JPH0638372B2 - ギヤツプ付鉄心形リアクトル - Google Patents

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、特に複数
のブロック鉄心を有する主脚鉄心と継鉄間を締付ける締
付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、珪素鋼板を積
層して成るブロック鉄心と絶縁材とを交互に積層してギ
ャップ付鉄心を構成し、巻線を装着した後のギャップ付
鉄心の両端に継鉄をそれぞれ当接し、この継鉄およびギ
ャップ付鉄心を貫通する締付ロッドを有する締付構造に
よって固定して構成していた。この締付ロッドは、両端
に締付け用のねじ部を有していた。

このような構成のギャップ付鉄心形リアクトルでは、ブ
ロック鉄心間のギャップに働く大きな力のために振動が
大きく、これを抑制するために締付ロッドの断面積を大
きくする必要がある。一方、この締付ロッドが配置され
るギャップ付鉄心の貫通孔内には主もれ磁束とフリンジ
ング磁束が通るため、貫通孔内の締付ロッドは、これら
磁束の鎖交によるうず電流が流れて損失を発生し、結
局、局部過熱を引き起こすことになる。

この局部過熱を防止するため、従来は実開昭５９−７２
７１６号公報に示されているように、複数本の締付ロッ
ドを樹脂充填材を介して一体成形し、その端部に直接ね
じ部を形成したり、あるいはねじ部を有する端金具を溶
接した締付ロッドを用いていた。

また、実公昭５６−３３１３９号公報に示されているよ
うに、締付ロッドに軸方向に延びると共に外表面から内
側に向かって複数のスリットを形成することも提案され
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前者のギャップ付鉄心形リアクトルは上
述の如き締付構造であったため、締付ロッドの端部にお
けるねじ部が複雑になったり、ねじ部を有する端金具の
溶接作業に際しては中心部の作業が困難となったりし
て、強度を低下させる危険があると共に製作工数の多い
締付ロッドとなっていた。また締付ロッドの局部過熱を
防止するために、ギャップ付鉄心の貫通孔の径を大きく
して締付ロッドをフリンジング磁束から遠ざけることも
考えられるが、この場合、ブロック鉄心の占有率が低下
し、これを防止するとギャップ付鉄心形リアクトル全体
を大型化していまう。更に、締付ロッドとして多数本の
細いものを用いることも考えられるが、細い締付ロッド
の全てに均等な締付力を分担させることは難しく限界が
ある。

また後者のギャップ付鉄心形リアクトルは、上記複数の
スリットが締付ロッドのほぼ全長にわたって連続的に形
成されているため、締付ロッドの機械的強度が弱いばか
りでなく、スリットが締付ロッドの外表面から内側の途
中までで中心部まで達していないため、上記うず電流が
締付ロッドの表面部−スリットの内側−表面部−スリッ
トの内側を順次通る周方向の１つの循環路を流れること
になり、特にスリットの内側部分でうず電流が集中して
局部過熱が発生し、局部過熱防止用のスリットを形成し
ているにも拘らず局部過熱を防止する効果が余り期待で
きなかった。

本発明の目的は、締付ロッドの充分な機械的強度を持た
せ得ると共に、うず電流による局部過熱を効果的に防止
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、締付ロッドの中間
部を両端ねじ部よりも大径にし、この大径部の、ブロッ
ク鉄心間のギャップ部に発生するフリンジング磁束に対
応する部分のみに、軸方向に延びると共に径方向に貫通
してこの部分を複数に分割するスリットを設けたことを
特徴とする。

［作用］ 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、フリンジング磁束との鎖交によって締
付ロッドの外表部を周方向に流れようとするうず電流は
スリットによって完全に複数に分断され、従来よりも小
さな電流として流れることになり、従って締付ロッドの
局部過熱は効果的に防止される。

また、上記の如く締付ロットをスリットによって分割す
るとその機械的強度が弱くなることが懸念されるが、締
付ロッドのスリットにより分割された中間部は両端ねじ
部に比べて大径に形成されてその断面積が増大してお
り、しかもこのスリットにより分割された部分は上記中
間部分のうちのフリンジング磁束に対応する部分のみ
に、すなわち中間部分の軸方向に非連続に設けられてい
るにすぎないので、締付ロッドの機械的強度を充分に保
持することができる。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面と共に説明する。

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正面図である。

複数枚の珪素鋼板を積層して成るブロック鉄心１は、図
示を省略した絶縁部材と交互に積み重ねてギャップ付鉄
心、つまり主脚鉄心を構成している。この主脚鉄心に外
周には同心的に巻線３が巻装され、更に主脚鉄心の軸方
向両端には継鉄２が当接されている。この継鉄２と各ブ
ロック鉄心１には、貫通孔７が形成され、この貫通孔７
内に締付ロッド６が挿通されている。締付ロッド６の両
端にはそれぞれねじ部が形成されていて、連結金具４を
介してねじ部へ螺合したナット５の締付けにより、継鉄
２と主脚鉄心が一体に成されている。

この締付ロッド６の詳細を第４図に示している。締付ロ
ッド６はその両端部にそれぞれねじ部１２を形成し、そ
の中間部を端部よりも大径にするとともに、第２図から
判るように、この大径部のフリンジング磁束１１に対応
する位置にのみ非連続のスリット９ａを軸方向に形成
し、フリンジング磁束１１に対応しない位置にはスリッ
トを形成していない。より詳細には第４図の横断面図で
ある第５図に示すように２本のスリット９ａ，９ｂが径
方向に貫通して形成されており、従って、スリット９
ａ，９ｂを有する部分で締付ロッド６は、その周方向に
四分割されていることになる。

第２図は第１図の要部拡大断面図であり、ブロック鉄心
１による貫通孔７の近傍の磁束分布を併記している。

各ブロック鉄心１の対向部に生ずる主磁束１０以外に、
各ブロック鉄心１の内径面より内側に脹らむフリンジン
グ磁束１１と、貫通孔７の軸方向に生ずる主もれ磁束１
４が発生している。これら磁束のうちフリンジング磁束
１１と主もれ磁束１４は、締付ロッド６に鎖交するた
め、締付ロッド６にはうず電流が生ずる。

第３図は、貫通孔７の軸方向に沿ったもれ磁束の分布を
示しており、同図から分かるようにブロック鉄心１間に
形成されたギャップに対向する部分のもれ磁束量が著し
く増大している。従って、締付ロッド６で生ずるかもし
れない局部過熱は、フリンジング磁束１１によるもの
で、これについて対策すれば良いことが分かる。

上記うず電流は締付ロッド６の外表部を周方向に流れよ
うとするが、締付ロッド６のフリンジング磁束１１に対
応する位置にはスリット９ａ，９ｂが形成されており、
このスリット９ａ，９ｂによって周方向の電流路が完全
に分断されているため、うず電流も分断され磁束よりも
小さな電流となって流れる。従って、締付ロッド６の局
部過熱は防止される。

また、スリット９ａ，９ｂにより分断されて機械的強度
が弱くなることが懸念される締付ロッド６の中間部は両
端ねじ部に比べて大径に形成されてその断面積が増大し
ており、しかもこのスリット９ａ，９ｂによって分割さ
れた部分は中間部の軸方向の全長にわたることなく、フ
リンジング磁束１１に対応する部分のみに非連続に設け
られているだけであるので、締付ロッドの機械的強度を
充分に保持することができる。

第６図は本発明の他の実施例による締付ロッドの断面図
である。この実施例では上記した締付ロッド６を３本用
いているが、スリット９ａ，９ｂによって強制的にうず
電流による局部過熱を抑え、これによって各締付ロッド
６の径をより大きくして本数が少なくなるようにしてい
る。スリット９ａ，９ｂの形成については、第４図で説
明した通りである。しかし、この実施例では、上述のよ
うにして形成されたスリット９ａ，９ｂがフリンジング
磁束の最も強い位置となるように、つまり貫通孔７によ
る壁面に最も近い所に位置するようにして、フリンジン
グ磁束の侵入およびそれによるうず電流の発生をも抑制
している。勿論、これらスリット９ａ，９ｂはうず電流
を分断して締付ロッド６の局部過熱を防止する。

一般にギャップ付鉄心形リアクトルはその継鉄やギャッ
プ付鉄心を絶縁油等の絶縁媒体中に配置するので、上記
した各実施例における締付ロッド６はそのスリットに侵
入した絶縁媒体によって冷却作用を受ける。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、締付ロッドの中
間部を両端ねじ部よりも大径にし、この大径部のフリン
ジング磁束に対応する部分のみに、軸方向に延びると共
に径方向に貫通してこの部分を複数に分割するスリット
を設けたので、締付ロッドの外表部を周方向に流れよう
とするフリンジング磁束によるうず電流は上記スリット
によって完全に複数に分断され、従来よりも小さな電流
として流れるようになり、従って締付ロッドの局部過熱
を効果的に防止することができる。また、締付ロッドの
上記スリットによって複数に分割された中間部は両端ね
じ部に比べて大径に形成されてその断面積が増大してお
り、しかも上記スリットによって分割された部分は中間
部の軸方向の全長にわたって連続することなく、フリン
ジング磁束に対応する部分のみに非連続に設けられてい
るだけであるので、うず電流を分断して局部過熱を防止
するための上記スリットを設けているにも拘らず、締付
ロッドの機械的強度を充分に保持することができる。

【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正面図、第２図は第１図の要部拡大
断面図、第３図はもれ磁束の分布図、第４図は第１図の
締付ロッドの拡大図、第５図は第４図の横断面図、第６
図は本発明の他の実施例による締付ロッドの横断面図で
ある。 １……ブロック鉄心、２……継鉄、３……巻線、６……
締付ロッド、７……貫通孔、９ａ，９ｂ……スリット、
１１……フリンジング磁束。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブロック鉄心間にギャップを形成して主脚
   鉄心を構成し、この主脚鉄心の外周に巻線を巻装し、上
   記主脚鉄心の上下に継鉄を配置し、上記継鉄および上記
   主脚鉄心に貫通孔を形成し、この貫通孔に挿通した締付
   ロッドによって上記継鉄を介して上記主脚鉄心を締付け
   て成るギャップ付鉄心形リアクトルにおいて、上記締付
   ロッドの中間部を両端ねじ部よりも大径にし、この大径
   部の、上記ブロック鉄心間のギャップ部に発生するフリ
   ンジング磁束に対応する部分のみに、軸方向に延びると
   共に径方向に貫通してこの部分を複数に分割するスリッ
   トを設け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２】請求項１記載のものにおいて、上記貫通孔
   内に挿通した上記締付ロッドを複数本とし、上記各締付
   ロッドの上記スリットは、上記貫通孔の内壁面に最も近
   い位置に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。