JPH10256053A - 鉄損特性のばらつきが小さい鉄心 - Google Patents
鉄損特性のばらつきが小さい鉄心Info
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- JPH10256053A JPH10256053A JP9079026A JP7902697A JPH10256053A JP H10256053 A JPH10256053 A JP H10256053A JP 9079026 A JP9079026 A JP 9079026A JP 7902697 A JP7902697 A JP 7902697A JP H10256053 A JPH10256053 A JP H10256053A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄損特性のばらつきが小さく、変圧器やリア
クトル用として好適な鉄心を得る。 【解決手段】 軟磁性薄板を積層した鉄心において、薄
板の板厚をｔ（ｍｍ）としたとき、鉄心の占積率（％）
が下記(1)式を満足することを特徴とする。 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ l
ogｔ） … (1)
クトル用として好適な鉄心を得る。 【解決手段】 軟磁性薄板を積層した鉄心において、薄
板の板厚をｔ（ｍｍ）としたとき、鉄心の占積率（％）
が下記(1)式を満足することを特徴とする。 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ l
ogｔ） … (1)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変圧器やリアクト
ル用として好適な鉄損特性のばらつきが小さい鉄心に関
するものである。
ル用として好適な鉄損特性のばらつきが小さい鉄心に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】変圧器やリアクトル用の鉄心として、軟
磁性薄板を用いた鉄心が電力分野を中心に広く使用され
ているが、昨今では、電源機器の小型化、高効率化を目
的とした機器の高周波化が進んだことに伴い、変圧器や
リアクトル用の鉄心の鉄損特性に対する要求が厳さを増
している。従来、軟磁性薄板を用いた鉄心の鉄損特性
は、素材である薄板自体の鉄損得性と比べて変動やばら
つきが大きいため、出荷に際しては、鉄心を実際に励磁
して鉄損特性を検査する方法を全製品に対して行うとい
った対策が採られている。
磁性薄板を用いた鉄心が電力分野を中心に広く使用され
ているが、昨今では、電源機器の小型化、高効率化を目
的とした機器の高周波化が進んだことに伴い、変圧器や
リアクトル用の鉄心の鉄損特性に対する要求が厳さを増
している。従来、軟磁性薄板を用いた鉄心の鉄損特性
は、素材である薄板自体の鉄損得性と比べて変動やばら
つきが大きいため、出荷に際しては、鉄心を実際に励磁
して鉄損特性を検査する方法を全製品に対して行うとい
った対策が採られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軟磁性
薄板を用いた鉄心の鉄損特性のばらつきは高周波ほど大
きくなる傾向があるため、鉄心を製造したものの鉄損特
性検査の結果不合格品となってしまう頻度が、昨今の高
周波用途の増加につれて増え、結果として製造コストの
増加や納期の遅延を招くといった問題を生じていた。し
たがって本発明の目的は、鉄損特性のばらつきが小さ
く、変圧器やリアクトル用として好適な鉄心を提供する
ことにある。
薄板を用いた鉄心の鉄損特性のばらつきは高周波ほど大
きくなる傾向があるため、鉄心を製造したものの鉄損特
性検査の結果不合格品となってしまう頻度が、昨今の高
周波用途の増加につれて増え、結果として製造コストの
増加や納期の遅延を招くといった問題を生じていた。し
たがって本発明の目的は、鉄損特性のばらつきが小さ
く、変圧器やリアクトル用として好適な鉄心を提供する
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、鉄心の占積率を素
材薄板の板厚との関係で特定の範囲にすることにより、
軟磁性薄板を積層した鉄心の鉄損特性のばらつきを極め
て小さくすることができることを見い出した。本発明は
このような知見に基づきなされたもので、軟磁性薄板を
積層した鉄心において、薄板の板厚をｔ（ｍｍ）とした
とき、鉄心の占積率（％）が下記(1)式を満足すること
を特徴とする鉄損特性のばらつきが小さい鉄心である。 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） … (1)
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、鉄心の占積率を素
材薄板の板厚との関係で特定の範囲にすることにより、
軟磁性薄板を積層した鉄心の鉄損特性のばらつきを極め
て小さくすることができることを見い出した。本発明は
このような知見に基づきなされたもので、軟磁性薄板を
積層した鉄心において、薄板の板厚をｔ（ｍｍ）とした
とき、鉄心の占積率（％）が下記(1)式を満足すること
を特徴とする鉄損特性のばらつきが小さい鉄心である。 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） … (1)
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に係る鉄心は、軟磁性薄板
の板厚をｔ（ｍｍ）としたとき、鉄心の占積率（％）が
下記(1)式を満足することを条件とする。 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） … (1)
の板厚をｔ（ｍｍ）としたとき、鉄心の占積率（％）が
下記(1)式を満足することを条件とする。 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） … (1)
【０００６】図１は、様々な板厚の軟磁性薄板（珪素鋼
板、高珪素鋼板、鉄基アモルファス薄板）を用いて様々
な占積率で作製した鉄心の鉄損を測定し、鉄損のばらつ
きが２０％未満のものを“○”、２０％以上のものを
“×”として示したものである。なお、ここでは鉄損の
バラツキを、鉄損の複数の測定値の平均値と最大値に対
して、下式により定義した（後述する図２、図３につい
ても同じ）。｛（最大値−平均値）／（平均値）｝×１
００図１中に示した実線は、薄板の板厚をｔ（ｍｍ）と
したときの下式を満足する曲線である。 占積率（％）＝７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） 図１によれば、 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） の範囲では、鉄心の鉄損のばらつきが極めて低く抑えら
れることが判る。
板、高珪素鋼板、鉄基アモルファス薄板）を用いて様々
な占積率で作製した鉄心の鉄損を測定し、鉄損のばらつ
きが２０％未満のものを“○”、２０％以上のものを
“×”として示したものである。なお、ここでは鉄損の
バラツキを、鉄損の複数の測定値の平均値と最大値に対
して、下式により定義した（後述する図２、図３につい
ても同じ）。｛（最大値−平均値）／（平均値）｝×１
００図１中に示した実線は、薄板の板厚をｔ（ｍｍ）と
したときの下式を満足する曲線である。 占積率（％）＝７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） 図１によれば、 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） の範囲では、鉄心の鉄損のばらつきが極めて低く抑えら
れることが判る。
【０００７】図２は、様々な板厚の珪素鋼板を用いて様
々な占積率で作製した鉄心の鉄損を測定し、鉄損のばら
つきが２０％未満のものを“○”、２０％以上のものを
“×”として示したものである。図２中に示した実線
は、薄板の板厚をｔ（ｍｍ）としたときの下式を満足す
る曲線である。 占積率（％）＝７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） 図２によれば、 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） の範囲では、鉄心の鉄損のばらつきが極めて低く抑えら
れることが判る。
々な占積率で作製した鉄心の鉄損を測定し、鉄損のばら
つきが２０％未満のものを“○”、２０％以上のものを
“×”として示したものである。図２中に示した実線
は、薄板の板厚をｔ（ｍｍ）としたときの下式を満足す
る曲線である。 占積率（％）＝７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） 図２によれば、 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） の範囲では、鉄心の鉄損のばらつきが極めて低く抑えら
れることが判る。
【０００８】図３は、様々な板厚の高珪素鋼板を用いて
様々な占積率で作製した鉄心の鉄損を測定し、鉄損のば
らつきが２０％未満のものを“○”、２０％以上のもの
を“×”として示したものである。図３中に示した実線
は、薄板の板厚をｔ（ｍｍ）としたときの下式を満足す
る曲線である。 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） 図３によれば、 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） の範囲では、鉄心の鉄損のばらつきが極めて低く抑えら
れることが判る。
様々な占積率で作製した鉄心の鉄損を測定し、鉄損のば
らつきが２０％未満のものを“○”、２０％以上のもの
を“×”として示したものである。図３中に示した実線
は、薄板の板厚をｔ（ｍｍ）としたときの下式を満足す
る曲線である。 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） 図３によれば、 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） の範囲では、鉄心の鉄損のばらつきが極めて低く抑えら
れることが判る。
【０００９】以上のように、鉄心の占積率を素材薄板の
板厚との関係で特定の値以下とすることにより鉄損のば
らつきが極めて低くなる理由は、板厚との関係で占積率
のレベルが低下することで鉄心の薄板間の絶縁抵抗が安
定化するためであると考えられる。また、占積率を本発
明が規定する範囲にするための方法は特に問わないが、
例えば、巻鉄心の場合には型に巻き付ける時の張力を制
御する、切り板を積層する積み鉄心の場合には鉄心を固
定するボルトのかしめ圧を制御する等の方法が可能であ
る。
板厚との関係で特定の値以下とすることにより鉄損のば
らつきが極めて低くなる理由は、板厚との関係で占積率
のレベルが低下することで鉄心の薄板間の絶縁抵抗が安
定化するためであると考えられる。また、占積率を本発
明が規定する範囲にするための方法は特に問わないが、
例えば、巻鉄心の場合には型に巻き付ける時の張力を制
御する、切り板を積層する積み鉄心の場合には鉄心を固
定するボルトのかしめ圧を制御する等の方法が可能であ
る。
【００１０】なお、本発明では占積率の下限値は特に規
定していないが、一般に鉄心の小型化という観点からは
占積率が高いほど好ましく、したがって、占積率の下限
値は８０％、より好ましくは８５％程度とすることが好
ましい。また、図１〜図３では鉄心を鉄損のばらつきの
みで評価したが、鉄心の占積率を本発明条件で規定する
ことにより、鉄損の絶対値が低い値で安定することは言
うまでもない。本発明が対象とする鉄心には、カットコ
ア、トロイダルコア等の巻鉄心及び積み鉄心が含まれ
る。
定していないが、一般に鉄心の小型化という観点からは
占積率が高いほど好ましく、したがって、占積率の下限
値は８０％、より好ましくは８５％程度とすることが好
ましい。また、図１〜図３では鉄心を鉄損のばらつきの
みで評価したが、鉄心の占積率を本発明条件で規定する
ことにより、鉄損の絶対値が低い値で安定することは言
うまでもない。本発明が対象とする鉄心には、カットコ
ア、トロイダルコア等の巻鉄心及び積み鉄心が含まれ
る。
【００１１】
［実施例１］板厚がそれぞれ０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ
で、実質的にＳｉを６．５ｗｔ％含有するＦｅ−Ｓｉ合
金薄板と板厚が０．２ｍｍ、０．３ｍｍで、実質的にＳ
ｉを５．０ｗｔ％含有するＦｅ−Ｓｉ合金薄板を用意し
た。これら４種類の薄板を用い、型に巻き付ける時の張
力を制御することによって占積率を変えて、日本巻鉄心
工業会規格ＣＳ５０サイズのカットコアをそれぞれ１０
個ずつ作製した。その製造は、一般のカットコア製造工
程と同様、巻き取り、歪み取り焼鈍、接着・硬化、切
断、研磨、切断面エッチングからなる工程により行っ
た。その製造条件の詳細を表１に示す。
で、実質的にＳｉを６．５ｗｔ％含有するＦｅ−Ｓｉ合
金薄板と板厚が０．２ｍｍ、０．３ｍｍで、実質的にＳ
ｉを５．０ｗｔ％含有するＦｅ−Ｓｉ合金薄板を用意し
た。これら４種類の薄板を用い、型に巻き付ける時の張
力を制御することによって占積率を変えて、日本巻鉄心
工業会規格ＣＳ５０サイズのカットコアをそれぞれ１０
個ずつ作製した。その製造は、一般のカットコア製造工
程と同様、巻き取り、歪み取り焼鈍、接着・硬化、切
断、研磨、切断面エッチングからなる工程により行っ
た。その製造条件の詳細を表１に示す。
【００１２】各カットコアの鉄損を周波数１０ｋＨｚ、
磁束密度０．１Ｔで測定し、個数１０個の鉄損の平均値
と最大値に対して鉄損のばらつきを、 ｛（最大値−平均値）／（平均値）｝×１００ と定義した。表２と図４に鉄心の占積率と鉄損のばらつ
きの測定結果を示す。図４中の実線は薄板の板厚をｔ
（ｍｍ）としたときの下式を満足する曲線である。 占積率（％）＝７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） 表２および図４によれば、本発明の規定する占積率の範
囲では鉄損のばらつきが極めて低くなることが判る。
磁束密度０．１Ｔで測定し、個数１０個の鉄損の平均値
と最大値に対して鉄損のばらつきを、 ｛（最大値−平均値）／（平均値）｝×１００ と定義した。表２と図４に鉄心の占積率と鉄損のばらつ
きの測定結果を示す。図４中の実線は薄板の板厚をｔ
（ｍｍ）としたときの下式を満足する曲線である。 占積率（％）＝７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） 表２および図４によれば、本発明の規定する占積率の範
囲では鉄損のばらつきが極めて低くなることが判る。
【００１３】［実施例２］板厚０．１５ｍｍで、実質的
にＳｉを３ｗｔ％含有する方向性珪素鋼板を用意した。
この方向性珪素鋼板を用い、型に巻き付ける時の張力を
制御することによって占積率を変えて、日本巻鉄心工業
会規格ＣＳ３２サイズのカットコアをそれぞれ１０個ず
つ作製した。その製造は、一般のカットコア製造工程と
同様、巻き取り、歪み取り焼鈍、接着・硬化、切断、研
磨、切断面エッチングからなる工程により行った。その
製造条件の詳細を表３に示す。各カットコアの鉄損を周
波数３ｋＨｚ、磁束密度０．３Ｔで測定し、個数１０個
の鉄損の平均値と最大値に対して鉄損のばらつきを、 ｛（最大値−平均値）／（平均値）｝×１００ と定義した。表４に鉄心の占積率と鉄損のばらつきの測
定結果を示す。同表によれば、本発明の規定する占積率
の範囲では鉄損のばらつきが極めて低くなることが判
る。
にＳｉを３ｗｔ％含有する方向性珪素鋼板を用意した。
この方向性珪素鋼板を用い、型に巻き付ける時の張力を
制御することによって占積率を変えて、日本巻鉄心工業
会規格ＣＳ３２サイズのカットコアをそれぞれ１０個ず
つ作製した。その製造は、一般のカットコア製造工程と
同様、巻き取り、歪み取り焼鈍、接着・硬化、切断、研
磨、切断面エッチングからなる工程により行った。その
製造条件の詳細を表３に示す。各カットコアの鉄損を周
波数３ｋＨｚ、磁束密度０．３Ｔで測定し、個数１０個
の鉄損の平均値と最大値に対して鉄損のばらつきを、 ｛（最大値−平均値）／（平均値）｝×１００ と定義した。表４に鉄心の占積率と鉄損のばらつきの測
定結果を示す。同表によれば、本発明の規定する占積率
の範囲では鉄損のばらつきが極めて低くなることが判
る。
【００１４】［実施例３］板厚０．０３ｍｍの鉄基アモ
ルファス薄板を用意した。この薄板を用い、型に巻き付
ける時の張力を制御することによって占積率を変えて、
日本巻鉄心工業会規格ＣＳ２５サイズのカットコアをそ
れぞれ１０個ずつ作製した。その製造は、一般のカット
コア製造工程と同様、巻き取り、歪み取り焼鈍、接着・
硬化、切断、研磨からなる工程により行った。その製造
条件の詳細を表５に示す。各カットコアの鉄損を周波数
１０ｋＨｚ、磁束密度０．１Ｔで測定し、個数１０個の
鉄損の平均値と最大値に対して鉄損のばらつきを、 ｛（最大値−平均値）／（平均値）｝×１００ と定義した。表６に鉄心の占積率と鉄損のばらつきの測
定結果を示す。同表によれば本発明の規定する占積率の
範囲では鉄損のばらつきが極めて低くなることが判る。
ルファス薄板を用意した。この薄板を用い、型に巻き付
ける時の張力を制御することによって占積率を変えて、
日本巻鉄心工業会規格ＣＳ２５サイズのカットコアをそ
れぞれ１０個ずつ作製した。その製造は、一般のカット
コア製造工程と同様、巻き取り、歪み取り焼鈍、接着・
硬化、切断、研磨からなる工程により行った。その製造
条件の詳細を表５に示す。各カットコアの鉄損を周波数
１０ｋＨｚ、磁束密度０．１Ｔで測定し、個数１０個の
鉄損の平均値と最大値に対して鉄損のばらつきを、 ｛（最大値−平均値）／（平均値）｝×１００ と定義した。表６に鉄心の占積率と鉄損のばらつきの測
定結果を示す。同表によれば本発明の規定する占積率の
範囲では鉄損のばらつきが極めて低くなることが判る。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】
【表５】
【００２０】
【表６】
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように本発明の鉄心は、鉄損
得性のばらつきが極めて小さく、変圧器やリアクトル用
として極めて好適な鉄心である。
得性のばらつきが極めて小さく、変圧器やリアクトル用
として極めて好適な鉄心である。
【図１】軟磁性薄板（珪素鋼板、高珪素鋼板、鉄基アモ
ルファス薄板）を用いて作製した鉄心について、鉄損の
ばらつきを鉄心の占積率および素材薄板の板厚との関係
で示したグラフ
ルファス薄板）を用いて作製した鉄心について、鉄損の
ばらつきを鉄心の占積率および素材薄板の板厚との関係
で示したグラフ
【図２】珪素鋼板を用いて作製した鉄心について、鉄損
のばらつきを鉄心の占積率および素材薄板の板厚との関
係で示したグラフ
のばらつきを鉄心の占積率および素材薄板の板厚との関
係で示したグラフ
【図３】高珪素鋼板を用いて作製した鉄心について、鉄
損のばらつきを鉄心の占積率および素材薄板の板厚との
関係で示したグラフ
損のばらつきを鉄心の占積率および素材薄板の板厚との
関係で示したグラフ
【図４】実施例で作製した鉄心について、鉄損のばらつ
きを鉄心の占積率および素材薄板の板厚との関係で示し
たグラフ
きを鉄心の占積率および素材薄板の板厚との関係で示し
たグラフ
Claims (3)
- 【請求項１】 軟磁性薄板を積層した鉄心において、薄
板の板厚をｔ（ｍｍ）としたとき、鉄心の占積率（％）
が下記(1)式を満足することを特徴とする鉄損特性のば
らつきが小さい鉄心。 占積率（％）＜７９．８＋１９．９８ exp（０．１９ logｔ） … (1) - 【請求項２】 軟磁性薄板が珪素鋼板であることを特徴
とする請求項１に記載の鉄損特性のばらつきが小さい鉄
心。 - 【請求項３】 軟磁性薄板が高珪素鋼板であることを特
徴とする請求項１に記載の鉄損特性のばらつきが小さい
鉄心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9079026A JPH10256053A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 鉄損特性のばらつきが小さい鉄心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9079026A JPH10256053A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 鉄損特性のばらつきが小さい鉄心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10256053A true JPH10256053A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13678436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9079026A Pending JPH10256053A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 鉄損特性のばらつきが小さい鉄心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10256053A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005311319A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-11-04 | Jfe Steel Kk | 接着強度に優れた積層コア |
| JP2007221869A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Hitachi Metals Ltd | 積層体 |
| JP2011220798A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Ulvac Japan Ltd | 触針式段差計における差動トランス用コア及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-03-13 JP JP9079026A patent/JPH10256053A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005311319A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-11-04 | Jfe Steel Kk | 接着強度に優れた積層コア |
| JP2007221869A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Hitachi Metals Ltd | 積層体 |
| JP2011220798A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Ulvac Japan Ltd | 触針式段差計における差動トランス用コア及びその製造方法 |
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