JPH01259514A

JPH01259514A - ギヤツプ付鉄心形リアクトル

Info

Publication number: JPH01259514A
Application number: JP8710888A
Authority: JP
Inventors: Kazutami Yoshiyuki; 吉幸　和民
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1989-10-17
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JP2564354B2

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】［産業上の利用分野］本発明はギャップ付鉄心形リアクトルに係り、特に鉄心
構造を改良したギャップ付鉄心形リアクトルに関する。

［従来の技術］一般にギャップ付鉄心形リアクトルは、珪素鋼板を放射
状に配列したラジアル形のブロック鉄心と間隔片とを交
互に積重ねて構成したギャップ付主鉄心と、この主鉄心
と磁気的に結合された継鉄とを有して鉄心を構成してい
る。

従来のこの種のギャップ付鉄心形リアクトルを第６図お
よび第７図に示している。

第６図は複数のブロック鉄心１と図示しない間隙片とを
交互に積層してギャップ２ｂを形成したギャップ付主鉄
心３を３脚構成し、各主鉄心３に巻線６をそれぞれ巻回
すると共に、これら各主鉄心３間を、図示しない間隙片
によって形成したギャップ２ａを介して継鉄４により磁
気的に結合した鉄心構造を示している。

また第７図は前述した第６図の場合と同様に構成して巻
線６を巻回した主鉄心３の両側に帰路膜５を配置すると
共に、両端に継鉄４を配置した鉄心構造が示されており
、主鉄心３と継鉄４間にも図示しない間隙片によってギ
ャップ２ａが形成されている。

これら鉄心は、いずれの場合も容器内に収納されると共
に、この収納容器内に絶縁油等の絶縁冷却媒体が満され
てギャップ付鉄心形リアクトルが構成されている。

この種のギャップ付鉄心形リアクトルの主鉄心３と継鉄
４の磁気結合部、つまり第６図および第７図のＡ−Ａ断
面図を見ると第８図のようになっている。つまり主磁束
２１のほかに、主鉄心３と継鉄４間、あるいは主鉄心３
の各ブロック鉄心１間のギャップ２ａあるいはギャップ
２ｂによって、フリンジング現象が生じフリンジング磁
束２２が生ずる。各ブロック鉄心１は珪素鋼板を放射状
に配列させたラジアル形に形成されているため、各ブロ
ック鉄心１間のフリンジング磁束２２はブロック鉄心１
の積層に沿って侵入するため特に問題はない。しかし継
鉄４の場合は積層外表面に直交してフリンジング磁束２
２が侵入する。また巻線６からのもれ磁束６１も継鉄４
の積層外表面に直交して侵入する。特に、最近のりアク
ドルの大容量化によって、これら継鉄４に侵入する磁束
量が増大すると、第９図に示すようにブロック鉄心１と
対向する継鉄４の端部表面に流れるうず電流７が増大し
て局部過熱を生じたり損失を増大させたりする。

この点、従来のギャップ付鉄心形リアクトルは、第１１
図に示すように継鉄４を構成する短冊形の珪素鋼板の積
層厚みをブロック鉄心１の外径より大きくしたり、第１
２図に示すように継鉄４とブロック鉄心１とのギャップ
２ａを小さくして継鉄４の積層表面へ直交して侵入する
フリンジング磁束２２を減らしていた。また実開昭６０
−２２８１９号公報に記載のように継鉄の一部に継鉄の
積層方向と合わせた方向に積層した付加ブロックを設け
たり、特開昭６０−２１７６１５号公報に記載のように
主鉄心の両側にブロック端部鉄心を配設し、このブロッ
ク端部鉄心は短冊状の珪素鋼板を継鉄の積層方向に直交
かつ直立するように形成した鉄心構造が提案されていた
。

［発明が解決しようとする課題］従来のギャップ付鉄心形リアクトルは、フリンジング磁
束２２に対してそれぞれ上述の如く対策していたが、第
１１図に示すように継鉄４の積層厚みを増大する方法で
は、継鉄４を少なくとも巻線６の内径以上の大きさにし
なければ実質的な効果を期待することができず、このた
め継鉄４の重量が増大して高価なものになってしまう。

また第１２図に示すように継鉄４と主鉄心３間のギャッ
プ２ａを小さくする方法では、全体のインピーダンスに
よって決まるギャップ長を得るためにブロック鉄心１間
のギャップ２ｂを大きくしなければならず、場合によっ
てはギャップ２ｂが大きすぎて新たにブロック鉄心を追
加しなければならなかったり、巻線６からのもれ磁束６
１に対する効果を期待することができず、満足し得るも
のではなかった。更に実開昭６０−２２’８１９号公報
や特開昭６０−２１７６１５号公報に示された方法では
構造が複雑になって高価なギャップ付鉄心形リアクトル
となってしまう。

そこで本発明の目的は、簡単な構成で継鉄の局部過熱お
よび損失増文を防止したギャップ付鉄心形リアクトルを
提供するにある。

［課題を解決するための手段］本発明は上記目的を達成するために１巻線を巻装したギ
ャップ付主鉄心の両端に配置した継鉄に、フリンジング
磁束および上記巻線からのもれ磁束によるうず電流を分
散させるスリットを形成し。

このスリットは、上記ギャップ付主鉄心の外径よりも少
なくとも外側に位置する積層方向端部の表層の珪素鋼板
に、その幅方向に延びて形成したことを特徴とする。

［作用コ本発明によるギャップ付鉄心形リアクトルは上述の如き
構成であるから、フリンジング磁束および巻線によるも
れ磁束によって、継鉄の積層方向端部の表層の珪素鋼板
にうず電流が流れるが、このうず電流は上記珪素鋼板の
幅方向に形成したスリットによって分断されて絶対値が
小さくなるので、局部加熱を防いで低損失とすることが
できる。

またスリットの深さは、ギャップ付主鉄心の外径よりも
外側に位置する表層の珪素鋼板に限られるようにしたた
め、ギャップ付主鉄心から継鉄へ流れる主磁束に対して
は全く悪影響を与えることがない。

［実施例］以下本発明の実施例を図面によって説明する。

第４図は本発明の一実施例による単相ギャップ付鉄心形
リアクトルの正面図、第５図は第４図の平面図である。

ギャップ付主鉄心３は、複数個のブロック鉄心１と図示
しない絶縁間隙片とを交互に積重ねてギャップ２ｂを有
して構成され、巻線６が巻装されている。このギャップ
付主鉄心３の側方には帰路脚５が並置され、またギャッ
プ付主鉄心３の両端にはギャップ２ａを介して継鉄４が
配置されて鉄心構造が構成されている。この構成全体は
絶縁冷却媒体を満した容器内に収納されてギャップ付鉄
心形リアクトルが構成される。

第５図から分かるように鉄心４は、帰路脚５間を結ぶ線
に対して直交する方向が積層方向となっており、その積
層方向端の表層の珪素鋼板にはスリット４１が形成され
ている。このスリット４１の詳細を第１図および第２図
を用いて説明する。

第１図は第４図のＢ−Ｂ線断面図に相当し、第２図は第
４図の要部拡大図である。

第１図に示すように継鉄４は、ギャップ付主鉄心３のブ
ロック鉄心１の外径よりも少し厚くなるよう珪素鋼板の
積層枚数が決められており、少なくともブロック鉄心１
の外径寸法よりも外側に位置する積層方向端部の表層の
珪素鋼板には、これらを対象にした深さのスリット４１
が設けられている。このスリット４１はブロック鉄心１
との対向側端部から切り始められて、継鉄４の幅方向に
所定の高さまで切り込まれている。このスリット４１の
高さについては後述するが、スリット４１の位置はブロ
ック鉄心１の中心を通る継鉄４の積層方向直線上の近傍
が望しく、第２図の如き位置となる。

次に第１０図によりスリット４１の高さについて説明す
る。この第１０図は継鉄４を構成する珪素鋼板のうち積
層表面の珪素鋼板における磁束密度分布を示しており、
縦軸はブロック鉄心１側を基点とした上記珪素鋼板の幅
を示している。従って、同図から分かるように珪素鋼板
における磁束密度はブロック鉄心１から少し離れた所が
最高となり、その後は幅を増すに従って小さくなる。こ
れに対応して、スリット４１は継鉄４を構成する珪素鋼
板のブロック鉄心１側の端部から、この磁束密度分布に
従って切り込み、その高さを決定する。

上述のようにして形成されたスリット４１を有すること
によって、第１図に示すようにブロック鉄心１から流入
する主磁束２１に対してスリット４１は何等妨げとなら
ない。特に、これはスリット４１の深さがブロック鉄心
１の外径寸法よりも外側になるよう制限されているから
である。またフリンジング磁束２２や巻線６のもれ磁束
６１に対して、このスリット４１は第２図に示すように
作用する。つまり、これら磁束によって継鉄４の表層の
珪素鋼板には第９図に示すようなうず電流７が流れよう
とするが、スリット４１によってうず電流７は第２図の
如・く分断されて幾つものグループに分割され、その電
流値を小さくする。従って、うず電流による局部過熱は
防止される。

第３図は本発明の他の実施例によるギャップ付鉄心形リ
アクトルの要部拡大図を示しており、この実施例では継
鉄４の積層方向端の表層の珪素鋼板に、第２図と同様に
形成したスリット４１と、その両側近傍に先のスリット
４１の１１さより低い高さとし他は同一条件としたスリ
ット４２．４３とを形成している。この実施例によれば
、継鉄４を流れるうず電流は更に小さく分断されて電流
値が小さくなり、局部加熱は一層防止される。

上記の各実施例の説明からも分かるように、スリットの
形成にあたっては、発生している局部加熱と、それをど
の程度まで抑制するかによって、その高さ、深さ、本数
および位置等を決定するのが良い。ただし深さについて
は、第１図の主磁束２１に影響を与えないようブロック
鉄心１の外径寸法よりも外側に位置するようにして、ブ
ロック鉄心１の外径と継鉄４の積層方向厚みとの差を考
慮しつつスリットを形成する表層の珪素鋼板の枚数を決
定するのが良い。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、ブロック鉄心の外径寸法
よりも外側に位置する深さで、フリンジング磁束および
巻線からのもれ磁束による継鉄のうず電流を分散するよ
うなスリット、すなわち継鉄の珪素鋼板の幅方向に延び
たスリットを形成したため、ブロック鉄心から継鉄に流
れる主磁束に何等の悪影響を与えることなく、上述の磁
束によるうず電流の電流値を小さくして局部加熱の発生
と損失ｚ１人を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるギャップ付鉄心形リア
クトルの要部を示す部分断面図、第２図は第１図の正面
図、第３図は本発明の他の実施例によるギャップ付鉄心
形リアクトルの要部を示す正面図、第４図および第５図
は第１図のギャップ付鉄心形リアクトルの正面図および
平面図、第６図および第７図は従来のギャップ付鉄心形
リアクトルのそれぞれ正面図、第８図は第６図および第
７図のＡ−Ａ断面図、第９図は第６図の要部拡大図、第
１０図は磁束密度分布特性図、第１１図および第１２図
は従来のそれぞれ異なるギャップ付鉄心形リアクトルの
要部を示す部分断面図である。１・・・・・・ブロック鉄心、２ａ、２ｂ・・・・・・
ギャップ、３・・・・・・ギャップ付主鉄心、４・・・
・・・継鉄、６・・・・・・巻線、７・・・・・・うず
電流、２１・・・・・・主磁束、２２・・・・・・フリ
ンジング磁束、４１，４２，４３・・・・・・スリット
、６１・・・・・・もれ磁束。第１図第３図第４図第５図第６図第７図４　旦第８図第９図第１０図、春飲Ｉ劇少λＴηミヌΣ戻

Claims

【特許請求の範囲】

１．ブロック鉄心間にギャップを形成しながら積重ねて
ギャップ付主鉄心を構成し、このギャップ付主鉄心の外
周に巻線を巻装し、また上記ギャップ付主鉄心の両端に
ギャップを介して珪素鋼板を積層して成る継鉄を配置し
て構成したギャップ付鉄心形リアクトルにおいて、上記
ギャップ付主鉄心の外径寸法よりも外側に位置する上記
継鉄の積層方向端部の表層の珪素鋼板に、上記ギャップ
付主鉄心との対向側から幅方向に延びたスリットを形成
したことを特徴とするギャップ付鉄心形リアクトル。
２．請求項１記載のものにおいて、上記スリットは、並
置して形成した複数本から成ると共に、上記ギャップ付
主鉄心の中心から遠ざかるにつれて上記幅方向の高さを
低くしたことを特徴とするギャップ付鉄心形リアクトル
。