JPH04178129A - 磁気鉄心 - Google Patents
磁気鉄心Info
- Publication number
- JPH04178129A JPH04178129A JP30388490A JP30388490A JPH04178129A JP H04178129 A JPH04178129 A JP H04178129A JP 30388490 A JP30388490 A JP 30388490A JP 30388490 A JP30388490 A JP 30388490A JP H04178129 A JPH04178129 A JP H04178129A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- low
- silicon steel
- harmonic
- plates
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
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。
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）
本発明はモータ、トランスおよびリアクトル等で特に高
周波電源で使用される電気機器の磁気鉄心に関する。
周波電源で使用される電気機器の磁気鉄心に関する。
（従来の技術）
従来この種の磁気鉄心としては、ケイ素鋼板やあるいは
炭素含有量の少ない純鉄系の電気鉄板とケイ素鋼板と組
合せて鉄損を少なくする（特開昭５ｌ−１３６１０８）
ものが使用されていた。
炭素含有量の少ない純鉄系の電気鉄板とケイ素鋼板と組
合せて鉄損を少なくする（特開昭５ｌ−１３６１０８）
ものが使用されていた。
（発明が解決しようとする：１Ｉｌｌ）近年インバータ
の普及がめざましく、高周波電源が簡単に得られ、電気
機器がインバータ電源で駆動される場合が多くなってき
た。
の普及がめざましく、高周波電源が簡単に得られ、電気
機器がインバータ電源で駆動される場合が多くなってき
た。
特にＰＷＭインバータ等非正非正弦波電源基本周波数の
他に、多くの高調波成分を含んでいる。
他に、多くの高調波成分を含んでいる。
そのため、電気機器の磁気鉄心を流れる磁束にも多くの
高調波磁束を含んでいる。磁気鉄心中で磁歪を発生し、
振動、騒音が極端に増大するという欠点があった。
高調波磁束を含んでいる。磁気鉄心中で磁歪を発生し、
振動、騒音が極端に増大するという欠点があった。
このため磁歪の少ない高ケイ素鋼板を使用したり、又、
フィルターを用いて高調波を除く等の方法がとられてい
た。前記の高ケイ素鋼板ではコストが高く、又フィルタ
ーによる方法だと別置にするためにスペースが必要とな
り、又そのコストも高くなるという欠点があった。
フィルターを用いて高調波を除く等の方法がとられてい
た。前記の高ケイ素鋼板ではコストが高く、又フィルタ
ーによる方法だと別置にするためにスペースが必要とな
り、又そのコストも高くなるという欠点があった。
本発明は簡単な構成でインバータ等の非正弦波電源で運
転され、電気機器の騒音、振動を低減することを目的と
する。
転され、電気機器の騒音、振動を低減することを目的と
する。
［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においては積層鉄心の
中心部に一般の低ケイ素鋼板を用い、その両端部に上記
低ケイ素鋼板の板厚より薄い板厚でしかも高調波磁束を
通し易い（高調波に対する高透磁率特性を有する）低磁
歪特性を有する電気鉄板（例えば６．５％シリコン含有
鉄）を積層したことを特徴とするものである。
中心部に一般の低ケイ素鋼板を用い、その両端部に上記
低ケイ素鋼板の板厚より薄い板厚でしかも高調波磁束を
通し易い（高調波に対する高透磁率特性を有する）低磁
歪特性を有する電気鉄板（例えば６．５％シリコン含有
鉄）を積層したことを特徴とするものである。
（作用）
このように構成されたものにおいては、磁気鉄心を流れ
る磁束は鉄心を形成する磁性材料の透磁率と磁束の通る
磁路の断面積に比例した量に配分されて流れることにな
り、非正弦波電源に含まれる高調波成分の磁束は、高調
波磁束を通し易い磁性材料で構成されたコア一部を通る
。又基本波分の主磁束は高磁束密度となるので磁気飽和
の少ない低ケイ素鋼板（３，５％以下シリコン含有鉄）
中を主に流れることになり、前記高調波磁束は表皮効果
で鉄心の外側の両端部を流れ、しかも高調波磁束の流れ
易く磁歪の発生の少ない電気鉄板（例えば６，５％シリ
コン含有鉄）を流れることにより、磁歪の少ないしかも
電気鉄板の板厚を薄くして高調波成分が流れやすくする
ことが可能となり、低騒音・低振動の電気機器を得るこ
とかできる。且つ打抜性も薄くすることにより、良くな
る。（プレス能力も小形化出来、寸法精度もよい）（実
施例） 以下本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。第
１図は電気機器の磁気回路を構成する磁気鉄心で薄板電
気鉄板の積層構造が示され、低ケイ素鋼板１ （３，５
％以下シリコン含有鉄板）を鉄心３の中央部に積層し、
その外側の両端部は上記低ケイ素鋼板より板厚の薄いし
かも低磁歪特性を有する電気鉄板２（例えば６．５％シ
リコン含有鉄）を積層しである。
る磁束は鉄心を形成する磁性材料の透磁率と磁束の通る
磁路の断面積に比例した量に配分されて流れることにな
り、非正弦波電源に含まれる高調波成分の磁束は、高調
波磁束を通し易い磁性材料で構成されたコア一部を通る
。又基本波分の主磁束は高磁束密度となるので磁気飽和
の少ない低ケイ素鋼板（３，５％以下シリコン含有鉄）
中を主に流れることになり、前記高調波磁束は表皮効果
で鉄心の外側の両端部を流れ、しかも高調波磁束の流れ
易く磁歪の発生の少ない電気鉄板（例えば６，５％シリ
コン含有鉄）を流れることにより、磁歪の少ないしかも
電気鉄板の板厚を薄くして高調波成分が流れやすくする
ことが可能となり、低騒音・低振動の電気機器を得るこ
とかできる。且つ打抜性も薄くすることにより、良くな
る。（プレス能力も小形化出来、寸法精度もよい）（実
施例） 以下本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。第
１図は電気機器の磁気回路を構成する磁気鉄心で薄板電
気鉄板の積層構造が示され、低ケイ素鋼板１ （３，５
％以下シリコン含有鉄板）を鉄心３の中央部に積層し、
その外側の両端部は上記低ケイ素鋼板より板厚の薄いし
かも低磁歪特性を有する電気鉄板２（例えば６．５％シ
リコン含有鉄）を積層しである。
このような構成において、インバータ等の非正弦波電源
で駆動される場合、磁気鉄心３には基本波分（例えば５
０Ｈｚ、６０Ｈｚ）磁束の他に多くの高調渡分の磁束が
含まれている。特にインバータにおいては、１ｋＨｚと
か２ｋｌ（ｚの高調波がキャリア周波数として多く含ま
れている。そして基本波周波数の磁束は主磁束となり、
高い磁束密度（１，３Ｔ以上）となるので第５図かられ
かるように、磁束密度Ｂ−１，３７では６．５％５ｉ−
Ｆｅでは起磁力Ｈが２４Ｘ１０２ （Ａ／ｍ）となるの
に対し、低ケイ素鋼板のそれはＨ−３゜３Ｘ１０２ （
Ａ／ｍ）と小さくなり基本波磁束に対しては（２４／３
．３句）７．３倍通し易く、又Ｂ−１，４以上では数１
０倍通し易くなり大部分紙ケイ素鋼板を流れる。又１ｋ
Ｈｚ、２ｋＨｚの数ｋＨｚのキャリア周波数による磁束
は、基本波のそれの周波数分の１（磁束φ−Ｅ／ｆ）と
なり基本波（例えば５０Ｈｚ）に対し、１ｋＨｚでは５
Ｇ／ｌ口ＧＯ−１／２０．２ ｋ Ｈｚでは５０７２０
００−１／４０となり磁化力も小さく、例えば基本波の
１１２０〜１１４０となり、その磁化力は０．５Ｘ１０
２ＡＴ／ｍ程度以下となる。第６図の比透磁率の特性よ
りわかるように６．５％５ｔ−Ｆｅの比透磁率μＳと低
ケイ素鋼板の比透磁率を比較すると、１ ｋＨｚでは２
０倍以上、２ｋＨｚでは約１０倍とほとんどの高調波磁
束が６．５％５ｉ−Ｆｅの電気鉄板で構成される磁気鉄
心３の両端部を通ることになる。また電源の基本周波数
が５０Ｈｚや６０Ｈｚより高い、例えば基本周波数が４
００Ｈｚとかそれ以上の場合、これのキャリア周波は３
ｋＨｚとかそれ以上となり、磁束の表皮効果により厚い
鉄板は通り難く薄い鉄板のしかも外周部を流れることに
なり、磁気鉄心３の両端部の低磁歪材である６、５％５
ｉ−Ｆｅを通ることになる。したがってこの部分に磁歪
発生の少ない材料（６，５％５ｉ−Ｆｅ）を使用してい
るため、この高調波磁束による磁歪による音 振動の小
さい電気機器とすることができる。
で駆動される場合、磁気鉄心３には基本波分（例えば５
０Ｈｚ、６０Ｈｚ）磁束の他に多くの高調渡分の磁束が
含まれている。特にインバータにおいては、１ｋＨｚと
か２ｋｌ（ｚの高調波がキャリア周波数として多く含ま
れている。そして基本波周波数の磁束は主磁束となり、
高い磁束密度（１，３Ｔ以上）となるので第５図かられ
かるように、磁束密度Ｂ−１，３７では６．５％５ｉ−
Ｆｅでは起磁力Ｈが２４Ｘ１０２ （Ａ／ｍ）となるの
に対し、低ケイ素鋼板のそれはＨ−３゜３Ｘ１０２ （
Ａ／ｍ）と小さくなり基本波磁束に対しては（２４／３
．３句）７．３倍通し易く、又Ｂ−１，４以上では数１
０倍通し易くなり大部分紙ケイ素鋼板を流れる。又１ｋ
Ｈｚ、２ｋＨｚの数ｋＨｚのキャリア周波数による磁束
は、基本波のそれの周波数分の１（磁束φ−Ｅ／ｆ）と
なり基本波（例えば５０Ｈｚ）に対し、１ｋＨｚでは５
Ｇ／ｌ口ＧＯ−１／２０．２ ｋ Ｈｚでは５０７２０
００−１／４０となり磁化力も小さく、例えば基本波の
１１２０〜１１４０となり、その磁化力は０．５Ｘ１０
２ＡＴ／ｍ程度以下となる。第６図の比透磁率の特性よ
りわかるように６．５％５ｔ−Ｆｅの比透磁率μＳと低
ケイ素鋼板の比透磁率を比較すると、１ ｋＨｚでは２
０倍以上、２ｋＨｚでは約１０倍とほとんどの高調波磁
束が６．５％５ｉ−Ｆｅの電気鉄板で構成される磁気鉄
心３の両端部を通ることになる。また電源の基本周波数
が５０Ｈｚや６０Ｈｚより高い、例えば基本周波数が４
００Ｈｚとかそれ以上の場合、これのキャリア周波は３
ｋＨｚとかそれ以上となり、磁束の表皮効果により厚い
鉄板は通り難く薄い鉄板のしかも外周部を流れることに
なり、磁気鉄心３の両端部の低磁歪材である６、５％５
ｉ−Ｆｅを通ることになる。したがってこの部分に磁歪
発生の少ない材料（６，５％５ｉ−Ｆｅ）を使用してい
るため、この高調波磁束による磁歪による音 振動の小
さい電気機器とすることができる。
このように電源に高周波を含む場合、特に高周波磁束が
通ることにより磁歪を発生する部分に磁歪発生の少ない
材料を使用することにより振動騒音の小さい電気機器と
することができる。
通ることにより磁歪を発生する部分に磁歪発生の少ない
材料を使用することにより振動騒音の小さい電気機器と
することができる。
第２図の４に内径φ６０（ａｍ）、外径φ８０（−■）
、積厚１９．８（鰭）で成る低いケイ素鋼板１（０，５
＋ｕ厚、３４枚）と、低磁歪特性を有する６、５％シリ
コン含有鉄の電気鉄板２（０゜３５（龍）厚、８枚）を
組合せた磁気鉄心での実験結果を示した。この図から明
らかな様に、同一寸法の低ケイ素鋼板（０，５（ｍ＋＋
）厚、４０枚）のみ使用した場合（第２図の５）と比較
すると騒音値が５〜６ｄｂ小さい。又、低磁歪特性を有
する６、５％シリコン含有鉄の電気鉄板（０，３５（ｗ
）、５７枚）のを使用した場合（第２図の６））と比較
すると、騒音値が磁束強度１．４ （Ｔ）以下では悪い
が１．４ （Ｔ）以上になると騒音が急増する（磁気飽
和のため）ので組合せた本発明の磁気鉄心の方が小さく
良好である。
、積厚１９．８（鰭）で成る低いケイ素鋼板１（０，５
＋ｕ厚、３４枚）と、低磁歪特性を有する６、５％シリ
コン含有鉄の電気鉄板２（０゜３５（龍）厚、８枚）を
組合せた磁気鉄心での実験結果を示した。この図から明
らかな様に、同一寸法の低ケイ素鋼板（０，５（ｍ＋＋
）厚、４０枚）のみ使用した場合（第２図の５）と比較
すると騒音値が５〜６ｄｂ小さい。又、低磁歪特性を有
する６、５％シリコン含有鉄の電気鉄板（０，３５（ｗ
）、５７枚）のを使用した場合（第２図の６））と比較
すると、騒音値が磁束強度１．４ （Ｔ）以下では悪い
が１．４ （Ｔ）以上になると騒音が急増する（磁気飽
和のため）ので組合せた本発明の磁気鉄心の方が小さく
良好である。
このように電気機器の磁気鉄心として実用的で低コスト
でしかも振動、騒音の少ない特性を得ることができる。
でしかも振動、騒音の少ない特性を得ることができる。
（他の実施例）
低ケイ素鋼板と低磁歪の特性を有する材料の組合せ比率
は電源の高調波の含有率によって異なることは勿論であ
る。
は電源の高調波の含有率によって異なることは勿論であ
る。
［発明の効果］
以上説明したように、一般の電気機器の磁気鉄心として
、本発明のように磁気鉄心の端部に板厚の薄い低磁歪の
電気鉄板を設ける二とにより、インバータ電源のような
高周波交流を含む電源で駆動される電磁機械を磁歪音の
小さい低騒音、低振動にできる等の効果がある。
、本発明のように磁気鉄心の端部に板厚の薄い低磁歪の
電気鉄板を設ける二とにより、インバータ電源のような
高周波交流を含む電源で駆動される電磁機械を磁歪音の
小さい低騒音、低振動にできる等の効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す電気機器の磁気鉄心構
造の概略図、１８２図は本発明の効果を示すための騒音
特性比較図である。 １・・・低けい素鋼板、 ２・・・低磁歪電気鉄板。 ３・・磁気鉄心、４，５．６・・・騒音特性。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 第１図 δ 第２図
造の概略図、１８２図は本発明の効果を示すための騒音
特性比較図である。 １・・・低けい素鋼板、 ２・・・低磁歪電気鉄板。 ３・・磁気鉄心、４，５．６・・・騒音特性。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 第１図 δ 第２図
Claims (1)
- ２種類以上の材質の異なる薄板電気鉄板を積層してなる
磁気鉄心において、その鉄心の中心部に比較的板厚の厚
い寸法の普通電気鉄板（３．５％以下シリコン含有鉄あ
るいは純鉄系鉄板）を積層し、その両端部に上記普通電
気鉄板の板厚より薄い板厚でしかも低磁歪特性を有する
電気鉄板を積層したことを特徴とする磁気鉄心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30388490A JPH04178129A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 磁気鉄心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30388490A JPH04178129A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 磁気鉄心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04178129A true JPH04178129A (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=17926430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30388490A Pending JPH04178129A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 磁気鉄心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04178129A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004248440A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Yaskawa Electric Corp | 固定子ピースおよびモータの固定子 |
| JP2005020915A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Asmo Co Ltd | ヨークハウジング及びモータ |
| JP2005104008A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Mitsui Chemicals Inc | 磁性基材およびその積層体ならびに用途 |
| JP2011120355A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Yaskawa Electric Corp | 積層コア製造装置および積層コア製造方法 |
| WO2014010484A1 (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-16 | 国立大学法人長崎大学 | 電動機 |
-
1990
- 1990-11-13 JP JP30388490A patent/JPH04178129A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004248440A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Yaskawa Electric Corp | 固定子ピースおよびモータの固定子 |
| JP2005020915A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Asmo Co Ltd | ヨークハウジング及びモータ |
| JP2005104008A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Mitsui Chemicals Inc | 磁性基材およびその積層体ならびに用途 |
| JP2011120355A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Yaskawa Electric Corp | 積層コア製造装置および積層コア製造方法 |
| WO2014010484A1 (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-16 | 国立大学法人長崎大学 | 電動機 |
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