JPH09246057A - アモルファス巻鉄心 - Google Patents
アモルファス巻鉄心Info
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- JPH09246057A JPH09246057A JP8048724A JP4872496A JPH09246057A JP H09246057 A JPH09246057 A JP H09246057A JP 8048724 A JP8048724 A JP 8048724A JP 4872496 A JP4872496 A JP 4872496A JP H09246057 A JPH09246057 A JP H09246057A
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Abstract
モルファス巻鉄心の磁気特性を改善する。 【解決手段】単位積層体U1 ,U2 ,…を順次長手方向
に所定のずらし寸法だけ位置をずらした状態で積層して
構成した積層体ブロックB1 ,B2 及びB3 をそれぞれ
矩形状に成形することにより単位鉄心ブロックC1 ,C
2 及びC3 を構成し、これらの単位鉄心ブロックを順次
積層して巻鉄心1を構成する。鉄心の外周側に位置する
単位鉄心ブロックほど単位積層体の接合部j相互間の間
隔が広くなるように、外周側に配置された単位鉄心ブロ
ックほど単位積層体のずらし寸法を大きく設定する。
Description
ルなどの静止誘導電気機器の鉄心として用いるアモルフ
ァス巻鉄心に関するものである。
の形で製造されるため、該磁性材料により鉄心を構成す
る場合には、巻鉄心の形をとるのが普通である。アモル
ファス磁性材料の薄帯はきわめて薄いため、この薄帯を
1枚ずつ取り扱ったのでは作業能率が悪い。そこで、薄
帯を複数枚(2枚以上、通常は十数枚ないし数十枚)ま
とめて積層して鉄心の各部の周長に相当する長さに切断
したものを単位積層体とし、該単位積層体を多数積層し
てその両端を重ね合せ接合または突き合わせ接合するこ
とにより矩形状の巻鉄心を構成することが行なわれてい
る。
番目(n=1,2,…)に配置される単位積層体Un を
示したものである。この単位積層体を形成する際には、
先ず図8に示したように、複数台(図示の例では5台)
のアンコイラA1 〜A5 にそれぞれアモルファス磁性合
金薄帯のストリップが巻回されたドラムD1 〜D5 をセ
ットして、これらのドラムから巻き戻した複数のアモル
ファス磁性合金薄帯のストリップS1 〜S5 を1つの巻
枠Fに一括して巻き取ることにより厚さがtの長尺のス
トリップ積層体Sを形成する。
切断装置により所定の長さLn に切断して、図7に示す
ように、順次長さが2πtずつ増大する単位積層体U1
,U2 ,…を形成し、所定の個数(図示の例では5
個)の単位積層体U1 〜U5 を所定のずらし寸法ΔLず
つそれぞれの一端の位置を長手方向にずらしながら積層
して積層体ブロックB1 を形成する。同様にして、所定
の個数の単位積層体U6 ,U7 ,…を、それぞれの一端
の位置をずらし寸法ΔLずつずらしながら積層して、積
層体ブロックB2 ,B3 ,…を形成する。これらの積層
体ブロックを図示しない巻枠に順次巻き付けて矩形状に
成形するとともに、それぞれの積層体ブロックを構成す
る単位積層体の両端を突き合わせ接合(バット接合)す
ることにより、図5に示したような巻鉄心を得る。
積層体の両端の突き合わせ接合部jに相当に大きなギャ
ップgが図示されているが、実際にはこのギャップは零
ないしは十分に小さくされる。
は、一連の積層体ブロックB1 ,B2 ,…によりそれぞ
れ矩形状の単位鉄心ブロックC1 ,C2 ,…が構成さ
れ、これらの単位鉄心ブロックが内周側から外周側に順
次積層されて巻鉄心が構成されている。
位鉄心ブロック)の数及び各積層体ブロックを構成する
単位積層体の数は図示の例に限られるものではなく、鉄
心の寸法に応じて適宜に設定される。
両端が突き合わせ接合されているが、各単位積層体の両
端を所定の重なり代をもって重ね合せて重ね合せ接合
(ラップ接合)する場合もある。
おいては、すべての単位鉄心ブロックにおいて単位積層
体のずらし寸法ΔLが等しく設定されていたため、すべ
ての単位鉄心ブロックC1 ,C2 ,…の対応する単位積
層体のそれぞれの接合部jが積層方向に一直線上に並ん
だ状態で配置されている。
複数の単位鉄心ブロックをそれぞれ構成する単位積層体
の対応関係は、それぞれの単位鉄心ブロックにおける単
位積層体の配列の順序(それぞれの単位鉄心ブロックの
内周側から順に単位積層体の配列の順番を数えるものと
する。)により定めるものとする。例えば、単位鉄心ブ
ロックC1 の最内周側に配置された単位積層体U1 は単
位鉄心ブロックC2 の最内周側に配置された単位積層体
U6 及び単位鉄心ブロックC3 の最内周側に配置された
単位積層体U11に対応する。また単位鉄心ブロックC1
の最内周から2番目に配置された単位積層体U2 は、単
位鉄心ブロックC2 の最内周から2番目に配置された単
位積層体U7 及び単位鉄心ブロックC3 の最内周から2
番目に配置された単位積層体U12に対応する。一般に、
各単位鉄心ブロックの最内周からn番目(n=1,2,
…)に配置された単位積層体は他の単位鉄心ブロックの
最内周からn番目に配置された単位積層体に対応する。
鉄心では、すべての単位鉄心ブロックC1 ,C2 ,…の
対応する単位積層体のそれぞれの接合部jが積層方向に
一直線上に並んだ状態にあり、上部継鉄部の同一横断面
上に多くの接合部が存在しているため、鉄心の磁気特性
が悪化するという問題があった。
部において同一横断面上に配置される接合部の数を少く
して鉄心の磁気特性を改善することができるようにした
アモルファス巻鉄心を提供することにある。
磁性材料の薄帯により構成される巻鉄心を対象としたも
のである。本発明が対象とする巻鉄心は、アモルファス
磁性材料の薄帯を複数枚重ねて形成した単位積層体を順
次長手方向に所定のずらし寸法だけ位置をずらした状態
で複数個積層して形成した積層体ブロックを矩形状に成
形して各単位積層体のそれぞれの長手方向の両端を重ね
合せ接合または突き合わせ接合したものを1つの単位鉄
心ブロックとして、該単位鉄心ブロックを3個以上積層
した構造を有し、各単位鉄心ブロックを構成する複数の
単位積層体のそれぞれの接合部は1つの継鉄部に階段状
に分布した状態で配置される。
鉄心ブロックほど該単位鉄心ブロックを構成する単位積
層体の接合部相互間の間隔を広くするように、外周側に
配置された単位鉄心ブロックほど単位積層体のずらし寸
法を大きく設定する。
一連の単位鉄心ブロックを鉄心の内周側から外周側に順
次並ぶ複数のグループに分けて、外周側に位置するグル
ープに属する単位鉄心ブロックほど該単位鉄心ブロック
を構成する単位積層体の接合部相互間の間隔を広くする
ように、外周側に配置されたグループに属する単位鉄心
ブロックほど単位積層体のずらし寸法を大きく設定する
ようにしてもよい。
れる継鉄部において同一横断面上に配置される接合部の
数を少くすることができるため、該継鉄部における磁束
の流れを円滑にして鉄心の磁気特性を改善することがで
きる。
た単位鉄心ブロックを構成する単位積層体を他の単位鉄
心ブロックを構成する単位積層体よりも薄く形成する
か、または、内周側に配置される単位鉄心ブロックを構
成する単位積層体及び外周側に配置される単位鉄心ブロ
ックを構成する単位積層体を他の単位鉄心ブロックを構
成する単位積層体よりも薄く形成するのが好ましい。
内周側で磁束が通り難く、磁束密度が低くなる傾向があ
る。そこで上記のように、鉄心の内周側に配置される単
位鉄心ブロックを構成する単位積層体の厚さを他の部分
に配置される単位鉄心ブロックを構成する単位積層体の
厚さよりも薄くすると、鉄心の内周側で磁束の通りを良
くして、磁束密度を大きくすることができるため、鉄心
の磁気特性を改善することができる。
ため磁束が通り難く、内周側と同様に磁束密度が低くな
る傾向がある。そこで、鉄心の外周側に配置される単位
鉄心ブロックを構成する単位積層体の厚さを、他の部分
に配置される単位鉄心ブロックを構成する単位積層体の
厚さよりも薄くすると、鉄心の外周側で磁束の通りを良
くして磁束密度を大きくすることができるため、鉄心の
磁気特性を向上させることができる。
単位鉄心ブロックを構成する単位積層体の厚さを他の単
位鉄心ブロックを構成する単位積層体の厚さよりも薄く
するか、または内周側の単位鉄心ブロック及び外周側の
単位鉄心ブロックの双方をそれぞれ構成する単位積層体
の厚さを他の単位鉄心ブロックを構成する単位積層体の
厚さよりも薄くした場合には、単位鉄心ブロックを構成
する単位積層体のずらし寸法を内周側から外周側に向っ
て連続的にまたは段階的に異ならせて継鉄部の同一横断
面上に配置される接合部の数を少くしたことと相俟っ
て、鉄心の磁気特性を更に向上させることができる。
形態を説明する。図1は本発明に係わる巻鉄心1の要部
を示したもので、この巻鉄心は、左右の脚部1a及び1
bと、上部継鉄部1cと、下部継鉄部1dとにより、全
体がほぼ矩形状を呈するように構成されている。
すようにアモルファス磁性合金薄帯を積層して構成した
単位積層体で、図7に示すように、鉄心の内周側から外
周側に順次積層された状態で配置される一連の単位積層
体U1 ,U2 ,…は、2πtずつ長さが長くなってい
る。
すように、所定の個数の単位積層体U1 ,U2 ,…を、
それぞれの長手方向の一端をずらし寸法ΔLずつずらし
た状態で積層することにより積層体ブロックB1 ,B2
,…を形成し、これらの積層体ブロックを順次矩形状
の巻枠(図示せず。)の外周に巻き付けて矩形状に成形
するとともに、各積層体ブロックを構成する単位積層体
の両端を、巻鉄心の上部継鉄部1cの部分で突き合わせ
接合する。
ては、矩形状に成形された積層体ブロックB1 ,B2 ,
…によりそれぞれ単位鉄心ブロックC1 ,C2 ,…が構
成されている。これらの単位鉄心ブロックC1 ,C2 ,
…は、鉄心の内周側から外周側に順次積層された状態で
配置され、各積層体ブロックを構成する単位積層体Uの
両端の接合部jは、上部継鉄部1cの部分に階段状に分
布した状態で配置される。
順次積層された4つの単位鉄心ブロックC1 〜C4 によ
り巻鉄心1が構成されていて、これらの単位鉄心ブロッ
クの内、単位鉄心ブロックC1 〜C3 をそれぞれ構成す
る積層体ブロックB1 〜B3が5個の単位積層体からな
り、最外周側に配置される単位鉄心ブロックC4 を構成
する積層体ブロックB4 が4個の単位積層体からなって
いる。
鉄心ブロックほど該単位鉄心ブロックを構成する単位積
層体の接合部相互間の間隔を広くするように、外周側に
配置された単位鉄心ブロックほど単位積層体のずらし寸
法を大きく設定する。
周側に順次積層された単位鉄心ブロックB1 〜B4 の対
応する単位積層体の接合部jが放射方向に並ぶように、
内周側に配置された単位鉄心ブロックほど単位積層体の
ずらし寸法ΔL(図7参照)を小さく設定している。
た後、該鉄心を焼鈍炉に入れて焼鈍し、これにより鉄心
の矩形状の形を保持させるとともに、アモルファス磁性
合金の磁気特性を改善する。
成する際には、必要に応じて左右の脚部1a及び1bと
下部継鉄部1dとを覆うようにカバーを取り付けるか、
またはこれらの部分に適当な保護被覆を施して鉄心から
アモルファス磁性合金の破片が生じるのを防止する措置
を講じた後、上部継鉄部1cの部分に存在する接合部を
左右に開いて、脚部1a及び1bに巻線を嵌装する。脚
部1a及び1bにそれぞれ巻線を嵌装した後、上部継鉄
部1cの接合部を再接合し、更に必要に応じて上部継鉄
部1cにカバーを取り付けるか、または適当な保護被覆
を施して変圧器の本体を完成する。
1 ,C2 ,…の単位積層体のずらし寸法を順次異ならせ
て、内周側から外周側に順次積層された単位鉄心ブロッ
クC1 ,C2 ,…の対応する単位積層体の接合部を放射
方向に並べることにより、単位積層体の接合部j相互間
の間隔を鉄心の内周側に配置された単位鉄心ブロックか
ら外周側に配置された単位鉄心ブロックに向って連続的
に広くするようにすると、接合部jが配置された継鉄部
において同一横断面上に配置される接合部の数を少くす
ることができるため、該継鉄部における磁束の流れを円
滑にして鉄心の磁気特性を改善することができる。
ので、この例では、5個の単位積層体からなる積層体ブ
ロックB1 及びB2 によりそれぞれ構成された2つの単
位鉄心ブロックC1 及びC2 と、4個の単位積層体から
なる積層体ブロックB3 により構成された単位鉄心ブロ
ックC3 とにより巻鉄心1を構成している。この例で
は、巻鉄心を構成する単位積層体のすべての厚さtを同
一にするのではなく、最内周側に配置される1つの単位
鉄心ブロックC1 を構成する単位積層体U1 〜U5 を他
の単位鉄心ブロックを構成する単位積層体U6 ,U7 ,
…よりも薄く形成している。
ブロックC1 を構成する単位積層体の厚さは、鉄心の積
層作業の工数を著しく増大させることがない範囲で、鉄
心の磁気特性を良好にして鉄損の低減を図るべく十分に
小さく設定する。他の単位鉄心ブロックC2 ,C3 を構
成する単位積層体の厚さは、従来と同様に、鉄心の積層
作業の工数を減少させることを優先して、比較的大きく
設定する。
したもので、この例では、最内周側に配置された1つの
単位鉄心ブロックC1 を構成する単位積層体U1 〜U5
の厚さと、最外周に配置された1つの単位鉄心ブロック
C3 を構成する単位積層体U11〜U15の厚さとが、中間
部に配置された鉄心ブロックC2 を構成する単位積層体
U6 〜U10の厚さよりも十分に薄く設定され、厚さか薄
い単位積層体により構成された内周側単位鉄心ブロック
C1 と外周側単位鉄心ブロックC3 との間に、厚さが厚
く形成された他の単位鉄心ブロックC2 が挟まれた状態
で配置されている。
ックC1 及び外周側単位鉄心ブロックC3 をそれぞれ構
成する単位積層体の厚さを他の単位鉄心ブロックを構成
する単位積層体の厚さよりも薄くする場合には、鉄心の
積層作業の工数を著しく増大させることがない範囲で、
鉄心の磁気特性の改善を図るべく、内周側単位鉄心ブロ
ックC1 及び外周側単位鉄心ブロックC3 を構成する単
位積層体の厚さを十分に小さく設定し、中間部分に配置
される単位鉄心ブロックC2 を構成する単位積層体の厚
さは、従来と同様に、鉄心の積層作業の工数を減少させ
ることを優先して、比較的大きく設定する。
にそれぞれ配置される単位鉄心ブロックを構成する単位
積層体の厚さを薄くすると、該単位鉄心ブロックを構成
する該単位積層体の厚さを厚くした場合に比べて、磁束
密度が低くなりがちな鉄心の内周側及び外周側で磁束の
通りを良くして磁束密度を大きくすることができるた
め、鉄心の磁気特性を改善することができる。
または3つの単位鉄心ブロックにより巻鉄心を構成する
としたが、本発明において、巻鉄心を構成する単位鉄心
ブロックは3以上あればよく、その数は問わない。
構成する単位積層体の数は任意であり、すべての単位鉄
心ブロックを構成する単位積層体の数を等しくしてもよ
く、単位鉄心ブロック毎に単位積層体の数を異ならせて
もよい。
クC1 を構成する単位積層体の厚さ及び外周側単位鉄心
ブロックC3 を構成する単位積層体の厚さは等しくても
よく、異なっていてもよい。
心ブロックほど該単位鉄心ブロックを構成する単位積層
体の接合部j相互間の間隔を広くするように、内周側か
ら外周側に順次積層された単位鉄心ブロックのそれぞれ
を構成する単位積層体のずらし寸法を、内周側の単位鉄
心ブロックから外周側の単位鉄心ブロックに向けて順次
大きく設定するようにしたが、巻鉄心を構成する一連の
単位鉄心ブロックを巻鉄心の内周側から外周側に順次並
ぶ複数のグループに分けて、外周側に位置するグループ
に属する単位鉄心ブロックほど該単位鉄心ブロックを構
成する単位積層体の接合部相互間の間隔を広くするよう
に、外周側に配置されたグループに属する単位鉄心ブロ
ックほど単位積層体のずらし寸法を大きく設定するよう
にしてもよい。このように巻鉄心を構成する単位鉄心ブ
ロックを複数のグループに分けて、グループ毎に単位積
層体のずらし寸法をことならせるようにした例を図4に
示した。
順次単位鉄心ブロックC1 ,C2 ,…C7 を積層するこ
とにより、巻鉄心が構成されている。この例では、巻鉄
心を構成する一連の単位鉄心ブロックC1 〜C7 が、鉄
心の内周側から外周側に順次並ぶ3つのグループG1 ,
G2 及びG3 に分けられて、グループG1 に属する2つ
の単位鉄心ブロックC1 及びC2 をそれぞれ構成する複
数の単位積層体のずらし寸法を同じ値ΔL1 とし、積層
方向の中央寄りに配置されたグループG2 に属する単位
鉄心ブロックC3 〜C5 をそれぞれ構成する単位積層体
のずらし寸法をΔL1 よりも大きい値ΔL2 としてい
る。また外周側に配置されるグループG3に属する単位
鉄心ブロックC6 及びC7 をそれぞれ構成する単位積層
体のずらし寸法をΔL2 よりも大きい値ΔL3 としてい
る。
する一連の単位鉄心ブロックC1 〜C7 を巻鉄心の内周
側から外周側に順次並ぶ3つのグループG1 〜G3 に分
けて、外周側に位置するグループに属する単位鉄心ブロ
ックほど該単位鉄心ブロックを構成する単位積層体の接
合部相互間の間隔を広くするように、外周側に配置され
たグループに属する単位鉄心ブロックほど単位積層体の
ずらし寸法を大きく設定するようにしている。
配置された継鉄部において同一横断面上に配置される接
合部の数を少くすることができるため、該継鉄部におけ
る磁束の流れを円滑にして鉄心の磁気特性を改善するこ
とができる。
鉄心ブロックを複数のグループに分ける場合、該複数の
グループの中に、1つの単位鉄心ブロックのみからなる
グループが含まれていてもよい。
枠に巻き付けて矩形状の鉄心を形成するとしたが、複数
の単位積層体を順次円形の巻枠に巻き付けて円形の巻鉄
心を形成した後、該円形の巻鉄心を矩形状に成形して矩
形状巻鉄心を形成する場合にも本発明を適用することが
できる。
が配置される継鉄部において同一横断面上に配置される
接合部の数を少くすることができるので、鉄心の磁気特
性を改善することができる。
置される単位鉄心ブロックを構成する単位積層体の厚
さ、または内周側に配置される単位鉄心ブロック及び外
周側に配置される単位鉄心ブロックの双方を構成する単
位積層体の厚さを他の部分に配置される単位鉄心ブロッ
クを構成する単位積層体の厚さよりも薄くした場合に
は、磁束密度が低くなりがちな鉄心の内周側の部分及び
磁路長が長く磁束が流れ難い外周側の部分の双方で単位
積層体の厚さを薄くして鉄心の磁気特性を改善すること
ができるため、同一横断面上に配置される接合部の数を
少くしたことと相俟って、従来より磁気特性が優れた巻
鉄心を得ることができる。
ある。
である。
面図である。
面図である。
位積層体の構造を示した斜視図である。
層体ブロックの構造を示した斜視図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 アモルファス磁性材料の薄帯を複数枚重
ねて形成した単位積層体を順次長手方向に所定のずらし
寸法だけ位置をずらした状態で複数個積層して形成した
積層体ブロックを矩形状に成形して各単位積層体のそれ
ぞれの長手方向の両端を重ね合せ接合または突き合わせ
接合したものを1つの単位鉄心ブロックとして、該単位
鉄心ブロックを3個以上積層した構造を有し、各単位鉄
心ブロックを構成する複数の単位積層体のそれぞれの接
合部を1つの継鉄部に階段状に分布させてなるアモルフ
ァス巻鉄心において、 外周側に位置する単位鉄心ブロックほど該単位鉄心ブロ
ックを構成する単位積層体の接合部相互間の間隔が広く
なるように、外周側に配置された単位鉄心ブロックほど
単位積層体のずらし寸法が大きく設定されていることを
特徴とするアモルファス巻鉄心。 - 【請求項2】 アモルファス磁性材料の薄帯を複数枚重
ねて形成した単位積層体を順次長手方向に所定のずらし
寸法だけ位置をずらした状態で複数個積層して形成した
積層体ブロックを矩形状に成形して各単位積層体のそれ
ぞれの長手方向の両端を重ね合せ接合または突き合わせ
接合したものを1つの単位鉄心ブロックとして、該単位
鉄心ブロックを3個以上積層した構造を有し、各単位鉄
心ブロックを構成する複数の単位積層体のそれぞれの接
合部を1つの継鉄部に階段状に分布させてなるアモルフ
ァス巻鉄心において、 巻鉄心を構成する一連の単位鉄心ブロックが鉄心の内周
側から外周側に順次並ぶ複数のグループに分けられて、
外周側に位置するグループに属する単位鉄心ブロックほ
ど該単位鉄心ブロックを構成する単位積層体の接合部相
互間の間隔が広くなるように、外周側に配置されたグル
ープに属する単位鉄心ブロックほど単位積層体のずらし
寸法が大きく設定されていることを特徴とするアモルフ
ァス巻鉄心。 - 【請求項3】 内周側に配置された単位鉄心ブロックを
構成する単位積層体を他の単位鉄心ブロックを構成する
単位積層体よりも薄く形成したことを特徴とする請求項
1または2に記載のアモルファス巻鉄心。 - 【請求項4】 内周側に配置された単位鉄心ブロックを
構成する単位積層体及び外周側に配置された単位鉄心ブ
ロックを構成する単位積層体を他の単位鉄心ブロックを
構成する単位積層体よりも薄く形成したことを特徴とす
る請求項1または2に記載のアモルファス巻鉄心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8048724A JPH09246057A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | アモルファス巻鉄心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8048724A JPH09246057A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | アモルファス巻鉄心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246057A true JPH09246057A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12811251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8048724A Pending JPH09246057A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | アモルファス巻鉄心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09246057A (ja) |
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- 1996-03-06 JP JP8048724A patent/JPH09246057A/ja active Pending
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