板の他端は、鉄心の圧延方向に対して一辺は
   45゜他辺は90゜の角度で上記第２の継鉄部鉄心素板
   に接合するように形成され、上記中央脚部鉄心素
   板の一端及び他端と、上記第１及び第２の継鉄部
   鉄心素板とをそれぞれ交互に反転して順次積層し
   構成したことを特徴とする静止電磁誘導機器の鉄
   心。