JPS59193007A - 静止誘導器用鉄心 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、変圧器、リアクトル等の静止誘導器用鉄心に
関する。

〔発明の背景〕

静止誘導器用鉄心、例えば内、鉄形変圧器に用いられる
単相２脚鉄心は、脚鉄と継鉄な重なり部で重ねて接合さ
れるとともに、との脚鉄と継鉄を構成する鋼板の幅が異
なる多数のブロックを組合わせることで概略円形になる
よ５に積層し構成されている。このような構成を第１図
および第２図に示す。

第１図は従来の単相２脚鉄心の積層鋼板を示す平面図、
第２図はその脚鉄の断面図である。図で、＃＃１は脚鉄
、２は継鉄である。脚鉄１と継鉄２はその両端部におい
て互いに衝合わされて接合される。このよ５な脚鉄ｌと
継鉄２の接合鋼板が複数積層されるのであるが、脚鉄１
と継鉄２より成る鉄心が締付けられて一体に構成される
べく、脚鉄１と継鉄２との接合部は第１図に示すように
鋼板毎にずらされている。３はこのずれた接合部の間の
部分である重なり部である。第２図から明らかなように
、第１図に示す積層鋼板は、その幅の等しい鋼板の積層
が１つのブロックとなり、幅の異なるブロックが順次積
層されて鉄心が構成される。そして、そのブロックの幅
は、両外側から内側に向って順次増大している。このた
め１脚鉄および継鉄は断面がほぼ円形となり、巻線を支
障なく装着することができる。

ところで、このような接合部を有する鉄心の構成におい
ては、当該接合部で重なり部３が生じ、この重なり部３
で鉄損や磁歪振動が大きくなり、ひいては励磁電流や騒
音が大きくなることが知られている。その原因は、明確
に解明されていないが、接合部の存在のため、磁束が当
該接合部と隣接する鋼板を通り、この結果その部分の磁
束密度が増大することによるものと推測されている。こ
こで、重なり部３０幅と鉄損との関連を調べると次のよ
うになる。

第３図（ａ）は積層鋼板の重なり部の平面図、第３図（
ｂ）は重なり部の幅と鉄損の関係を示すグラフである。

第３図（ａ）で、脚鉄１および継鉄２は幅ｌの鋼板が用
いられ、その接合部における重なり部３は幅Δｌの重な
りを有する。この鋼板の幅！と重なり部の幅Δｌの比Δ
２　／　１と鉄損との関係が第３図（ｂ）のグラフに示
される。即ち、鉄損は比ΔＪ／／が増加するにしたがっ
てほぼ直線的に増加する。

従来、静止誘導器用鉄心にあっては、重なり部３０幅Δ
ｌは常に一定に保持されていた。したがって、第２図に
示すような、ブロックの幅が内側に向って順次増大して
いる構成では、比Δ１　／　１が大きくなる鉄心表層部
はど鉄損が大きくなるという欠点が生じることになる。

第４図は上記欠点を改良する従来の積層鋼板の重なり部
の平面図である。この構成においては、脚鉄１と継鉄２
の重なり部３０幅Δノを、接合部をずらすことで幅Δ！
０、Δノ２、Δ！３と変化させている。このような構成
は特公昭４９−９８０９号公報に従来例として示されて
いる。しかしながら、このような構成は、同一鋼板幅ｌ
を有する同一の鉄心ブロック内で、重なり部の幅Δノを
変化させるだけであるから、鋼板幅ｌが小さくなる鉄心
表層部はど比ΔＪ　／　ｔが大きくなることに変りはな
く、第１図乃至第３図に示す従来の鉄心構成を本質的に
改良するものではなく、依然として大きな鉄損を発生し
ていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来の欠点を除き、鉄損や磁歪振
動を減少し、ひいては励磁電流や騒音を小さくすること
ができる静止誘導器用鉄心を提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、同一幅の鋼板を積
層して−ブロックとし、幅の異なるブロックの複数を組
合わせて構成された鉄心において、鉄心Ｏ脚鉄と継鉄の
接合部における重なり部の幅Δ！と鋼板の幅！どの比Δ
！／！が、鉄心を構成するすべてのブロックについてほ
ぼ一定になるように構成したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づ（・て説明する。

第５図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例に係る単
相２脚鉄心の積層鋼板の重なり部の平面図、第５図（Ｃ
）は第５図（ａ）、（ｂ）に示す鉄心の厚みと鉄損の関
係を示すグラフである。第５図（ａ）には、鉄心の中央
部のブロックの鋼板が示され、その脚鉄１および継鉄２
の幅ｌは鉄心の最大の幅となる。この場合、重なり部３
の重なり幅はΔノであり、その比はΔｔ　／　ｌとなる
。−斗方、第５図（ｂ）には、鉄心の表層部に近いブロ
ックの鋼板が示され、その脚鉄１および継鉄２の幅は第
５図（ａ）に示す鋼板の幅ｌの半分、即ち幅０．５ノで
ある。本実施例においては、この場合の重なり部３０幅
を従来の鉄心におゆるように幅Δ！とせず、幅０．５Δ
ノとするものである。したがって、鋼板の幅と重なり部
の幅との比は０．５Δ１１０．５１＝Δ１／１となり、
鉄心中央部のブロックにおける比と等しくなる。このよ
うに、重なり部３０幅はすべてのブロックについて、そ
のブロックの鋼板の幅との比が等しくなるように設定さ
れている。

鉄損と、重なり部の幅Δｌと鋼板幅！の比Δｌ／！とは
第３図（ｂ）に示す関係にある。したが９て、従来の構
成におけるように、重なり部の幅Δ！がすべてのブロッ
クについて等しい場合、第２図に示すような断面を有す
る鉄心におゆる鉄損は、第５図（Ｃ）の点線Ｅに示すよ
うに鉄心中央部で最低となり、鉄心表層部に近づくに従
って増加する。これに対して、本実施例のように各ブロ
ックの比Δ１　／　１を一定に構成すると第５図（Ｃ）
の実線Ｆに示すように、各ブロックにおいて等しくなる
。この場合、鉄損は、構成される鉄心の鋼板中の最大幅
のものを基準にして比Δ！／！を決定すると最小となる
。しかしながら、鉄心を構成したときの機械的強度や鉄
損の裕度等の面から、最大幅の鋼板を基準にできない場
合は、最大幅以外の鋼板の幅を基準として選ぶと、鉄損
を任意の値で一定に保持することができる。

このように、本実施例では、重なり部の幅Δノと鋼板の
幅ノの比Δ１１　／　１を各ブロック一定としたので、
鉄心中で一定の低鉄損、低磁歪振動を実現することがで
き、励磁電流や騒音を小さくすることができる。

第６図は本発明の第２の実施例に係る却相２脚鉄心を用
いた場合の鉄心の厚みと鉄損の関係を示すグラフである
。本実施例においては、図に示すように、鉄心表層部Ａ
（１又は複数ブロック）における重なり部の幅Δｌと鋼
板幅ｌの比Δｌ／ｌを、中央部Ｂにおける比Δｔｔ　／
　ｉｔより多少増加するように構成する。増加の程度は
種々の条件により決定されるが、数１０％程度とされる
。この場合、鉄損は実線Ｇに示すように鉄心表層部Ａで
増加するが、その増加の程度は極（僅かであり、点線Ｅ
に示される従来構成の鉄損に比べて充分に改善されてい
ることが明らかである。

このように、本実施例では、重なり部の幅Δ！と鋼板の
幅１の比Δｔ　／　ｉを鉄心表層部においてのみ多少増
加するようにしたので、さぎの実施例とほぼ同じ効果を
達成することができる。又、鉄心構成時、鉄心表層部に
なるほど一定の組立精度を得るのが困難であり、かつ鉄
心接合強さが減少するのであるが、本実施例では鉄心表
層部の重なり部の幅をさぎの実施例の場合より大きくす
ることができるので、組立精度および鉄心接合強さに対
する裕度を確保することができる。

第７図乃至第９図はそれぞれ本発明の第３、第４、第５
の実施例に係る３第３脚鉄心の積層鋼板の平面図である
。第７図は脚鉄１と継鉄２をスクラップが発生しないよ
うに切断して構成する経済的な接合法を採用した鋼板の
積層を示し、中央脚部における脚鉄１と継鉄２の重なり
部４を除（・た他の重なり部３において、重なり部３０
幅Δ〕と鋼板幅！の比Δ！／！がほば一定となるように
構成されている。

第８図および第９図は脚鉄１と継鉄２が中央脚部で重な
り部を含む鋼板の積層を示し、第８図に示す鋼板におい
ては継鉄２に形成されるＶ字形の切込部により脚鉄１と
の接合がなされ、第９図に示す鋼板においては継鉄２の
切断部により脚鉄１との接合がなされる。いずれの場合
も中央脚部に重なり部５を有する。このような構成にお
（・でも、重なり部３および重なり部５０幅Δｌと鋼板
幅ｊの比Δ１／１がほぼ一定となるように構成されてい
る。

このように、第３、第４、第５の実施例にお（・ては、
３層３脚鉄心のすべての重なり部の幅Δｌと鋼板幅ｌど
の比Δｔ　／　ｌをほぼ一定としたので、第１および第
２の実施例と同じ効果を奏するものである。

第１０図は本発明の第６の実施例に係る静止誘導器用鉄
心の積層鋼板の重なり部の平面図である。

本実施例では脚鉄１の幅ｌと継鉄２の幅〕′が異なり、
幅！′が幅ｌに比べて数％大きくされ、より一層の鉄損
特性の改善を図る構成となっている。このような構成に
おける重なり部６０幅Δｊ′と鋼板幅との比は、最大の
継鉄幅ｌ！を基準に設定され、鉄心は比Δｌ／　／　Ｊ
／がすべてのブロックにおいてほぼ一定となるように構
成されている。

・このように、本実施例においては、鋼板幅として脚鉄
幅と継鉄幅のうち大きな方の幅を選択し、これを基準と
して、重なり幅との比をほぼ一定となるようにしたので
、第１および第２の実施例と同じ効果を奏するものであ
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、脚鉄と継鉄の接合部に
おける重なり部の幅と鋼板の幅との比が各ブロックにつ
いてほぼ一定になるように鉄心を構成したので、鉄損や
磁歪振動を減少し、励磁電流や騒音を小さくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の単相２脚鉄心の積層鋼板を示す平面図、
第２図は第１図に示す脚鉄の断面図、第３図（ａ）は積
層鋼板の重なり部の平面図、第３図（ｂ）は当該型なり
部の幅と鉄損の関係を示すグラフ、第４図は他の従来例
の積層鋼板の重なり部の平面図、第５図＜−＞、（ｂ）
は本発明の第１の実施例に係る単相２脚鉄心の積層鋼板
の重なり部の平面図、第５図（Ｃ）は第５図（ａ）、（
ｂ）に示す鉄心の厚みと鉄損の関係を示すグラフ、第６
図は本発明の第２の実施例に係る単相２脚鉄心を用いた
場合の鉄心の厚みと鉄損の関係を示すグラフ、第７図乃
至第９図はそれぞれ本発明の第３、第４および第５の実
施例に係る３相３脚鉄心の積層鋼板の平面図、第１０図
は本発明の第６の実施例に係る静止誘導器用鉄心の積層
鋼板の重なり部の平面図である。 １・・・・・・脚鉄、２・・・・・・継鉄、３，５．６
・・・・・・重なり部。 第１図 第２図 第３図 （ａ） （ｂ） Δｌ／ｌ−＋ 第４図 ？ 第５図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
ｂ）（Ｃ） 鉄損□ 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、積層された同一幅の鋼板毎に１ブロツクとし、幅の
   異なるブロックの複数を組合わせて構成された鉄心にお
   いて、この鉄心の脚鉄と継鉄の接合部における重なり部
   の幅と前記鋼板の幅との比が、すべての前記ブロックに
   ついてほぼ一定になるように構成されていることを特徴
   とする静止誘導器用鉄心。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記鉄心は。 各ブロックにおける鋼板の幅が表層部から中央部に同っ
   てブロック毎に増加する構成とされていることを％徴と
   する静止誘導器用鉄心。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記各ブロックに
   おける表層部のブロックは、その前起重なり廊と前記鋼
   板の幅との比が中央部のブロックの比より大きく構成さ
   れていることを特徴とする静止誘導器用鉄心。