JP2023134957A - Stationary electromagnetic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変圧器等の静止電磁機器に関するものである。 The present invention relates to stationary electromagnetic equipment such as transformers.
電力系統における送配電電圧の変換、および2系統の電線間の電気的絶縁に用いられる変圧器等の静止電磁機器は、鉄を主成分とする方向性珪素鋼板、アモルファス合金、ナノ結晶合金等の導電性軟磁性材料、あるいはフェライト等の非導電性軟磁性材料により構成された鉄心の磁脚部に、高圧側と低圧側の2系統の巻線が巻回されている。 Stationary electromagnetic equipment such as transformers used for converting power transmission and distribution voltages in power systems and electrically insulating between electric wires in two systems is made of iron-based grain-oriented silicon steel sheets, amorphous alloys, nanocrystalline alloys, etc. Two systems of windings, a high-voltage side and a low-voltage side, are wound around the magnetic legs of an iron core made of a conductive soft magnetic material or a non-conductive soft magnetic material such as ferrite.
現在、配電用変電所等に用いられる電力容量がおおむね2MVAを超える配電用変圧器の鉄心には、機械的強度とコスト、および電力効率のバランスを考慮し、主に方向性電磁鋼板が採用されている。一方、鉄を主成分とする薄帯状のアモルファス合金を積層して構成されるアモルファス鉄心は、方向性電磁鋼板より磁気損失が半分以下で、静止電磁機器の高効率化に極めて有用であり、現在、主に2MVA以下の小容量の静止電磁機器に採用されている。 Currently, grain-oriented electrical steel sheets are mainly used for the iron cores of distribution transformers with a power capacity of approximately 2MVA or more, which are used in distribution substations, etc., in consideration of the balance between mechanical strength, cost, and power efficiency. ing. On the other hand, an amorphous core made of laminated ribbon-shaped amorphous alloys whose main component is iron has less than half the magnetic loss of grain-oriented electrical steel sheets, and is extremely useful for increasing the efficiency of stationary electromagnetic equipment. It is mainly used in small-capacity static electromagnetic equipment of 2 MVA or less.
薄帯状のアモルファス合金の厚さは20~30umであり、方向性電磁鋼板の10分の1程度のため機械的強度が低く、大容量鉄心を実現するには、鉄心の重量を支持するための構造が別途必要となる。例えば特許文献1には、アモルファス巻鉄心を支持部材とともに巻線に組み込むとともに、方向性電磁鋼板で構成した積層鉄心をアモルファス巻鉄心の側面部に備えて支持構造の一部として利用する、ハイブリッド鉄心を適用した静止電磁機器の構造と製法が開示されている。また、特許文献2には、三相三脚型の静止電磁機器用鉄心において、2つの内側の巻鉄心を薄帯状のアモルファス合金で、2つの内側の巻鉄心を囲む1つの外側の鉄心を、方向性電磁鋼板で構成した巻鉄心、またはステップラップ接合部を有する積層鉄心で構成し、アモルファス巻鉄心を保護する構造が開示されている。
The thickness of the thin strip-shaped amorphous alloy is 20 to 30 um, which is about one-tenth that of grain-oriented electrical steel sheets, so its mechanical strength is low. A separate structure is required. For example,
特許文献1に記載の技術は、大形のアモルファス巻鉄心を金属製の支持部材上に乗せてクレーン等を使って直立させた巻線内に挿入して製作するものである。本技術では、完成した静止電磁機器内に上記の支持部材が残ることになる。よって通電した巻線からの漏洩磁界が支持部材を鎖交して渦電流が発生し、付加的な電力損失(漂遊損失)により静止電磁機器の電力効率が低下するのに加え、これらの支持部材のコストも増加する課題がある。
The technique described in
また、特許文献2で開示されている三相三脚型鉄心の構造は、三相巻線が巻回される3本の磁脚のうち、中央のみアモルファス巻鉄心で構成されるのに対して、両端の2本の磁脚はアモルファスと方向性電磁鋼板のハイブリッドとなり、三相系統間の磁気特性のバランスを保つための対策が必要となり、コストが増加する課題がある。
In addition, in the structure of the three-phase three-legged core disclosed in
本発明の目的は、電力効率の低下、及びコストの増加を抑制する静止電磁機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a stationary electromagnetic device that suppresses a decrease in power efficiency and an increase in cost.
上記目的を達成するために本発明は、薄板状の磁性材料を複数枚積層して成形し、前記磁性材料の両端同士をラップ接合させて閉磁路を形成した複数の巻鉄心と、前記複数の巻鉄心の周囲に巻回された1つ以上の巻線から構成される静止電磁機器において、前記複数の巻鉄心は、少なくとも外周側に位置する第1巻鉄心と、前記第1巻鉄心の内周側に位置する第2巻鉄心とから構成されるハイブリッド巻鉄心であり、前記第1巻鉄心は鉄基アモルファス合金からなり、前記第2巻鉄心は方向性電磁鋼板からなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of wound iron cores formed by laminating and molding a plurality of thin plate-like magnetic materials, and forming a closed magnetic path by lap-joining both ends of the magnetic materials; In a stationary electromagnetic device composed of one or more windings wound around a wound core, the plurality of wound cores include at least a first-volume core located on the outer circumferential side and an inner portion of the first-volume core. It is a hybrid-wound core composed of a second-wound core located on the circumferential side, wherein the first-wound core is made of an iron-based amorphous alloy, and the second-wound core is made of a grain-oriented electrical steel sheet. .
本発明によれば、電力効率の低下、及びコストの増加を抑制する静止電磁機器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a stationary electromagnetic device that suppresses a decrease in power efficiency and an increase in cost.
以下、本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ説明する。同様の構成要素には同様の符号を付し、同様の説明は繰り返さない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Similar components are given the same reference numerals, and similar descriptions will not be repeated.
本発明の各種の構成要素は必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、一の構成要素が複数の部材から成ること、複数の構成要素が一の部材から成ること、或る構成要素が別の構成要素の一部であること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複すること、などを許容する。 The various components of the present invention do not necessarily have to exist independently, and one component may be made up of multiple members, multiple components may be made of one member, or a certain component may be different from each other. It is allowed that a part of a certain component overlaps with a part of another component, etc.
図1から図4を用いて、本発明の実施例1について説明する。図1は、本発明の実施例1を示す静止電磁機器Sの正面透視図である。図2は、図1中に示したII-II線で切断した断面図である。 Example 1 of the present invention will be described using FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a front perspective view of a stationary electromagnetic device S showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II--II shown in FIG.
図1及び図2に示すように、実施例1の静止電磁機器Sは、薄板状の磁性材料を複数枚積層して成形し、磁性材料の両端同士をラップ接合させて閉磁路を形成した複数の巻鉄心1,2と、複数の巻鉄心1,2の周囲に巻回された1つ以上の巻線3から構成されている。複数の巻鉄心1,2は、外周側に位置する巻鉄心1と、この巻鉄心1の内周側に位置する巻鉄心2とから構成されるハイブリッド巻鉄心である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the stationary electromagnetic device S of Example 1 is made by laminating and molding a plurality of thin plate-shaped magnetic materials, and forming a closed magnetic path by lap-joining both ends of the magnetic materials. It is composed of
実施例1では、鉄基アモルファス合金からなる薄帯を複数枚積層した巻鉄心1(第1巻鉄心)を外周側に備え、方向性電磁鋼板からなる薄板状の磁性材料を複数枚積層した巻鉄心2(第2巻鉄心)を内周側に備えたハイブリット巻鉄心としている。すなわち、ハイブリッド巻鉄心は、複数の巻鉄心1,2で構成されている。巻鉄心1,2の各磁性材料の切断端同士は、ラップ接合部1a、2aで接続され、略矩形状に成形してなるハイブリッド巻鉄心が構成される。ハイブリッド巻鉄心は、複数用意され、水平方向に隣接して並べられる。
In Example 1, a winding core 1 (first winding core) in which a plurality of thin ribbons made of an iron-based amorphous alloy are laminated is provided on the outer peripheral side, and a winding in which a plurality of thin plate-like magnetic materials made of grain-oriented electromagnetic steel sheets are laminated. It is a hybrid-wound core with an iron core 2 (second-wound iron core) on the inner circumferential side. That is, the hybrid wound core is composed of a plurality of
隣接した巻鉄心同士で構成される磁脚部には、1系統以上の巻線3が重ねて巻回され、静止電磁機器Sが構成される。
One or more systems of
ハイブリッド巻鉄心(巻鉄心1,2)の上部及び下部は、巻線3から露出している。ハイブリッド巻鉄心の巻線3から露出した部分(巻鉄心1,2の上部及び下部)をヨークとする。静止電磁機器Sの構造を維持するため、巻線3の上端部と巻鉄心2の内周との間隙部、及び巻線3の下端部と巻鉄心2の内周との間隙部には、それぞれ絶縁体5a(第1絶縁体)が備えられる。すなわち、巻鉄心2の内周側には、巻線3と接する絶縁体5aが備えられている。実施例1では、巻線3の上端部とヨーク内周(巻鉄心2の内周)との間隙部、巻線3の下端部とヨーク内周(巻鉄心2の内周)との間隙部に、それぞれ複数の絶縁体5aを備えている。
The upper and lower parts of the hybrid wound core (
さらに、巻線3から露出したハイブリッド巻鉄心(巻鉄心1,2)の上部及び下部のヨークには、対となってハイブリッド巻鉄心(巻鉄心1,2)の露出した上部及び下部のヨークをそれぞれ挟むように金属製の複数の締金具4が備えられる。また、締金具4は、上下に対となり、巻線3を上下から挟むように備えられている。
Furthermore, the upper and lower yokes of the hybrid wound core (
図2に示すように締金具4は、ハイブリッド巻鉄心(巻鉄心1,2)の巻き方向と直交する断面が略L字状に形成され、鉛直方向に延びた鉛直部分と、この鉛直部分から水平方向に折り曲げられた水平部分とを備えている。締金具4の鉛直部分は、対となって複数の巻鉄心1,2を挟むよう配置され、締金具4の水平部分は、対となって巻線3を上下から挟むように配置される。また、複数の巻鉄心1,2の下部の位置で対となる締金具4は、締金具4同士の下部が対となる方向で接続される接続部を有しており、この接続部が床面に接する。
As shown in FIG. 2, the
複数の巻鉄心1,2の上部に位置する締金具4と巻線3の上端との間隙部、及び複数の巻鉄心1,2の下部に位置する締金具4と巻線3の下端との間隙部には、それぞれ絶縁体5b(第2絶縁体)が備えられる。
The gap between the
対となる締金具4の鉛直部分は、巻鉄心1,2の上部及び下部のヨーク部の積層面に接し、水平スタッド4aにより連結されている。対となる締金具4の水平部分は、鉛直スタッド4bにより連結されている。そして、複数の巻鉄心1,2は、複数の締金具4、水平スタッド4a、鉛直スタッド4bによってそれぞれ水平方向、鉛直方向に締付固定される。
The vertical portions of the pair of
ここで実施例1における静止電磁機器Sを構成する、巻鉄心を支持するための応力の作用状態について説明する。特に外周部分を構成するアモルファスの巻鉄心1は、薄帯の積層方向に圧縮応力が作用すると薄帯間の電気的絶縁が低下して渦電流が流れて磁気損失が増加する。よって、巻鉄心1への圧縮応力を抑制しつつ、構造を維持するための機械的強度を確保する必要がある。
Here, the operating state of the stress for supporting the wound core, which constitutes the stationary electromagnetic device S in Example 1, will be explained. In particular, when compressive stress is applied to the
複数の巻鉄心1,2の重量は、巻線3の上端と巻鉄心2の内周との間隙部に配置された絶縁体5aを介して巻線3で支持される。さらに、複数の巻鉄心1,2と巻線3の重量は、複数の巻鉄心1,2の下部に位置する締金具4と巻線3の下端との間隙部に配置された絶縁体5bを介して、床面に接する締金具4の接続部に作用し、静止電磁機器Sの重量が支持される。さらに、巻鉄心の底部と、下部の締金具4(接続部)との間隙部には絶縁体5c(第3絶縁体)が設けられる。各部の絶縁体の高さと締付圧力を適切な値にすることで、巻鉄心1,2の重量は上部ヨークの内周部と下部ヨークの底部(外周部)に分けて支持される構造となり、巻鉄心1を構成する薄帯状、または巻鉄心2を構成する薄板状の磁性材料の積層方向に作用する圧縮応力を最小限とすることができる。
The weight of the plurality of
次に、静止電磁機器Sの一例として、三相五脚型の変圧器の構成について説明する。図3は、本発明の実施例1に係る三相五脚型の変圧器の斜視図である。図1と図2と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Next, as an example of the stationary electromagnetic equipment S, the configuration of a three-phase five-legged transformer will be described. FIG. 3 is a perspective view of a three-phase five-legged transformer according to
図3では、上述したハイブリッド巻鉄心が複数、水平方向に隣接して並べられる。図3に示す例では、4組のハイブリッド巻鉄心が水平方向に隣接して並べられる。水平方向に隣接して並べられた4組のハイブリッド巻鉄心は、五脚の磁脚部が構成される。 In FIG. 3, a plurality of the above-described hybrid wound cores are arranged adjacent to each other in the horizontal direction. In the example shown in FIG. 3, four sets of hybrid wound cores are arranged adjacent to each other in the horizontal direction. The four sets of hybrid wound cores arranged adjacent to each other in the horizontal direction constitute five magnetic legs.
隣接したハイブリッド巻鉄心同士で構成される磁脚部には、2系統の巻線が重ねて巻回されて三相巻線を構成する。そして、図3では三相五脚型の変圧器が構成される。 Two systems of windings are wound one on top of the other on a magnetic leg portion made up of adjacent hybrid wound cores to form a three-phase winding. In FIG. 3, a three-phase five-legged transformer is configured.
次に静止電磁機器Sの鉄心の作成方法について図4を用いて説明する。図4は、本発明の実施例1に係る静止電磁機器Sの鉄心の製作方法を示す図である。 Next, a method for producing an iron core for a stationary electromagnetic device S will be explained using FIG. 4. FIG. 4 is a diagram showing a method of manufacturing an iron core of a stationary electromagnetic device S according to the first embodiment of the present invention.
まず図4(a)に示すように、所定の長さに切断し、下方に向かって開くように逆U字状に折り曲げて積層した方向性電磁鋼板(巻鉄心2)の上部に、所定の長さに切断した薄帯状のアモルファス合金(巻鉄心1)を、鉛直方向に鉄心の設計厚さに相当する枚数分載置する。 First, as shown in Fig. 4(a), a predetermined length is cut into a predetermined length, bent into an inverted U-shape so as to open downward, and then laminated. Thin strip-shaped amorphous alloys (wound core 1) cut into lengths are placed in the vertical direction in a number corresponding to the designed thickness of the core.
次に、図4(b)に示すように、方向性電磁鋼板(巻鉄心2)の上部にロープ、スリング等の懸垂手段7を当て、積層したアモルファス合金(巻鉄心1)及び積層した方向性電磁鋼板(巻鉄心2)を懸垂手段7で吊り上げて逆U字状とする。 Next, as shown in FIG. 4(b), a suspension means 7 such as a rope or a sling is applied to the top of the grain-oriented electrical steel sheet (wound core 2), and the laminated amorphous alloy (wound core 1) and the laminated directional An electromagnetic steel plate (wound core 2) is lifted up by a suspension means 7 to form an inverted U-shape.
次に、図4(c)に示すように、アモルファス合金(巻鉄心1)及び方向性電磁鋼板(巻鉄心2)の両端同士を接合し、ラップ接合部1a,2aを有する略矩形の閉磁路鉄心に成形する。この段階の磁性材料には鋳造時の応力が残留しており、さらに折り曲げ加工により、磁性材料が本来持つ磁気性能が損なわれている。そこで閉磁路鉄心(巻鉄心1,2)の磁路に沿って直流磁界11を作用させながら焼鈍処理を施し、残留応力を緩和して磁気性能を回復させる。
Next, as shown in FIG. 4(c), the ends of the amorphous alloy (wound core 1) and the grain-oriented electrical steel sheet (wound core 2) are joined together to form a substantially rectangular closed magnetic path having
次に、焼鈍処理後、図4(d)に示すように、アモルファス合金(巻鉄心1)及び方向性電磁鋼板(巻鉄心2)の両端のラップ接合部1a,2aを開放して懸垂手段7で吊上げ、アモルファス合金(巻鉄心1)及び方向性電磁鋼板(巻鉄心2)の両端の接合部を再び逆U字状に開いた状態に戻す。そして、アモルファス合金(巻鉄心1)及び方向性電磁鋼板(巻鉄心2)の両端を予め製作しておいた、直立した巻線3に挿入する。最後に、巻線の下部から露出したアモルファス合金(巻鉄心1)及び方向性電磁鋼板(巻鉄心2)の両端を再びラップ接合して磁路を閉じることで、ハイブリッド構造の巻鉄心を用いた静止電磁機器Sが完成する。
Next, after the annealing treatment, as shown in FIG. 4(d), the
実施例1では、方向性電磁鋼板(巻鉄心2)の上部に、アモルファス合金(巻鉄心1)を載置し、その重量を方向性電磁鋼板(巻鉄心2)で支持する構造のため、アモルファス合金(巻鉄心1)の支持部材が不要となり、静止電磁機器の電力効率の低下、コストの増加を抑制することができる。 In Example 1, an amorphous alloy (wound core 1) is placed on top of a grain-oriented electrical steel sheet (wound core 2), and its weight is supported by the grain-oriented electrical steel sheet (wound core 2). A support member for the alloy (wound core 1) is not required, and it is possible to suppress a decrease in power efficiency and an increase in cost of stationary electromagnetic equipment.
本発明の実施例2について図5を用いて説明する。図5は、本発明の実施例2に係る単相二脚型の変圧器の斜視図である。実施例1と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 Example 2 of the present invention will be described using FIG. 5. FIG. 5 is a perspective view of a single-phase, two-legged transformer according to a second embodiment of the present invention. Components that are the same as those in Example 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
実施例1の図3では、4つの巻鉄心を水平方向に隣接して並べて配置したが、実施例2では1組のハイブリッド巻鉄心としている。 In FIG. 3 of the first embodiment, four wound cores are arranged side by side adjacent to each other in the horizontal direction, but in the second embodiment, one set of hybrid wound cores is used.
実施例2では、鉄基アモルファス合金からなる薄帯を複数枚積層した巻鉄心1を外周部分に、方向性電磁鋼板からなる薄板状磁性材料を複数枚積層した巻鉄心2を内周部分にそれぞれ備え、各磁性材料の切断端同士をラップ接合して略矩形状に成形してなる1つの巻鉄心が備えられる。左右の2本の磁脚部には、2系統の巻線が重ねて巻回され、両者を直列接続して単相巻線を構成する。
In Example 2, a
単相二脚型変圧器(静止電磁機器S)の鉄心の製作方法については、図4と同一である。 The method of manufacturing the core of the single-phase bipedal transformer (stationary electromagnetic equipment S) is the same as that shown in FIG. 4.
実施例2によれば、実施例1と同様の効果を得ることができる。 According to the second embodiment, effects similar to those of the first embodiment can be obtained.
本発明の実施例3について図6及び図7を用いて説明する。実施例1及び実施例2と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 Example 3 of the present invention will be described using FIGS. 6 and 7. Components that are the same as those in Example 1 and Example 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
図6は、本発明の実施例3に係る静止電磁機器の正面透視図である。図7は、図6中に示したVII-VII線で切断した断面図である。 FIG. 6 is a front perspective view of a stationary electromagnetic device according to Example 3 of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII shown in FIG.
実施例3では、鉄基アモルファス合金からなる薄帯を複数枚積層した巻鉄心1を外周部分に、方向性電磁鋼板からなる薄板状磁性材料を複数枚積層した巻鉄心2を内周部分にそれぞれ備え、各磁性材料の切断端同士をラップ接合部1a、および2aで接続して略矩形状に成形してなる複数のハイブリッド巻鉄心が、水平方向に隣接して並べられる。
In Example 3, a
ここで、前記アモルファス合金からなる巻鉄心1の幅Waを、前記方向性電磁鋼板からなる巻鉄心2の幅Wgより小さくする(Wa>Wg)。なお、幅Wa,幅Wgは、ハイブリッド巻鉄心の巻き方向と直交する方向の長さである。
Here, the width Wa of the
締金具4の鉛直部分は、ハイブリッド巻鉄心の上部および下部のヨークのうち、方向性電磁鋼板からなる巻鉄心2の積層面のみに接しており、アモルファス合金からなる巻鉄心1と締金具4との間に間隙部が備えられている。本構造により、アモルファス合金からなる巻鉄心1に作用する応力を実施例1、実施例2よりさらに低減でき、静止電磁機器Sの電力効率を向上することができる。
Of the upper and lower yokes of the hybrid wound core, the vertical portion of the
また、実施例3では、アモルファス合金からなる巻鉄心1と締金具4の鉛直部との間隙部に、シート状の防音材6を備えることができる。防音材6としては、例えばグラスウール、ロックウール、ウレタンフォーム、メラミンフォーム等を用いる。
Further, in the third embodiment, a sheet-
実施例3によれば、実施例1の効果に加え、アモルファス合金からなる巻鉄心で発生する励磁騒音を低減することができる。 According to the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the excitation noise generated in the wound core made of an amorphous alloy can be reduced.
以上説明したように本発明の各実施例によれば、おおむね2MVAを超える電力容量の静止電磁機器に機械的強度が低いアモルファス巻鉄心を適用する場合、その重量の一部を機械的強度が高い方向性電磁鋼板鉄心で支持する構造が実現でき、前記アモルファス巻鉄心の支持部材が不要となり、漂遊損失、およびコストが低減できる。また、アモルファス巻鉄心に作用する圧縮応力を抑制することができ、該アモルファス巻鉄心の磁気損失の増加を最小限にすることがきる。さらに本発明の各実施例によれば、巻線の外部に露出するアモルファス巻鉄心のヨーク部に防音材等を備えることが可能であり、方向性電磁鋼板に対して約10倍の磁歪を持つアモルファス巻鉄心から発生する励磁騒音が抑制される効果を奏する。 As explained above, according to each embodiment of the present invention, when an amorphous core with low mechanical strength is applied to a stationary electromagnetic device with a power capacity exceeding approximately 2MVA, a portion of the weight is replaced by an amorphous core with high mechanical strength. A structure in which the core is supported by a grain-oriented electromagnetic steel sheet core can be realized, and the support member for the amorphous-wound core becomes unnecessary, and stray loss and cost can be reduced. Moreover, the compressive stress acting on the amorphous wound core can be suppressed, and the increase in magnetic loss of the amorphous wound iron core can be minimized. Furthermore, according to each embodiment of the present invention, it is possible to provide a soundproofing material or the like in the yoke part of the amorphous wound core exposed to the outside of the winding, and the material has a magnetostriction about 10 times that of a grain-oriented electrical steel sheet. This has the effect of suppressing the excitation noise generated from the amorphous wound core.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成を置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the embodiments described above are described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described. Furthermore, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with other configurations.
1…巻鉄心(第1巻鉄心)、1a…ラップ接合部、2…巻鉄心(第2巻鉄心)、2a…ラップ接合部、3…巻線、4…締金具、4a…水平スタッド、4b…鉛直スタッド、5a…絶縁体(第1絶縁体)、5b…絶縁体(第2絶縁体)、5c…絶縁体(第3絶縁体)、6…防音材、7…懸垂手段、11…直流磁界
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記複数の巻鉄心は、少なくとも外周側に位置する第1巻鉄心と、前記第1巻鉄心の内周側に位置する第2巻鉄心とから構成されるハイブリッド巻鉄心であり、
前記第1巻鉄心は鉄基アモルファス合金からなり、前記第2巻鉄心は方向性電磁鋼板からなることを特徴とする静止電磁機器。 A plurality of wound cores formed by laminating and molding a plurality of sheets of thin plate-shaped magnetic material and lap-joining both ends of the magnetic materials to form a closed magnetic path; and one wound core wound around the plurality of wound cores. In stationary electromagnetic equipment composed of the above windings,
The plurality of wound cores are hybrid wound cores that include at least a first-volume core located on the outer peripheral side and a second-volume core located on the inner peripheral side of the first-volume core,
A stationary electromagnetic device, wherein the first volume core is made of an iron-based amorphous alloy, and the second volume core is made of a grain-oriented electromagnetic steel sheet.
前記ハイブリッド巻鉄心の上部及び下部は、前記巻線から露出し、
前記巻線の上端部と前記第2巻鉄心の内周との間隙部、及び前記巻線の下端部と前記第2巻鉄心の内周との間隙部には、それぞれ第1絶縁体を備えたことを特徴とする静止電磁機器。 In claim 1,
upper and lower portions of the hybrid wound core are exposed from the winding;
A first insulator is provided in the gap between the upper end of the winding and the inner periphery of the second core, and in the gap between the lower end of the winding and the inner periphery of the second core. A stationary electromagnetic device characterized by:
前記巻線から露出した前記ハイブリッド巻鉄心の上部及び下部には、対となって前記ハイブリッド巻鉄心の露出した上部及び下部をそれぞれ挟むように複数の締金具を備えたことを特徴とする静止電磁機器。 In claim 2,
A stationary electromagnetic device characterized in that a plurality of fasteners are provided at the upper and lower parts of the hybrid wound core exposed from the windings so as to form a pair and sandwich the exposed upper and lower parts of the hybrid wound iron core, respectively. device.
前記締金具は、前記ハイブリッド巻鉄心の巻き方向と直交する断面がL字状に形成され、鉛直方向に延びた鉛直部分と、前記鉛直部分から水平方向に折り曲げられた水平部分とを備え、
前記鉛直部分が対となって前記ハイブリッド巻鉄心の露出した上部及び下部をそれぞれ挟むようにし、
前記水平部分が対となって前記巻線を上下から挟むことを特徴とする静止電磁機器。 In claim 3,
The fastener has an L-shaped cross section perpendicular to the winding direction of the hybrid wound core, and includes a vertical portion extending in the vertical direction and a horizontal portion bent in the horizontal direction from the vertical portion,
The vertical portions form a pair and sandwich the exposed upper and lower portions of the hybrid wound core, respectively,
A stationary electromagnetic device characterized in that the horizontal portions form a pair and sandwich the winding from above and below.
前記ハイブリッド巻鉄心の上部に位置する締金具と前記巻線の上端との間隙部、及び前記ハイブリッド巻鉄心の下部に位置する締金具と前記巻線の下端との間隙部には、それぞれ第2絶縁体を備えたことを特徴とする静止電磁機器。 In claim 4,
In the gap between the fastener located at the upper part of the hybrid wound core and the upper end of the winding, and in the gap between the fastener located at the lower part of the hybrid wound core and the lower end of the winding, a second Stationary electromagnetic equipment characterized by being equipped with an insulator.
対となる前記締金具の前記鉛直部分は、水平スタッドにより連結されたことを特徴とする静止電磁機器。 In claim 5,
A stationary electromagnetic device, wherein the vertical portions of the pair of fasteners are connected by a horizontal stud.
対となる前記締金具の前記水平部分は、鉛直スタッドにより連結されたことを特徴とする静止電磁機器。 In claim 6,
A stationary electromagnetic device, wherein the horizontal portions of the pair of fasteners are connected by a vertical stud.
前記ハイブリッド巻鉄心の下部の位置で対となる前記締金具は、前記締金具同士の下部が対となる方向で接続される接続部を有して床面に接し、
前記ハイブリッド巻鉄心の重量は、前記巻線の上端と前記第2巻鉄心の内周との間隙部に配置された第1絶縁体を介して前記巻線で支持され、前記ハイブリッド巻鉄心と前記巻線の重量は、前記ハイブリッド巻鉄心の下部に位置する締金具と前記巻線の下端との間隙部に位置する第2絶縁体を介して床面に接する前記接続部に作用するようにしたことを特徴とする静止電磁機器。 In claim 7,
The fasteners forming a pair at a lower position of the hybrid wound core are in contact with a floor surface and have a connection portion where the lower parts of the fasteners are connected in a pair direction,
The weight of the hybrid-wound core is supported by the winding through a first insulator disposed in a gap between the upper end of the winding and the inner periphery of the second-wound core, and the weight of the hybrid-wound core is The weight of the winding is applied to the connecting portion in contact with the floor surface through a second insulator located in a gap between a clamp located at a lower part of the hybrid wound core and a lower end of the winding. A stationary electromagnetic device characterized by:
前記ハイブリッド巻鉄心は、4組の前記ハイブリッド巻鉄心が水平方向に並べられ、
隣接する前記ハイブリッド巻鉄心同士で構成される磁脚部に前記巻線を巻回して三相五脚型の変圧器を構成したことを特徴とする静止電磁機器。 In any one of claims 1 to 8,
The hybrid wound core includes four sets of the hybrid wound core arranged in a horizontal direction,
A stationary electromagnetic device characterized in that a three-phase five-legged transformer is constructed by winding the winding around a magnetic leg portion formed by the adjacent hybrid wound cores.
前記ハイブリッド巻鉄心は、1組の前記ハイブリッド巻鉄心の左右の磁脚部に前記巻線を巻回して単相二脚型の変圧器を構成したことを特徴とする静止電磁機器。 In any one of claims 1 to 8,
A stationary electromagnetic device characterized in that the hybrid-wound core comprises a single-phase two-legged transformer by winding the windings around the left and right magnetic legs of a pair of the hybrid-wound core.
前記静止電磁機器は、
所定の長さに切断し逆U字状に折り曲げて積層した方向性電磁鋼板の上部に、所定の長さに切断し積層した鉄基アモルファス合金を載置し、前記方向性電磁鋼板の上部に懸垂手段を当て、積層した前記方向性電磁鋼板及び積層した前記鉄基アモルファス合金を吊上げて逆U字状にし、前記方向性電磁鋼板及び前記鉄基アモルファス合金の両端同士を接合して矩形状の閉磁路鉄心に成形し、前記閉磁路鉄心に直流磁界を作用させながら焼鈍処理を施し、前記焼鈍処理後、前記方向性電磁鋼板及び前記鉄基アモルファス合金の両端の接合部を開放して前記懸垂手段で吊上げ、前記方向性電磁鋼板及び前記鉄基アモルファス合金の両端を前記巻線に挿入し、前記巻線の下部から露出した前記方向性電磁鋼板及び前記鉄基アモルファス合金の両端をラップ接合して製作することを特徴とする静止電磁機器。 In any one of claims 1 to 8,
The stationary electromagnetic device is
An iron-based amorphous alloy cut to a predetermined length and laminated is placed on top of a grain-oriented electrical steel sheet that is cut to a predetermined length, bent into an inverted U shape, and laminated. A suspension means is applied to lift the laminated grain-oriented electrical steel sheets and the laminated iron-based amorphous alloy into an inverted U-shape, and both ends of the grain-oriented electrical steel sheets and the iron-based amorphous alloy are joined to form a rectangular shape. The closed magnetic path iron core is formed into a closed magnetic path iron core, and annealed while applying a direct current magnetic field to the closed magnetic path iron core. After the annealing treatment, the joints at both ends of the grain-oriented electrical steel sheet and the iron-based amorphous alloy are opened and the suspended lifting the grain-oriented electrical steel sheet and the iron-based amorphous alloy by a means, inserting both ends of the grain-oriented electrical steel sheet and the iron-based amorphous alloy into the winding wire, and lap-joining both ends of the grain-oriented electrical steel sheet and the iron-based amorphous alloy exposed from the lower part of the winding wire. Stationary electromagnetic equipment characterized by being manufactured by
前記第1巻鉄心の幅を、前記第2巻鉄心の幅より小さくし、
前記第1巻鉄心と前記締金具の前記鉛直部分との間に間隙部を備えたことを特徴と静止電磁機器。 In any one of claims 4 to 8,
The width of the first volume iron core is made smaller than the width of the second volume iron core,
A stationary electromagnetic device, further comprising a gap between the first volume iron core and the vertical portion of the fastener.
前記第1巻鉄心と前記締金具の前記鉛直部分との間の間隙部には、防音材を備えたことを特徴とする静止電磁機器。 In claim 12,
A stationary electromagnetic device characterized in that a soundproofing material is provided in a gap between the first volume iron core and the vertical portion of the fastener.
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