JPH10340816A - アモルファス巻鉄心変圧器 - Google Patents

アモルファス巻鉄心変圧器

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JPH10340816A
JPH10340816A JP14933297A JP14933297A JPH10340816A JP H10340816 A JPH10340816 A JP H10340816A JP 14933297 A JP14933297 A JP 14933297A JP 14933297 A JP14933297 A JP 14933297A JP H10340816 A JPH10340816 A JP H10340816A
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JP
Japan
Prior art keywords
amorphous
iron core
core
silicon steel
wound iron
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Pending
Application number
JP14933297A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiki Shirahata
年樹 白畑
Masayuki Horiuchi
雅之 堀内
Katsutoshi Inagaki
勝敏 稲垣
Takayuki Yamazaki
孝行 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アモルファス薄帯を多層に巻回したアモルフ
ァス巻鉄心とコイルを具備するアモルファス巻鉄心変圧
器において、コイルに事故電流のような過大な電流が流
れても内側巻線の電線座屈による変形からアモルファス
巻鉄心を保護し、ストレスが加わらないようにする。 【解決手段】 アモルファス巻鉄心部材11からなるア
モルファス巻鉄心1に、けい素鋼材からなるけい素鋼鉄
心部材12をアモルファス鉄心材幅方向に設ける。磁性
薄帯を多層巻回したけい素鋼巻鉄心部材12や磁性鋼板
を多層積層したけい素鋼積層鉄心部材12を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アモルファス巻鉄
心変圧器であり、アモルファス巻鉄心とコイルとを具備
するアモルファス巻鉄心変圧器に関する。
【0002】
【従来の技術】変圧器は、高電圧・小電流の交流電力を
低電圧・大電流の交流電力に、またその逆の変換を行う
機器であり、磁気回路を構成する鉄心と電気回路を構成
するコイルとを具備している。そして、鉄心の材料とし
て、けい素鋼板以外にアモルファス磁性材を使用するこ
とが知られており、また、鉄心の構造として、積層鉄心
以外に鉄心材を巻回した巻鉄心が知られている。
【0003】鉄心の材料としてアモルファス磁性材を使
用し、そして、鉄心の構造として巻鉄心とするアモルフ
ァス巻鉄心変圧器は、従来、図3〜図5に示すものが知
られていた。図3及び図4に示す従来のアモルファス巻
鉄心変圧器を説明する。図3は、図4におけるA−A´
の水平断面図である。従来のアモルファス巻鉄心変圧器
は、アモルファス巻鉄心1´及びコイル2´とを具備し
ている。アモルファス巻鉄心1´はアモルファス磁性薄
帯を多層巻回して形成したものであり、そして、コイル
2´は外側巻線21´、内側巻線22´及び主絶縁23
´を同心状に巻回したものである。内側巻線22´の最
内殻にはコイル巻枠24´があり、そして、アモルファ
ス巻鉄心1´とコイル巻枠24´の間には巻鉄心1´を
自立させるためにスペーサ3´が挿入されている。スペ
ーサ3´は、アモルファス巻鉄心1´の鉄心特性が応力
に敏感であってアモルファス巻鉄心1´に力が作用しな
いようにするために使用されている。スペーサ3´の厚
さは、コイル巻枠24´とアモルファス巻鉄心1´の隙
間寸法と同一の厚さとされ、コイル巻枠24´とアモル
ファス巻鉄心1´を強固に固定することはできなかっ
た。
【0004】従来のアモルファス巻鉄心1´は、主に小
容量変圧器に適用されてきた。大容量変圧器に適用する
場合、鉄心断面積を大きくするため、図5に示すように
アモルファス巻鉄心1´を鉄心材巾方向に複数個配置し
た構造となっている。このような構造とした場合、コイ
ル巻枠24´の鉄心材巾方向の辺は長くなるため、この
辺と直交する力に対し弱い構造となる。そして、このよ
うな構造でコイル2´に事故電流のような過大な電流が
流れると、図6に示すようにコイル2´に電磁機械力が
発生し、内側巻線22´と外側巻線21´の間で径方向
に反発力が働く。これにより、内側巻線22´は巻鉄心
1´側に、外側巻線21は前者と反対側に動こうとし、
内側巻線22´はコイル巻枠24´を押出し、スペーサ
3´を介し巻鉄心1´にストレスを加える。けい素鋼板
鉄心は、占積率が高いため鉄心積厚は変化せず内側巻線
22´の座屈を抑えることができるが、一方、アモルフ
ァス鉄心は占積率が低いため鉄心積厚が変化し、内側巻
線22´の座屈を抑えきれず、鉄心1´に過剰なストレ
スが加わり鉄損、励磁電流を悪化させていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アモルファ
ス巻鉄心にけい素鋼鉄心部材を設けることにより、コイ
ルに事故電流のような過大な電流が流れても、コイルの
内側巻線の座屈による変形から巻鉄心を保護し、アモル
ファス巻鉄心にストレスが加わらないようにした構造を
有するアモルファス巻鉄心変圧器を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、アモルファス
磁性薄帯を多層巻回したアモルファス巻鉄心と、コイル
とを具備するアモルファス巻鉄心変圧器において、前記
アモルファス巻鉄心は、けい素鋼材からなるけい素鋼鉄
心部材を鉄心材幅方向に有するアモルファス巻鉄心変圧
器である。
【0007】また、本発明は、上記けい素鋼鉄心部材
は、磁性薄帯を多層巻回したけい素鋼巻鉄心部材である
アモルファス巻鉄心変圧器である。
【0008】そして、本発明は、上記けい素鋼鉄心部材
は、磁性鋼板を多層積層したけい素鋼積層鉄心部材であ
るアモルファス巻鉄心変圧器である。
【0009】更に、本発明は、上記コイルは、コイル巻
枠を最内殻に有するものであるアモルファス巻鉄心変圧
器である。
【0010】
【作用】本発明のアモルファス巻鉄心変圧器は、アモル
ファス巻鉄心としてけい素鋼材からなるけい素鋼鉄心部
材をアモルファス鉄心材幅方向に有するものを使用する
ので、コイルの座屈に対して強度を有しており、アモル
ファス巻鉄心に作用する応力を少なくすることができ、
アモルファス巻鉄心の磁気特性に与える悪影響を少なく
することができる。また、けい素鋼巻鉄心部材やE字状
の積層鉄心部材を使用すれば、磁気特性の良いアモルフ
ァス巻鉄心とすることが可能である。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の発明の実施の形態を説明
する。本発明のアモルファス巻鉄心変圧器について一実
施例を説明する。図1に本発明のアモルファス巻鉄心変
圧器の第1実施例である単相アモルファス巻鉄心変圧器
を示す。本実施例のアモルファス巻鉄心変圧器は、アモ
ルファス巻鉄心1とコイル2とを具備する。アモルファ
ス巻鉄心1は、アモルファス磁性薄帯を多層巻回した巻
鉄心部材11を鉄心材幅方向に2個と、その巻鉄心部材
間に挾むけい素鋼磁性薄帯を多層巻回したけい素鋼巻鉄
心部材12の合計3個を並べて挿入したものである。け
い素鋼巻鉄心部材12は、コイル2の座屈しやすい場所
に挿入される。各巻鉄心部材11、12を構成する磁性
材は、規定寸法に切断され、コイル2に挿入後にラップ
されるものである。一方、コイル2は、外側巻線21、
内側巻線22、主絶縁23、コイル巻枠24を有する。
主絶縁23は、外側巻線21と内側巻線22との絶縁を
保つ部材である。コイル巻枠24は、透磁率の低い鋼板
からなり、コイル2の最内殻に設けられる。コイル巻枠
24は、鋼板及びその一部を切断し絶縁部材で連結した
ものであってもよい。この絶縁部材は、導電性のコイル
巻枠24に1ターン電流が流れないようにするために設
けられる。アモルファス巻鉄心1とコイル2の間には、
スペーサ3が挿入される。
【0012】アモルファス巻鉄心1にけい素鋼巻鉄心部
材12を設ける位置は、コイル2の座屈しやすい場所に
しておくと、アモルファス巻鉄心1は座屈により作用す
る力に対して強度が高くなり、アモルファス巻鉄心1の
磁気特性への悪影響を少なくすることができる。なお、
アモルファス巻鉄心1に挿入されるけい素鋼巻鉄心部材
12の代わりとして、例えばE字状のけい素鋼板を多層
積層したけい素鋼積層鉄心部材を使用することができ、
そのときは、積層方向がコイル2の座屈して作用する力
の方向に対して直交しているので、作用する力に対する
強度を更に強くすることができ、そして、積層枚数を変
更して強度・間隔や磁気特性を調整することも可能であ
る。三相アモルファス巻鉄心変圧器においても上記構造
は同様である。
【0013】次に、本発明のアモルファス巻鉄心変圧器
の第2実施例を説明する。図2に本実施例の単相アモル
ファス巻鉄心変圧器を示す。本実施例のアモルファス巻
鉄心変圧器は、第1実施例のアモルファス巻鉄心変圧器
と比較すると、アモルファス巻鉄心1の構造が相違して
いる。本実施例のアモルファス巻鉄心1は、アモルファ
ス巻鉄心部材11を鉄心材幅方向に3個、そしてアモル
ファス巻鉄心部材11の間にけい素鋼巻鉄心部材12を
2個挟み、合計5個並べて挿入したものである。アモル
ファス巻鉄心1にけい素鋼巻鉄心部材12を挿入する場
所は、コイル2の座屈しやすい場所にするのが好まし
い。アモルファス巻鉄心1は座屈により作用する力に対
して強度が高くなり、アモルファス巻鉄心1の磁気特性
への悪影響を少なくすることができる。なお、けい素鋼
巻鉄心部材12の代わりとして、例えばE字状の積層け
い素鋼積層鉄心部材を使用することができるのは、第1
実施例と同様である。また、本実施例では単相アモルフ
ァス巻鉄心の例を示したが、三相アモルファス巻鉄心に
おいても構成を同様とすることができる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、アモルファス巻鉄心変
圧器のアモルファス巻鉄心にけい素鋼巻鉄心部材等の鉄
心部材を挿入することにより、コイルに事故電流のよう
な過大な電流が流れて内側巻線の電線が座屈しても、鉄
心部材により変形を抑えアモルファス巻鉄心にストレス
が加わらないようにすることができ、鉄損、励磁電流を
悪化させないアモルファス巻鉄心変圧器を製作すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアモルファス巻鉄心変圧器の中身構成
の一例を示す説明図。
【図2】本発明のアモルファス巻鉄心変圧器の中身構成
の一例を示す説明図。
【図3】従来のアモルファス巻鉄心変圧器の中身構成を
示す説明図。
【図4】従来のアモルファス巻鉄心変圧器の中身構成を
示す図3のA−A´断面説明図。
【図5】従来のアモルファス巻鉄心変圧器の中身構成を
示す説明図。
【図6】従来のアモルファス巻鉄心変圧器の巻線におけ
る座屈の説明図。
【符号の説明】
1 アモルファス巻鉄心 11 アモルファス巻鉄心部材 12 けい素鋼巻鉄心部材 2 コイル 21 外側巻線 22 内側巻線 23 主絶縁 24 コイル巻枠 3 スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 孝行 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地1 株式会社日立製作所産業機器事業部内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アモルファス磁性薄帯を多層巻回したア
    モルファス巻鉄心と、コイルとを具備するアモルファス
    巻鉄心変圧器において、 前記アモルファス巻鉄心は、けい素鋼材からなるけい素
    鋼鉄心部材をアモルファス鉄心材幅方向に有することを
    特徴とするアモルファス巻鉄心変圧器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のアモルファス巻鉄心変圧
    器において、 上記けい素鋼鉄心部材は、磁性薄帯を多層巻回したけい
    素鋼巻鉄心部材であることを特徴とするアモルファス巻
    鉄心変圧器。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のアモルファス巻鉄心変圧
    器において、 上記けい素鋼鉄心部材は、磁性鋼板を多層積層したけい
    素鋼積層鉄心部材であることを特徴とするアモルファス
    巻鉄心変圧器。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のア
    モルファス巻鉄心変圧器において、 上記コイルは、コイル巻枠を最内殻に有するものである
    ことを特徴とするアモルファス巻鉄心変圧器。
JP14933297A 1997-06-06 1997-06-06 アモルファス巻鉄心変圧器 Pending JPH10340816A (ja)

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JP14933297A JPH10340816A (ja) 1997-06-06 1997-06-06 アモルファス巻鉄心変圧器
TW087108308A TW371768B (en) 1997-06-06 1998-05-28 Amorphous transformer
US09/090,930 US6005468A (en) 1997-06-06 1998-06-05 Amorphous transformer

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010118384A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd 変圧器用のコイル巻枠及びそれを用いた変圧器
JP2013254827A (ja) * 2012-06-06 2013-12-19 Mitsubishi Electric Corp 変圧器
US9013263B2 (en) 2008-09-03 2015-04-21 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Wound iron core for static apparatus, amorphous transformer and coil winding frame for transformer
CN120341025A (zh) * 2025-06-17 2025-07-18 甘肃恒源利通电气有限责任公司 用于电流互感器的复合铁芯的制备方法及复合铁芯

Cited By (5)

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040622

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02