JPH03236204A - 三相変圧器用鉄心 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は鉄損を低減するようにした三相変圧器用鉄心に
関する。

（従来の技術） 従来、三相変圧器用鉄心に使用する材料としては方向性
珪素鋼板が主として用いられている。その構成は第３図
に示すように、両側脚部１，１、中央脚部２、上下継鉄
部３，４からなり、所定の形状に切断された珪素鋼板を
積層して形成されている。

しかし、近年ではこの一方向性への配向性を高めた高配
向性珪素鋼板も多く用いられるようになった。かかる高
配向性珪素鋼板は特開昭５７−１９４５０７号公報に記
載されているように、三相変圧器用鉄心に用いた場合、
一方向性珪素鋼板よりも変圧器鉄心全体の鉄損は低下す
るが、変圧器を組立てた場合のビルディングファクター
（変圧器鉄損／素材鉄損）が極度に悪くなるという欠点
があった。これは、一つには高配向性珪素鋼板の場合に
は従来の一方向性珪素鋼板に比較して中央脚部２の磁束
波形の歪が大きくなるためであると言われている。

磁束波形の歪は三相励磁において中央脚部２が励磁され
ていない状態での中央脚部２への磁束の流入に起因して
おり、従来の一方向性珪素鋼板に比較して高配向性珪素
鋼板の方がこの傾向が大きいことを示している。第４図
は従来方法で構成した変圧器のＴ接合部における磁束の
等ポテンシャル線図を有限要素法を用いて解析した図で
あって、両側脚部１．１が励磁されており、かつ中央脚
部２が励磁されていない状態を示している。これによる
と、中央脚部２への流入が多く認められ、磁束波形の歪
みは中央脚部２で特に大きくなる。渦電流損は波形歪み
をＦとした場合、方向性珪素鋼板では０５Ｆ２で表され
、このことから明らかなように波形歪みは渦電流損成分
を増大させるものである。また、高配向性珪素鋼板の場
合には従来の一方向性珪素鋼板に比較して磁区幅が大き
いため全鉄損に対して渦電流損失の占める割合が大きい
。このことも高配向性珪素鋼板の鉄損のビルディングフ
ァクターを悪くする原因になっている。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように、三相変圧器の鉄心材料として全て一方
向性あるいは高配向性の方向性珪素鋼板を用いた第３図
に示すような鉄心構造にすると、Ｗｌ−９０°の場合に
中央脚部への磁束の廻り込みは第４図に示すように多く
なり、渦電流損か増大する傾向にあった。渦電流損失が
多くなれば変圧器としての鉄損が増大することになり、
磁気特性が悪くなるなどの問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的は中央脚部への磁束の廻り込みを少なくして鉄
損などの磁気特性を向上した三相変圧器用鉄心を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の三相変圧器用鉄心
は、中央脚部に方向性珪素鋼板より磁気歪みの小さい６
．５％珪素鋼板を配置し、両側脚部および継鉄部には方
向性珪素鋼板を配置して積層したことを特徴とするもの
である。

（作　用） 本発明の三相変圧器用鉄心によると、中央脚部のみ方向
性珪素鋼板より磁気歪みの小さい６．５％珪素鋼板を用
いているので、中央脚部への廻り込み磁束が少なくなり
波形歪みを低減させる。これにより渦電流損が少なくな
るため変圧器の鉄損を減少させることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の正面図であり、同図に示す
ように、中央脚部１２のみ６．５％珪素鋼板を用い、他
の両側脚部１，１および上下継鉄部３．４には従来から
使用されている一方向性あるいは高配向性の方向性珪素
鋼板を用いている。

なお、実施例では中央脚部１２を短冊状の抜板を用いて
構成した場合を示しているが、これは６゜５％珪素鋼板
が無方向性であるので方向性を考慮しなくても良いこと
および短冊状の方が切断が容易であることの理由による
。一方、側脚部１，１には両端を４５°切断した抜板を
用い、上下継鉄部３．４は一方を４５°切断、他方を９
０’切断した抜板を使用して方向性珪素鋼板の特徴を活
かす。変圧器鉄心は上記各抜板を適宜に積層して構成さ
れるが、鉄心の大きさ、積厚などは従来と同じで良く特
に変えることはない。

上記したように、本実施例によると、中央脚部１２にの
み６．５％珪素鋼板を用いているので、従来のような鉄
心構造での磁束分布を示した磁束の廻り込み（第４図参
照）は少なくなる。これは６．５％珪素鋼板が無方向性
であるため、磁束は磁気抵抗の小さい方向すなわち磁路
の長さが最も短い方向に流れるため、Ｔ接合部の中央脚
部１２への廻り込み磁束が少なくなるためである。

第２図は本実施例の鉄心構成による磁束分布を示したも
ので、中央脚部Ｉ２への廻り込み磁束が第４図よりも少
なくなっていることが分かる。

第１表は第１図に示す鉄心構造で、従来の三相変圧器用
鉄心を製作した場合の鉄損、ビルディングファクター、
ロス比率を示したものである。この表では鉄心の回路構
成を、■高配向性珪素鋼板としたもの、■一方向性珪素
鋼板としたものと対比する形で■中央脚部のみを６．５
％珪素鋼板を用いた本実施例の場合を示している。

第１表より■の中央脚部のみを６．５％珪素鋼板を用い
た変圧器では■の全で高配向性珪素鋼板を使用した変圧
器と比較して全鉄損も少なくなり、ビルディングファク
ターは大幅に低下している。

第１表 上記実施例では第１図に示した鉄心構造について説明し
たが、第３図に示した従来の４５°切断による抜板を用
いたスクラップレス鉄心構造で、中央脚部のみ６．５％
珪素鋼板を用いても上記実施例と同様な効果が得られる
。また、Ｖノツチマイター鉄心についても同様の効果が
得られることは云うまでもない。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、中央脚部への廻
り込み磁束が低下し、波形歪みが減少するために、鉄損
が減少し、磁気特性の優れた三相変圧器鉄心を提供でき
る。また６、５％珪素鋼板は磁気歪みが方向性珪素鋼板
の１／３以下と小さいため、波形歪みが大きい、すなわ
ち高周波成分を多く含む中央脚部に６．５％珪素鋼板を
使用することで、騒音も低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は第１図の
三相変圧器鉄心のＴ接合部の磁束分布を示す等ベクトル
ポテンシャル線図、第３図は従来の高配向性珪素鋼板を
用いた三相変圧器鉄心の正面図、第４図は第３図の三相
変圧器鉄心のＴ接合部の磁束分布を示す等ベクトルポテ
ンシャル線図である。 １・・・側脚部 ２・・・中央脚部 ３．４・・・上下継鉄部 （８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか　
１名） 第３図 第４図 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中央脚部に方向性珪素鋼板より磁気歪みの小さい６．５
   ％珪素鋼板を配置し、両側脚部および継鉄部には方向性
   珪素鋼板を配置して積層したことを特徴とする三相変圧
   器用鉄心。