JPH0441482B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0441482B2 JPH0441482B2 JP58084377A JP8437783A JPH0441482B2 JP H0441482 B2 JPH0441482 B2 JP H0441482B2 JP 58084377 A JP58084377 A JP 58084377A JP 8437783 A JP8437783 A JP 8437783A JP H0441482 B2 JPH0441482 B2 JP H0441482B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- cut
- core
- iron loss
- ferrite
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はチヨークコイル、トランスなどに用い
られる有ギヤツプ磁心に関するものである。
られる有ギヤツプ磁心に関するものである。
最近、高周波領域での鉄損の少ない磁性材料と
して超急冷法を用いて作成する磁性薄帯が注目さ
れており、この種の磁性薄帯として以下のものが
ある。
して超急冷法を用いて作成する磁性薄帯が注目さ
れており、この種の磁性薄帯として以下のものが
ある。
非晶質合金薄帯
鉄基 Fe79 B16 Si5
Fe78 B13 Si9
鉄・ニツケル基 Fe40 Ni38 Mp4 B18
コバルト基 C075 B15 Si10
C074 Fe6 B20
結晶質合金薄帯
3.5％ Si−Fe
6.5％ Si−Fe
ところで、これらの磁性薄帯を用いて磁心を形
成する場合、従来、磁性薄帯を巻回積層するとと
もに適当にカツトして分割し、コイル装着した後
両カツト面を密接あるいは適当なギヤツプをもつ
て対向させることにより磁心が形成されていた
が、カツト部の磁束密度が急増することによる鉄
損の増加および異常うず電流損失による鉄損の増
加が大きいという問題があつた。すなわち、磁性
薄帯は高速回転のロールで超急冷されて形成され
溶湯とロール面との間に空気が巻込まれて磁性薄
帯の一方の表面が粗面（気泡によるシヤープな凹
凸面）となるので、筒状に巻回積層してもスペー
スフアクタ（占積率）が70〜80％となり、けい素
鋼板のスペースフアクタ（95％以上）に比べて低
く、カツト部付近の磁束密度が急増する。ところ
で、鉄損Wi／ccは Wi／cc＝K1fBn/m＋K2f2B2/mt2 ｆ：周波数、Bn最大磁束密度 ｔ：磁性薄帯の厚さ、K1、K2は定数 ｎ≒２ となり、最大磁束密度Bnの２乗に大体比例する
ので、小容量の磁心においてはカツトすることに
よる鉄損の増加はかなり大きくなる。一方、カツ
ト面においては磁区構造の乱れに基く異常うず電
流損失（交番磁束は磁壁付近へ集中することによ
り発生）による鉄損が加わり、カツトによる鉄損
の増加は相当大きなものとなる。
成する場合、従来、磁性薄帯を巻回積層するとと
もに適当にカツトして分割し、コイル装着した後
両カツト面を密接あるいは適当なギヤツプをもつ
て対向させることにより磁心が形成されていた
が、カツト部の磁束密度が急増することによる鉄
損の増加および異常うず電流損失による鉄損の増
加が大きいという問題があつた。すなわち、磁性
薄帯は高速回転のロールで超急冷されて形成され
溶湯とロール面との間に空気が巻込まれて磁性薄
帯の一方の表面が粗面（気泡によるシヤープな凹
凸面）となるので、筒状に巻回積層してもスペー
スフアクタ（占積率）が70〜80％となり、けい素
鋼板のスペースフアクタ（95％以上）に比べて低
く、カツト部付近の磁束密度が急増する。ところ
で、鉄損Wi／ccは Wi／cc＝K1fBn/m＋K2f2B2/mt2 ｆ：周波数、Bn最大磁束密度 ｔ：磁性薄帯の厚さ、K1、K2は定数 ｎ≒２ となり、最大磁束密度Bnの２乗に大体比例する
ので、小容量の磁心においてはカツトすることに
よる鉄損の増加はかなり大きくなる。一方、カツ
ト面においては磁区構造の乱れに基く異常うず電
流損失（交番磁束は磁壁付近へ集中することによ
り発生）による鉄損が加わり、カツトによる鉄損
の増加は相当大きなものとなる。
ところで、有ギヤツプ磁心にコイルを巻装して
ギヤツプ長を調整することにより所望のインダク
タンスを得るようにした場合、ギヤツプ長をｔ、
コイル巻線の巻数をＮ、ギヤツプ部の平均磁路断
面積をSgとすればインダクタンスＬは Ｌ＝μ0Sg／ｔ・N2 但しμ0は空気の透磁率 として表される。したがつて、上式に基いてギヤ
ツプ長ｔを適当に設定すれば良いことになるが、
磁性薄帯よりなるカツトコアにおいて、ギヤツプ
長ｔを長くすると、カツト面での異常うず電流損
失が大きくなつて、鉄損増加が著しくなるという
問題があつた。
ギヤツプ長を調整することにより所望のインダク
タンスを得るようにした場合、ギヤツプ長をｔ、
コイル巻線の巻数をＮ、ギヤツプ部の平均磁路断
面積をSgとすればインダクタンスＬは Ｌ＝μ0Sg／ｔ・N2 但しμ0は空気の透磁率 として表される。したがつて、上式に基いてギヤ
ツプ長ｔを適当に設定すれば良いことになるが、
磁性薄帯よりなるカツトコアにおいて、ギヤツプ
長ｔを長くすると、カツト面での異常うず電流損
失が大きくなつて、鉄損増加が著しくなるという
問題があつた。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、
カツトコアのカツト面での異常うず電流損失を少
くすることができ、しかも、ギヤツプ長を変えて
も鉄損が変化しない有ギヤツプ磁心を提供するこ
とにある。
カツトコアのカツト面での異常うず電流損失を少
くすることができ、しかも、ギヤツプ長を変えて
も鉄損が変化しない有ギヤツプ磁心を提供するこ
とにある。
（実施例）
第１図は本発明実施例の一部破断斜視図であ
り、１は非晶質合金（C075 B15 Si10）よりなる
磁性薄帯（巾10mm）を巻回積層して適宜カツトし
てコ字状に形成されたカツトコアであり、カツト
コア１の平均磁路断面積は70mm2、平均磁路長は60
mmである。２はフエライト（TDK社製H7CI）よ
りなる磁性体片（ａ＝10mm、ｂ＝14mm、ｃ＝２
mm）であり、磁性体片２はそれぞれ一面がカツト
コア１のカツト面に接合され、両磁性体片２の対
向面間に形成されるエアギヤツプ３の長さｔを所
定値に設定したものである。４はカツトコア１に
巻装されたコイルであり、実施例ではリツツ線
（素線径0.13mm、素線数17）を100ターン巻回して
ある。
り、１は非晶質合金（C075 B15 Si10）よりなる
磁性薄帯（巾10mm）を巻回積層して適宜カツトし
てコ字状に形成されたカツトコアであり、カツト
コア１の平均磁路断面積は70mm2、平均磁路長は60
mmである。２はフエライト（TDK社製H7CI）よ
りなる磁性体片（ａ＝10mm、ｂ＝14mm、ｃ＝２
mm）であり、磁性体片２はそれぞれ一面がカツト
コア１のカツト面に接合され、両磁性体片２の対
向面間に形成されるエアギヤツプ３の長さｔを所
定値に設定したものである。４はカツトコア１に
巻装されたコイルであり、実施例ではリツツ線
（素線径0.13mm、素線数17）を100ターン巻回して
ある。
いま、周波数20KHz、動作磁束密度3KGで測定
した材料鉄損（カツトされていないトロイダル状
態における鉄損）は非晶質合金よりなる磁性薄帯
の場合が80mW／cc、フエライトの場合が
250mW／ccであり、実施例の如く、カツトコア
１のカツト面に磁性体片２を接合して磁性体片２
の対向面間にエアギヤツプ３を形成した場合にお
ける鉄損は150mW／ccであつた。但し、鉄損の
計測はカツトコア１の磁性薄帯の形状を基準にし
て磁束が主磁路のみを通ると仮定して行つた。比
較のために磁性体片２を取り外してカツト面同士
でエアギヤツプ３を形成した場合における鉄損を
測定したところ240mW／ccの鉄損が発生し、磁
性体片２をカツトコア１のカツト面に接合したこ
とによる鉄損の低減効果が顕著であることがわか
つた。なお、この鉄損の低減効果はカツト面にフ
エライトのような高抵抗で高透磁率の磁性体を当
接させることにより、カツト部に発生する磁束の
曲り（主磁束と直交する成分の増大）や磁区構造
の乱れに基く異常うず電流損失が低減されること
により得られているものと考えられる。
した材料鉄損（カツトされていないトロイダル状
態における鉄損）は非晶質合金よりなる磁性薄帯
の場合が80mW／cc、フエライトの場合が
250mW／ccであり、実施例の如く、カツトコア
１のカツト面に磁性体片２を接合して磁性体片２
の対向面間にエアギヤツプ３を形成した場合にお
ける鉄損は150mW／ccであつた。但し、鉄損の
計測はカツトコア１の磁性薄帯の形状を基準にし
て磁束が主磁路のみを通ると仮定して行つた。比
較のために磁性体片２を取り外してカツト面同士
でエアギヤツプ３を形成した場合における鉄損を
測定したところ240mW／ccの鉄損が発生し、磁
性体片２をカツトコア１のカツト面に接合したこ
とによる鉄損の低減効果が顕著であることがわか
つた。なお、この鉄損の低減効果はカツト面にフ
エライトのような高抵抗で高透磁率の磁性体を当
接させることにより、カツト部に発生する磁束の
曲り（主磁束と直交する成分の増大）や磁区構造
の乱れに基く異常うず電流損失が低減されること
により得られているものと考えられる。
第２図はギヤツプ長ｔを変化させてインダクタ
ンスＬの変化を測定した結果を示すものであり、
ギヤツプ長ｔが大きくなるにしたがつてインダク
タンスＬが減少するようになつており、このと
き、ギヤツプ長ｔが変化しても鉄損は変化しな
い。また、磁性体片２の形状ａ，ｂ，ｃを変える
ことによつてもインダクタンスＬを変えることが
できる。
ンスＬの変化を測定した結果を示すものであり、
ギヤツプ長ｔが大きくなるにしたがつてインダク
タンスＬが減少するようになつており、このと
き、ギヤツプ長ｔが変化しても鉄損は変化しな
い。また、磁性体片２の形状ａ，ｂ，ｃを変える
ことによつてもインダクタンスＬを変えることが
できる。
（実施例 ２）
第３図は他の実施例を示すもので、実施例１と
同様非晶質合金（Fe40 Ni40 P14 B6）よりな
る磁性薄帯を用いて形成される１対のカツトコア
１ａ，１ｂと、両カツトコア１ａ，１ｂのカツト
面間に介挿されるフエライト（日本フエライト社
製SB7C）よりなる磁性体片２とで構成されてお
り、実施例１と同様の効果を有する上に、エアギ
ヤツプ３を内部磁路に形成しているので、コイル
の外部へ磁束が漏れにくく、電気回路へ組込んだ
場合において安定な動作特性が得られることにな
る。
同様非晶質合金（Fe40 Ni40 P14 B6）よりな
る磁性薄帯を用いて形成される１対のカツトコア
１ａ，１ｂと、両カツトコア１ａ，１ｂのカツト
面間に介挿されるフエライト（日本フエライト社
製SB7C）よりなる磁性体片２とで構成されてお
り、実施例１と同様の効果を有する上に、エアギ
ヤツプ３を内部磁路に形成しているので、コイル
の外部へ磁束が漏れにくく、電気回路へ組込んだ
場合において安定な動作特性が得られることにな
る。
（実施例 ３）
第４図はさらに他の実施例を示すもので、Ｉ字
状に一体化されている１対のカツトコア１ａ，１
ｂは非晶質合金（Fe80 B20）よりなる磁性薄帯
を用いて形成され、磁性体片２ａ，２ｂはフエラ
イト（TDK社製Q2Ｍ）を用いて形成されてお
り、実施例１と同等の効果が確認された。
状に一体化されている１対のカツトコア１ａ，１
ｂは非晶質合金（Fe80 B20）よりなる磁性薄帯
を用いて形成され、磁性体片２ａ，２ｂはフエラ
イト（TDK社製Q2Ｍ）を用いて形成されてお
り、実施例１と同等の効果が確認された。
なお、磁性体片２としてフエライトと類似した
特性（電気抵抗が大きく、高透磁率）を有するダ
ストコアを用いても良い。
特性（電気抵抗が大きく、高透磁率）を有するダ
ストコアを用いても良い。
本発明は、磁性薄帯を巻回積層して適宜カツト
したコ字状のカツトコアと、カツトコアの両カツ
ト面にそれぞれ接合されるフエライトよりなる磁
性体片とで構成され、一面がカツトコアのカツト
面に接合される両磁性体片の上記一面に対して直
角方向の対向面間にエアギヤツプを形成したの
で、カツトコアのカツト面に電気抵抗が大きくて
高透磁率のフエライトよりなる磁性体片を当接さ
せ、カツト面における異常うず電流損失を少なく
し、しかも両磁性体片の上記一面に対して直角方
向の対向面間にエアギヤツプを形成したので、エ
アギヤツプの長さを変えた場合であつても、従来
例のようにカツト面でエアギヤツプを形成した場
合のように鉄損が増加することがないという効果
がある。
したコ字状のカツトコアと、カツトコアの両カツ
ト面にそれぞれ接合されるフエライトよりなる磁
性体片とで構成され、一面がカツトコアのカツト
面に接合される両磁性体片の上記一面に対して直
角方向の対向面間にエアギヤツプを形成したの
で、カツトコアのカツト面に電気抵抗が大きくて
高透磁率のフエライトよりなる磁性体片を当接さ
せ、カツト面における異常うず電流損失を少なく
し、しかも両磁性体片の上記一面に対して直角方
向の対向面間にエアギヤツプを形成したので、エ
アギヤツプの長さを変えた場合であつても、従来
例のようにカツト面でエアギヤツプを形成した場
合のように鉄損が増加することがないという効果
がある。
第１図は本発明一実施例の一部破断斜視図、第
２図は同上の動作説明図、第３図は他の実施例の
斜視図、第４図はさらに他の実施例の斜視図であ
る。 １はカツトコア、２は磁性体片、３はエアギヤ
ツプである。
２図は同上の動作説明図、第３図は他の実施例の
斜視図、第４図はさらに他の実施例の斜視図であ
る。 １はカツトコア、２は磁性体片、３はエアギヤ
ツプである。
Claims (1)
- １ 磁性薄帯を巻回積層して適宜カツトしたコ字
状のカツトコアと、カツトコアの両カツト面にそ
れぞれ接合されるフエライトよりなる磁性体片と
で構成され、一面がカツトコアのカツト面に接合
される両磁性体片の上記一面に対して直角方向の
対向面間にエアギヤツプを形成したことを特徴と
する有ギヤツプ磁心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8437783A JPS59210624A (ja) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | 有ギヤツプ磁心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8437783A JPS59210624A (ja) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | 有ギヤツプ磁心 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59210624A JPS59210624A (ja) | 1984-11-29 |
| JPH0441482B2 true JPH0441482B2 (ja) | 1992-07-08 |
Family
ID=13828845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8437783A Granted JPS59210624A (ja) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | 有ギヤツプ磁心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59210624A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2572686Y2 (ja) * | 1992-07-01 | 1998-05-25 | 田淵電機株式会社 | 誘導電磁器 |
| JP2002164217A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-07 | Tokin Corp | インダクタンス部品 |
-
1983
- 1983-05-14 JP JP8437783A patent/JPS59210624A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59210624A (ja) | 1984-11-29 |
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