KR970000872B1 - 자심과 이를 이용한 펄스발생장치 및 변압기 - Google Patents

자심과 이를 이용한 펄스발생장치 및 변압기 Download PDF

Info

Publication number
KR970000872B1
KR970000872B1 KR1019920701209A KR920701209A KR970000872B1 KR 970000872 B1 KR970000872 B1 KR 970000872B1 KR 1019920701209 A KR1019920701209 A KR 1019920701209A KR 920701209 A KR920701209 A KR 920701209A KR 970000872 B1 KR970000872 B1 KR 970000872B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic
width
magnetic core
insulating material
magnetic material
Prior art date
Application number
KR1019920701209A
Other languages
English (en)
Other versions
KR920702535A (ko
Inventor
마사미 오카무라
다카오 구사카
Original Assignee
가부시키가이샤 도시바
아오이 죠이치
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 도시바, 아오이 죠이치 filed Critical 가부시키가이샤 도시바
Publication of KR920702535A publication Critical patent/KR920702535A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR970000872B1 publication Critical patent/KR970000872B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • H01F41/0213Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s)
    • H01F41/0226Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s) from amorphous ribbons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15308Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Fe/Ni
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15316Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Co
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15383Applying coatings thereon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/245Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/25Magnetic cores made from strips or ribbons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/02Cores, Yokes, or armatures made from sheets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/04Cores, Yokes, or armatures made from strips or ribbons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
자심과 이를 이용한 펄스발생장치 및 변압기
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 자심의 단면을 나타낸 개략도.
제2도는 종래의 자심의 단면을 나타낸 개략도.
제3도 및 제4도는 KrF 엑시머 레이저(excimer laser) 장치의 등가회로를 나타낸 회로도.
제5도 및 제6도는 전기절연재료의 폭(WIN)과 비정질합금의 폭(WAm)의 비(WIN/WAM)를 여러가지로 변화시킨 자심의 온도상승을 나타낸 그래프.
제7도는 비정질합금과 전기절연재료의 배치관계를 나타낸 외관도.
제8도는 제7도에서의 거리(C)와 자심의 온도상승의 관계를 나타낸 그래프이다.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 펄스발생장치, 변압기 등에 사용되는 자심(磁心)에 관한 것으로, 특히 고출력펄스용 자심 등 대전력으로 사용되는 자심에 관한 것이다.
[배경 기술]
레이저나 입자가속기 등에 사용되는 펄스전원장치에는, 고출력이면서 펄스폭이 짧은 펄스를 발생시키는데 적합한 자기펄스압축회로가 사용되고 있다. 이 자기펄스압축회로는 콘덴서의 전하를 다음 단의 콘덴서로 이행할 때 가포화(可飽和) 자심의 포화특성을 이용해서 전류펄스폭을 압축시키는 것이다.
또, 선형 가속기의 유도자심은 본질적으로 1 : 1 트랜스로서 동작하여 2차측 갭에 발생하는 전압에 의해 자심중앙부를 통과하는 하전입자(荷電粒子) 빔을 가속시키는 것이다.
종래부터 이들 고출력펄스용 자심으로서는, 고포화자속밀도, 자화곡선의 고각형비(高角形比) 및 저철손(低鐵損)의 특성을 갖는 철기(鐵基) 비정질합금박대(非晶質合金薄帶) 혹은 코발트 비정질합금박대 등과 같은 자성재료박대(磁性材料薄帶)와 폴리에스테르 필름 흑은 폴리이미드 필름 등과 같은 고분자필름으로 이루어진 전기절연재료(電氣絶緣材料)가 교대로 권회(券回)되어 이루어진 자심이 사용되고 있다.
그리고, 이와 같은 자심에 있어서는 자심이 고출력펄스용을 대상으로 하고 있기 때문에, 자성재료박대 사이의 절연성이 중요하다. 그 때문에, 종래에 있어서는 자성재료박대의 단부 사이에서의 층간절연을 확보하기 위해 전기절연재료의 폭을 자성재료박대의 폭보다 넓게 설정하는 것이 행하여지고 있다.
그러나, 상기와 같은 자성재료박대 사이의 충간절연을 확보하기 위해 전기절연재료의 폭을 자성재료박대의 폭보다 넓게 설정한 자심에 있어서는, 다음과 같은 문제점이 발생하는 것을 본 발명자들은 비로소 발견했다.
즉, 종래의 자심의 단면도의 모식도인 제2도에 나타낸 바와 같이, 자성재료박대(1)의 단부보다 전기절연재료(2)의 단부는 돌출되어 있고, 더욱이 일반적으로 이 전기절연재료(2)는 열전도성이 낮기 때문에 이 전기절연재료(2)의 돌출된 부분 사이의 공간이 열적인 절연층(3)으로 되어 버리는 것이다. 이 때문에, 사용시의 자심의 발열, 바꾸어서 말하면 자성재료박대의 발열에 대한 냉각효과가 저하되어 자심의 온도가 상승해 버린다. 일반적으로, 자심은 공기, 절연유(絶緣油), 불소계 불활성 액체 등의 냉각매체엔 의해 냉각되어 있는 것이지만, 이 자심의 온도상승에 기인해서 자심의 과속량의 저하 및 특성의 경시변화(經時變化)가 가속화되어 소정의 기능이 얻어지지 안는다고 하는 문제가 불가피하게 발생하는 것이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하고,우수한 냉각특성을 갖는 자심을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[발명의 개시]
본 발명의 자심은, 자성재료박대와 전기절연재료가 적층 또는 권회되어 이루어진 자심으로서, 상기 자성재료박대의 폭을 a, 상기 전기절연재료의 폭을 b로 한 경우에, 0.5a≤ba인 관계를 갖고, 또한 상기 자성재료박대의 폭방향에서의 양단부가 쌍방 모두 상기 전기절연재료의 폭방향에서의 양단부보다도 돌출하여 적어도 자성재료박대의 단부가 냉각매체와 접촉하도록 배치되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 헝태]
본 발명에 있어서는, 제1도에 나타낸 바와 같이 전기절연재료(2)의 폭을 자성재료박대(1)의 폭미만으로 함으로써, 자성합금박대를 돌출시키고, 자성합금박대(1)의 냉각매체로의 접촉면적을 중대시켜 사용시의 자심의 발열, 즉 자성재료박대의 발열에 대한 방열성을 향상시키는 것이다.
따라서, 자성재료박대의 공기, 절연유, 불소계 불활성 액체 등의 냉각매체로의 접촉면적을 향상시키기 위해서는 전기절연재료의 폭(b)은 자성재료박대의 폭(a) 미만으로 하지 않으면 안되지만, 그 폭이 너무 좁으면 자성재료박대의 판두께가 얇은 것에 기인한 휨 등에 의해 층 사이의 간격이 좁아져 고전압을 부가한 경우에 단락을 발생시키기 쉬워지기 때문에, 그 단락방지의 관점에서 전기절연재료의 폭(b)은 자성재료박대의 폭(a)에 대해 0.5a 이상 a 미만으로 했다. 바람직하게는 0.9a 이상 a 미만이다. 더 바람직하게는 0.95a 이상a 미만이다. 이들 자성재료박대와 전기절연재료의 폭에 따른 냉각특성은 자성재료박대와 전기절연재료의 두께의 비가 클수록 그 폭의 차에 의한 효과가 커지게 된다.
더욱이 본 발명에 있어서는, 제1도에 나타낸 바와 같이 자성재료박대(1)의 폭방향에서의 양단부 쌍방 모두 전기절연재료(2)의 폭방향에서의 양단부보다도 돌출시키는 것이 바람직하다.
여기서, 자성재료박대와 전기절연재료가 적층된 자심의 경우에 있어서의 자성재료박대 및 전기절연재료의 폭은 각 재료에서의 외경과 내경의 차의 1/2이다.
또, 본 발명에 있어서 전기절연재료의 폭이 자성합금박대의 폭이하로 되는 것에 의한 박대(薄帶) 단부에서의 충간절연성의 저하분은 박대단부에 개재(介在)되는 공기, 절연유, 불소계 불활성 액체 등 자심냉각용매체의 절연성에 의해 박대 사이의 거리가 길어지기 때문에 박대 단부 사이의 보상이 가능하게 된다. 더욱이, 필요에 따라 전기절연재료의 두께를 두껍게 함으로써, 절연성에 대해 더 유효하게 된다.
본 발명에서의 자성재료박대의 재질은 전기절연재료와 적층 또는 권회되어 자심으로서 구성되는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 그중에서도 철기 비정질합금, 코발트기 비정질합금 혹은 철기 비정질합금을 결정화시켜 미세한 결정입자를 석출시킨 철기 자성합금이 우수한 자기특성을 갖추고 있으므로 바람직한 것이다.
상기 각 자성재료를 좀 더 상세히 설명하면, 먼저 철기 비정질합금에 관해서는, 일반식 :
Fe100-yXy[at%]
14≤y≤21
(여기서, X는 Si, B, P, C 및 Ge에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종 이상의 원소이다. )로 표현되는 철기 비정질합금이, 고포화자속밀도가 얻어지므로 바람직한 것이다. 여기서 X중에서도 Si 및 B를 사용한 경우의 Si양은 7-14at%, B양은 11∼15at%가 바람직하고, 더욱이 철기 비정질합금중에서도 특히 Fe의 일부를 Co 또는 Ni중 어느것인가 1종 또는 2종의 원소로 치환한, 일반식 :
(Fe1-xMx)100-yXy[at%]
0 ≤x≤0.4
14≤y≤21
(여기서, M은 Co 또는 Ni에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종의 원소이고, X는 Si, B, P, C 및 Ge에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종이상의 원소이다. )
로 표현되는 철기 비정질합금이, 고포화자속밀도이면서 고각형비가 얻어지기 때문에 특히 바람직하다. 상기 조성의 철기 비정질합금에 있어서, 더욱이 Ti, Ta, V, Cr, Mn, Cu, Mo, Nb, W 등의 원소를 5at% 이하 첨가함으로써, 더욱 더 자기특성의 향상을 도모하는 것이 가능하다.
또 코발트기 비정질합금에 있어서는, 일반식 :
(Co1-xFex)100-z(Si1-yBy)z
0.021x≤0.1
0.3 ≤y ≤0.9
20≤z≤30
로 표현되는 코발트기 비정질합금이 고각형비 및 저철손이므로 특히 바람직하다. 상기 조성의 코발트기 비정질할금에 있어서, 더욱이 Ti, Ta, V, Cr, Mn, Cu, Mo, Nb, W 등의 원소를 8at% 이하 첨가함으로써, 더욱 더 자기특성의 향상을 도모하는 것이 가능하고, 그중에서도 저철손을 고려하면 특히 Mn, Ni, Mo, Nb가 바람직하다.
또, 더욱이 철기 비정질합금을 결정화시켜 미세한 결정입자를 석출시킨 철기 자성합금, 예컨대 하기 일반식 :
(Fe1-aMa)100-x-y-z-α-β-γCuxSiyBzM-aM--βXγ
0≤a≤0.5
0.1≤x≤3
0≤y≤30
0 ≤z≤25
0≤y+z≤35
0.1≤α≤30
0≤β≤10
0≤γ≤10
(여기서, M은 Co 또는 Ni에서 선택되는 1종 또는 2종, M-은 Nb, W, Ta, Zr, Hf, Ti 및 Mo에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종 이상의 원소, M--는 V, Cr, Mn, Al, 백금족원소, Sc, Y, 희토류(希土類)원소, Au, Zn, Sn 및 Re에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종이상의 원소, X는 C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be 및 As에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종 이상의 원소이다. ) 로 표현되는 조성을 갖고, 조직의 적어도 50%가 미세한 결정입자로 이루어지며, 결정입자가 그 최대치수로 측정한 경우 500Å이하의 결정입자지름을 갖는 철기 연자성합금(軟磁性合金)이 바람직하다.
상기 각 조성을 갖는 비정질합금박대는 소정 조성의 합금으로, 예컨대 용탕급냉법(溶湯急冷法) 등을 적용해서 용이하게 제작할 수 있다. 또, 이들 재료를 사용한 자성재료박대의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 3-40㎛의 두께가 바람직하고, 더 나아가서는 6∼28㎛가 바람직하다.
한편, 전기절연재료의 재질에 있어서도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에스테르 필름은 가격이 싸기 때문에 바람직하고, 또 폴리이미드 필름은 내열성이 우수하고 자성재료박대와 일체로 열처치가 가능하기 때문에, 예컨대 자성재료박대와 폴리이미드 필름을 교대로 권회 또는 적층한 후에 열처리를 행할 수 있으므로, 바람직한 것이다. 이 전기절연재료의 두께도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 절연성을 고려하면 1.5∼50㎛인 것이 바람직하고, 더 나아가서는 1.5-30㎛가 바람직하다.
본 발명에서의 자심은 하기의 제조방법에 의해 얻는 것이 가능하다.
즉, 소정의 조성, 형상의 자성재료박대와 전기절연재료를 통상의 방법에 의해 교대로 권회하거나 또는 소정의 조성을 갖는 자성재료박대를 소정의 형상으로 통상의 방법에 의해 구멍을 뚫은 것과 전기절연재료를 교대로 적층하고, 필요에 따라 열처리를 행함으로써 제조된다. 이 열처리에 있어서 특히 직류 흑은 교류자장내에서 열처리를 행함으로써, 제조된 자심의 각형비 등의 자기특성의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다.
자성재료박대로서 코발트기 비정질합금를 사용한 경우에는 용탕급냉후의 상태에서 비교적 고가형비를 실현할 수 있는 조성이 존재하기 때문에, 열처리를 행하지 않고 사용할 수 있다.
또, 자심의 성형(成形)에 앞서, 박대(薄帶)를 직류 혹은 교류자장내에서 열처리를 행하면, 자심성형체에 대해 자장내에서 열처리를 행한 경우와 마찬가지로 제조된 자심의 각형비가 향상된다. 이때의 자장의 크기로서는 0.5∼110Oe 정도인 것이 바람직하고, 더 나아가서는 5∼200Oe 정도가 바람직하다.
또, 자성재료박대와 전기절연재료의 조합은 요구되는 특성에 의해 적절히 선택하는 것이 가능하다. 예컨대, 특별히 전기절연성이 요구되는 용도의 경우에는 전기절연재료를 2층 이상의 것으로 한다거나, 특별치 자기특성이 요구되는 용도의 경우에는 자성재료박대를 2층 이상의 것으로 할 수 있다.
본 발명의 자심은, 자성재료박대와 전기절연재료를 교대로 적층 또는 권회한 자심에 있어서 사용시에 발열을 일으키는 것이면 하등 한정되는 것은 아니지만, 레이저나 입자가속기 등에 사용되는 펄스발생장치나 변압기 등 대 전력으로 사용되는 자심에 사용되는 경우에 특히 유효하다.
[실시예 1,2 및 비교예 1,2]
제1표에 나타낸 조성 및 형상을 갖는 비정질합금박대 및 전기절연재료를 사용하여 교대로 권회해서 외경 200mm, 내경 100mm의 권자심(券磁心)을 형성하고, 이렇게 형성된 권자심을 420℃, 30분간의 열처리를 행한 후, 200℃ 항온(恒溫), 1Oe의 직류정자장(直流定磁場)내에서 1시간동안 열처리를 행했다.
[실시예 3 및 비교예 3]
제1표에 나타낸 조성 및 형상을 갖는 비정질합금박대 및 전기절연재료를 사용하여 교대로 권회해서 외경 230mm, 내경 100mm의 권자심을 형성하고, 이렇게 형성된 권자심을 420℃, 30분간의 열처리를 행한 후, 200℃ 항온,1Oe의 직류정자장내에서 1시간동안 열처리를 행했다.
[실시예 4 및 비교예 4]
제1표에 나타낸 조성 및 형상을 갖는 비정질합금박대 및 전기절연재료를 사용하여 교대로 권회해서 외경 200mm, 내경 100mm의 권자심을 형성하고, 이렇게 형성된 권자심을 400℃ 항온, 10Oe의 직류정자장내에서 2시간동안 열처리를 행했다.
[실시예 5 및 비교예 5]
제1표에 나타낸 조성 및 형상을 갖는 비정질합금박대 및 전기절연재료를 사용하여 교대로 권회해서 외경 180mm, 내경 100mm의 권자심을 형성하고, 비정질합금박대에 대해 320℃ 항온, 30Oe의 직류정자장내에서 2시간동안 연처리를 행했다. 그리고, 얻어진 비정질합금박대 및 제1표에 나타낸 전기절연재료를 사용하여 교대로 다시 권회해서 외경 180mm, 내경 100mm의 권자심을 형성했다.
[실시예 6 및 비교예 6]
제1표에 나타낸 조성 및 형상을 갖는 비정질합금박대 및 전기절연재료를 사용하여 교대로 권회해서 외경 240mm, 내겸 100mm의 권자심을 형성하고, 이렇게 형성된 권자심을 550℃ 항온, 1Oe의 직류정자장내에서 1시간동안 열처리를 행함으로써 비정질합금을 결정화시켜 미세한 결정입자를 석출시켰다.
[실시예 7 및 비교예 7]
제1표에 나타낸 조성 및 판두께를 갖는 비정질합금박대를 외경 60mm, 내경 30mm의 고리(環)모양으로 구멍을 뚫은 것과 외경 59.5mm, 내경 30.5mm의 고리모양의 전기절연재료를 교대로 적충해서 높이 40mm의 실시에 7의 적충자심을 형성했다.
또 비교예로서 제1표에 나타낸 조성 및 판두께를 갖는 비정질합금박대를 외경 60mm, 내경 30mm의 고리모양으로 구멍을 뚫은 것과 외경 61mm, 내경 29mm의 고리모양의 전기절연재료를 교대로 적충해서 높이 40mm의 비교예 7의 적층자심을 형성했다.
이와 같이 해서 얻어진 자심에 있어서, 실시예 1, 4~6 및 비교예 2, 4~6의 자심을 제3도의 등가회로를 갖는 KrF 엑시머 레이저장치에 사용한 경우의 자심의 온도상승을 측정했다. 이 경우, Ls1으로서는 자심 5개를 사용한 유냉(油冷)구조로 했다. 여기서, C11=20nF, C21=16nF, C31=14nF, Vo=30kV이다. 또 이 때의 반복주파수는, 실시에 1, 3 및 비교예 1, 3의 경우에는 IkHz, 실시예 4, 5, 6 및 비교예 4, 5, 6의 경우에는 0.2kHz이다. 그 결과를 제1표에 나타냈다.
또, 실시예 2, 7 및 비교예 2, 6의 자심을 제4도의 등가회로를 갖는 KrF 엑시머 레이저장치에 사용한 경우의 자심의 온도상승을 측정했다.
이 경우, Ls2로서는 자심 6개를 사용한 불소계 불활성 액체에 의한 냉각(冷却)구조로 했다. 여기서, C12=20nF, C22=16nF, Vo=20kV, 반복주파수는 IkHz이다. 그 결과를 아울러서 제1표에 나타냈다.
하기 제1표로부터 명화히 알 수 있는 바와 같기, 전기절연재료의 폭을 자성재료박대의 폭미만으로 한 본 발명의 자심은, 전지절연재료의 폭이 자성재료박대의 폭이상인 종래의 자심에 비해, 사용시의 자심의 온도상승이 작고, 고출력펄스용 자심에 사용한 경우에 있어서도 우수한 냉각효과를 갖는다.
또, 전기절연재료의 폭(WIN)과 비정질합금의 폭(WAM)의 비(WIN/WAM)를 여러가지로 변화시켜 자심을 만들고, 제3도의 등가회로를 갖는 KrF 엑시머 레이저장치에 사용한 경우의 자심의 온도상승을 측정했다. 비정질합금 및 전기절연재료가 실시예 1과 동일한 경우의 결과를 제5도에 나타내고, 또 실시예 5와 동일한 경우의 결과를 제6도에 나타냈다.
이 경우, Ls1으로서는 자심 5개를 사용한 유냉구조로 했다. 여기서, C11=20nF, C21=16nF, C31=14nF, Vo=30kV, 반복주파수는 1kHz이 다.
제5도 및 제6도로 부터 명화히 알 수 있는 바와 같이, 전기절연재료의 폭(WIN)과 비정질합금의 폭(WAM)의 비(WIN/WAM)가 0.5≤WIN/WAM1인 것은 냉각효과가 크고 온도상승이 작으므로 바람직하다. 또, 이들 제5도 및 제6도로부터 명화히 알 수 있는 바와 같이, 두께 16㎛의 비정질합금박대와 두께 6㎛의 전기절연재료로 구성된 자심을 사용한 제5도와 비교해서, 두께 15㎛의 비정질합금박대와 두께 6㎛의 전기절연재료로 구성된 자심을 사용한 제6도, 즉 자성재료박대와 전기절연재료의 두께의 비가 큰 자심쪽이 재료의 폭의 차에 의한 냉각특성으로의 영향이 크다. 제6도보다 자성박대와 전기절연재료의 두께의 비가 큰 자심의 경우는, 전기절연재료의 폭이 자성재료박대의 폭에 가까울수록 냉각특성이 우수해지고 있음을 이해할 수 있다.
여기서, WIN/WAM(0.5인 경우의 자심의 온도상승이 큰 것은 비정질합금박대 사이의 단락에 의한 발열이 원인이라고 생각된다. 또 WIN/WAM≥1인 경우의 발열은 비정질합금박대보다 돌출된 전기절연재료에 의한 자심의 방열성의 저하가 원인이라고 생각된다.
다음에는 실시예 3에 사용한 비정질합금 및 전기절연재료에 있어서, 비정질합금의 폭방향의 중심선과 전기절연재료의 폭방향의 중심선의 거리(C ; 제7도 참조)를 여러가지로 변화시킨 자심을 만들고, 제3도의 등가회로를 갖는 KrF 엑시머 레이저장치에 사용한 경우의 자심의 온도상승을 측정하여, 그 결과를 제8도에 나타냈다.
한편, 상술한 각 실시에 및 비교예에 있어서는 자성재료박대의 중심선과 전기절연재료의 중심선은 일치하고 있다.
이 경우, 제3도의 Ls1으로서는 자심 5개를 사용한 유냉구조로 했다. 여기서, C11=20, C21=16nF, C31=14nF, Vo=30kV, 반복주파수는 1kHz이다.
제8도로부터 명화히 알 수 있는 바와 같이, 전기절연재료의 폭방향의 한쪽단 테두리가 자성재료박대의 폭방향의 한쪽단 테두리와 일치하거나, 또는 돌출되면 자심의 온도상승이 커진다.
따라서, 전기절연재료의 양단 테두리 모두 자성재료박대보다 돌출되지 않은 쪽이, 자성재료박대의 냉각매체로의 접촉면적이라고 하는 관점에서 바람직하다.
[산업상의 이용가능성]
본 발명의 자심은, 사용시의 온도상승이 작고, 냉각효과가 크기 때문에, 고출력펄스용 자심 등 대전력으로 사용되는 자심 등에 유효하다.

Claims (12)

  1. 자성재료박대와 전기절연재료가 적층 또는 권회되어 이루어진 자심으로서, 상기 자성재료박대의 폭을 a, 상기 전기절연재료의 폭을 b로 한 경우에, 0.5a≤ba인 관계를 갖고, 또한 상기 자성재료박대의 폭방향에서의 양단부가 쌍방 모두 상기 전기절연재료의 폭방향에서의 양단부보다도 돌출하여 적어도 자성재료박대의 단부가 냉각매체와 접촉하도록 배치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 자심.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자성재료박대의 폭(a)과 전기절연재료의 폭(b)의 관계가 0.9a≤ba인 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 자심.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자성재료박대의 폭(a)과 전기절연재료의 폭(b)의 관계가 0.95a≤ba인 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 자심.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자성재료박대의 중심선과 상기 전기절연재료의 중심선이 일치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자심.
  5. 제1항에 있어서, 상기 자성재료박대가 하기 일반식 :
    Fe100-yXy
    14≤y≤21[at%]
    (여기서, X는 Si, B, P, C 및 Ge에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종 이상의 원소이다)로 표현되는 비정질합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자심.
  6. 제1항에 있어서, 상기 자성재료박대가 하기 일반식 :
    (Fe1-xMx)100-yXy
    0≤x≤0.4
    14≤y≤21[at%]
    (여기서, M은 Co 또는 Ni에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종의 원소이고, X는 Si, B, P, C 및 Ge에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종이상의 원소이다)로 표현되는 비정질합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자심.
  7. 제6항에 있어서, 제6항의 비정질합금에 Ti, Ta, V, Cr, Mn, Cu, Mo, Nb, W에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 3종이상의 원소를 5at% 이하 더 첨가한 비정질합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자심.
  8. 제1항에 있어서, 상기 자성재료박대가 하기 일반식 :
    (Co1-xFex)100-z(Si1-yBy)z
    0.02≤x≤0.1
    0.3≤y≤0.9
    20≤z≤30[at%]
    로 표현되는 비정질합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자심.
  9. 제8항에 있어서, 제8항의 비정질합금에 Ti, Ta, V, Cr, Mn, Cu, Mo, Nb, W에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종 이상의 원소를 8at% 이하 더 첨가한 비정질합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자심.
  10. 제1항에 있어서, 상기 자성재료박대가 하기 일반식 :
    ( Fe1-aMa)100-x-y-z-α-β-γCuxSiyB|zM-αM--βXγ
    0≤a≤0.5
    0.1≤x≤3
    0≤y≤30
    0≤z≤25
    0≤y+z≤35
    0.1 ≤α≤30
    0≤β≤10
    0≤γ≤10
    (여기서, M은 Co 또는 Ni에서 선택되는 1종 또는 2종, M-은 Hb, W, Ta, Zr, Hf, Ti 및 Mo에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종 이상의 원소, M--는 V, Cr, Mn, Al, 백금족원소, Sc, Y, 회토류(希土類)원소, Au, Zn, Sn 및 Re에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종이상의 원소, X는 C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be 및 As에서 선택되는 어느것인가 1종 또는 2종 이상의 원소이다)로 표현되고, 조직의 50% 이상이 미세한 결정입자로 이루어지며, 또한 결정입자가 그 최대치수로 측정한 경우 500Å이하의 결정입자지름을 갖는 철기 연자성합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자심.
  11. 자성재료박대와 전기절연재료가 적충 또는 권회되어 이루어진 자심으로서, 상기 자성재료박대의 폭을 a, 상기 전기절연재료의 폭을 b로 한 경우에, (0.5a≤ba인 관계를 갖고, 또한 상기 자성재료박대의 폭방향에서의 양단부가 쌍방 모두 상기 전기절연재료의 폭방향에서의 양단부보다도 돌출하여 적어도 자성재료박대의 단부가 냉각매체와 접촉하도록 배치되어 이루어진 자심을 갖춘 것을 특징으로 하는 펄스발생장치.
  12. 자성재료박대와 전기절연재료가 적충 또는 권회되어 이루어진 자심으로서, 상기 자성재료박대의 폭을 a, 상기 전기절연재료의 폭을 b로 한 경우에, 0.5a≤ba인 관계를 갖고, 또한 상기 자성재료박대의 폭방향에서의 양단부가 쌍방 모두 상기 전기절연재료의 폭방향에서의 양단부보다도 돌출하여 적어도 자성재료박대의 단부가 냉각매체와 접촉하도록 배치되어 이루어진 자심을 갖춘 것을 특징으로 하는 변압기.
KR1019920701209A 1990-09-28 1991-09-27 자심과 이를 이용한 펄스발생장치 및 변압기 KR970000872B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP90-256966 1990-09-28
JP25696690 1990-09-28
PCT/JP1991/001294 WO1992006480A1 (fr) 1990-09-28 1991-09-27 Noyau magnetique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR920702535A KR920702535A (ko) 1992-09-04
KR970000872B1 true KR970000872B1 (ko) 1997-01-20

Family

ID=17299848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019920701209A KR970000872B1 (ko) 1990-09-28 1991-09-27 자심과 이를 이용한 펄스발생장치 및 변압기

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0503081B1 (ko)
JP (1) JP3156850B2 (ko)
KR (1) KR970000872B1 (ko)
DE (1) DE69120248T2 (ko)
WO (1) WO1992006480A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5868123A (en) * 1995-10-05 1999-02-09 Alliedsignal Inc. Magnetic core-coil assembly for spark ignition systems
US7057489B2 (en) * 1997-08-21 2006-06-06 Metglas, Inc. Segmented transformer core
US7056595B2 (en) * 2003-01-30 2006-06-06 Metglas, Inc. Magnetic implement using magnetic metal ribbon coated with insulator
EP3916743A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-01 ABB Power Grids Switzerland AG Hybrid transformer core and method of manufacturing a transformer core

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2103523A1 (de) * 1971-01-26 1972-08-17 Pfister, Karl Ingolf, 3504 Kaufungen Blechpaket für dynamo-elektrische Einrichtungen wie z.B. elektrische Maschinen, Transformatoren oder dergleichen
JPS5482027A (en) * 1977-12-12 1979-06-29 Mitsubishi Electric Corp Divided magnetic core
JPS58139408A (ja) * 1982-02-15 1983-08-18 Hitachi Metals Ltd 巻鉄心の製造方法
JPH01208822A (ja) * 1988-02-17 1989-08-22 Toshiba Corp 巻鉄心の製造方法
JP2823204B2 (ja) 1988-05-17 1998-11-11 株式会社東芝 軟磁性合金
JP2778697B2 (ja) * 1988-06-13 1998-07-23 株式会社東芝 Fe基軟磁性合金
JPH0787133B2 (ja) * 1989-02-02 1995-09-20 日立金属株式会社 Fe基微結晶軟磁性合金からなる巻磁心及びその製造方法
JPH03124008A (ja) * 1989-10-07 1991-05-27 Tdk Corp コイル装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO1992006480A1 (fr) 1992-04-16
DE69120248D1 (de) 1996-07-18
EP0503081A1 (en) 1992-09-16
EP0503081B1 (en) 1996-06-12
JP3156850B2 (ja) 2001-04-16
EP0503081A4 (en) 1993-07-28
KR920702535A (ko) 1992-09-04
DE69120248T2 (de) 1996-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0299498B1 (en) Magnetic core and method of producing same
US6552639B2 (en) Bulk stamped amorphous metal magnetic component
US4587507A (en) Core of a choke coil comprised of amorphous magnetic alloy
US5541566A (en) Diamond-like carbon coating for magnetic cores
US5639566A (en) Magnetic core
JP2909349B2 (ja) 絶縁膜が形成されたナノ結晶軟磁性合金薄帯および磁心ならびにパルス発生装置、レーザ装置、加速器
EP0528883B1 (en) Magnetic cores utilizing metallic glass ribbons and mica paper interlaminar insulation
KR970000872B1 (ko) 자심과 이를 이용한 펄스발생장치 및 변압기
US20040007289A1 (en) Magnetic core insulation
EP0337716B1 (en) Magnetic ribbon and magnetic core
JP2594776B2 (ja) 非晶質合金巻磁心の製造方法
JP2760561B2 (ja) 磁 心
JP2835127B2 (ja) 磁心およびその製造方法
JP3339007B2 (ja) 絶縁膜が形成されたナノ結晶軟磁性合金薄帯および磁心ならびにパルス発生装置、レーザ装置、加速器
JP3216186B2 (ja) 巻磁心及びその製造方法
JPH0294605A (ja) 磁気パルス圧縮回路を含む励起回路
JP2770037B2 (ja) コアおよびその製造方法
JPS60165705A (ja) 巻磁心
JP2001085241A (ja) 積層磁心
JPH04345007A (ja) 複合磁性膜およびその製法並びにそれを用いたコア
JP3438825B2 (ja) 巻磁心および巻磁心の製造法ならびに高電圧パルス発生装置、レーザ装置
JP2005104008A (ja) 磁性基材およびその積層体ならびに用途
JP2005104009A (ja) 磁性基材およびその積層体ならびに用途
JPH0747800B2 (ja) 高周波磁心用非晶質合金
JPH0469401B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20031231

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee