JPS58112310A - 磁気鉄心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は変圧器等の電磁誘導装置用の磁気鉄心に関し
、特にアモルファス材料とノンアモルファス（ｎｏｎ　
−ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　）材料からなる変圧器用磁気鉄
心の構造Ｋｌｌするものである。

従来技術 電磁鱒導装置たとえば変圧器は、磁束経路をもたらす磁
気材料からなる鉄心を備えている。

鉄心を形成する通常の方法としては、磁性条帯を用いる
ものがＴｏＬとの条帯はたとえば粒子配向珪素鋼等のノ
ンアモルファス材料で長手方向に平行な方向に配向方向
を有している。この材料は比較的剛性を有すると共に、
鉄心が焼きなましされる前まえは後に容易に鉄心の最終
形状に形成で−きるような柔軟性を有している。鉄心の
形成後、鉄心Ｋａたとえばその一新爾を完全に切断する
ととＫよシネ連続の結合部が容易に形成でき、ノンアモ
ルファス材料に−ＩＩ軟性があるため結合部を開き、そ
こを通してコイルを挿入することＫよシ、鉄心の周囲に
コイルを容易に組立てることができる。しかし、この技
術は鉄心がアモルファス金属条帯からなる場合は完全に
は満足なものてはない。

アモルファス金属条帯は、ノンアモルファス材料より鉄
損が低い、しかし、アモルファス条帯紘、非常に薄く、
非常に脆く、かつ非常に硬い、アモルファス材料を焼き
なましすると、さらｋその延性と柔軟性が減少する。こ
のすべてが、アモルファス材料鉄心の製造において問題
になる６ アモルファス鉄心の製造に関連する問題の一つは、電気
コイルを鉄心の周囲に組立てる方法に関連するものであ
る。以下に説明するようＫ。

鉄心の闘い九結合部を介してコイルを挿入してノンアモ
ルファス鉄心の周囲にコイルを組立てる技術は、アモル
ファス鉄心に対しては完全に満足できるものでは０ない
。その理由は、アモルファス鉄心はノンアモルファス鉄
心より延性および柔軟性が低く、シ九がって、コイルを
組立てる際、鉄心層を欠損させたり、破壊を生じさせな
いで結合部を撓ませて開くことが困難であるからである
。これは、鉄心に付与された応力により鉄損が大いに増
大されるからｍｔしくない、０イルの組立て以外におけ
る鉄心の取扱い時にも鉄心に応力が付与される可能性が
ある。

発明の目的 従ってこの発明の目的は、一般的には、アモルファス磁
気鉄心の脆性による１組立ておよび取扱い上の問題を減
少させることである。

この発明の目的は具体的には、鉄心の周囲に一個または
複数個のコイルを組立てる除および鉄心の取扱い時に、
損傷する可能性の少ない結合部のないアモルファス鉄心
を提供することである。

発明の構成 後述のように、とこに示される磁気鉄心は。

隣接層を形成すぺ（それ１体上に巻回されるアモルファ
ス条帯で形成されている。鉄心はノンアモルファス金属
材料からなる内側補強体を有し、これはア毫ル７アス条
帯の最内層の径方向内情に隣接して配置される。鉄心を
１封シールすると共に、鉄心を空気および／まえは油に
対して非透過性とするために、鉄心にコーティングが施
こされる。絶縁紙が鉄心周囲に置かれる。

絶縁紙は鉄心を袖強し、また電気コイルを絶縁紙の周囲
に置くことができる。

実施例 この発明の好ましい実施例を図面を参照して例示的に説
明する。

第１Ｅにおいて、巻回された磁気鉄心１０は。

変圧器等の電磁酵導装綾用に特に適するものである。磁
気鉄心即ち鉄心ｉｏは閉ループ状で。

隣接層／Ｊを形成すべくそれ自体の周囲に巻回された連
続アモルファス金属条帯で形成される。

鉄心を形成するアモルファス条帯の一例としては、アラ
イド・ケミカル会社（Ａ１１ｉ・ｄＯｈｅｍａｉｏａｌ
　Ｏｏｍｐａｎｙ　）製造のメトグラス（ＭａｌテＧＩ
ＪＡ８　：　＠標）アモルファス条帯がある。

磁気鉄心は丸、略々矩形、第１ＥＫ示す如く矩形、ある
いは他の適当な形状で良い０図示の矩形形状においては
、鉄心１０は両脚部／ダ。

／４．上部筒−りＩｔ、および下部画一りａＯを備えて
いる。鉄心はコイルを鉄心上に設置するための結合部を
有さす、コイル７コは周知の如く鉄心の周囲に巻回する
ことによシ組立てられる。

第Ｊａｌｌにおいて、鉄心１０を連続したアそル７アス
磁性条帯訃よびノンアモルファス磁性条帯から製造する
方法が示されている。第１ＩＫ示されるように、連続し
たアモルファス磁性条帯ココ拡最初円筒形のマンドレル
！０の周囲に巻回できるようにリールＪｊＫ保管されて
いる。ノンアモルファス磁性条帯ａ事、たとえばハイパ
ーシル（１ｌｉｐ＠ｒｓｉｌ　）　、すなわち、ペンシ
ルバニア州、パトラ−のアームコ（Ａｒｍ＠ｏ　）社製
造の粒子配向珪素鋼は、マンドレル９０の周囲ＫＩＩｈ
ｍｌできるようにリール参Ｉに保管されている。

鉄心ｉｏを製造する方法として杜、アモルファス磁性条
帯ＪＪとノンア峰ルファス磁性県帝Ｊｌｌがマンドレル
ｔ０の周１１に巻回されて、最初は円形の鉄心１００が
形成される。リールＪ！、亭ＩはマンドレルデＯＫ対し
て１両磁性条帝λコ、コ亭がマンドレルＫ１１ｌされる
際、ノンア毫ル７アス磁性秦帯コ参が鉄心の最内側層を
形成するように配置されている。したがって。

ノンア峰ル７アス磁性条帝Ｊ亭はアモルファス磁性条帯
によシ形成された最内層に隣接して配置されて、鉄心１
０の１１１４　（第１図）Ｋ面している。したがって、
鉄心ＩＯの内側面１０がノンアモルファス磁性条帯−参
により形成されている。ノンアモルファス磁性゛桑帝コ
参の長さは。

ノンアそル７アス磁性条帯Ｊｕｌが鉄心１０の最内巻回
部または最内層ｌコ１を形成することから、アモルファ
ス磁性条帯ココより実質的に小さい。

ハイパーシル材料から形成される。鉄心の内ｓｅａ部は
鉄心を補強し、かつ鉄心をより剛性にしている。ノンア
モルファス磁性県帝コ参は鉄心の脆いアそルファス磁性
条帯が、コイルの組立てまたは他のコアの取扱い時に損
傷することを防止する。

マンドレル上にノンアモルファス磁性条帯を巻回する方
法を例示的に説明する。この発明の鉄心を形成するＫは
、多くの他の方法を利用すルコトができる。たとえば、
ノンアモルファス磁性条帯コダがマンドレルｔ０の周囲
に手で置かれ、それからアモルファス磁性条帯ＪＪをリ
ールＪ６からマンドレルデＯＫ巻回することができる。

ｔた。ノンア％ルファス磁性条帯ａ事を図示の連続東帝
材料ではなく、多数の別々の部片から形成することがで
きる。

巻回された鉄心１００が形成されてから、第コｂ＠に示
されるクランプ装置により、鉄心ｌＯの最終形状にされ
る。第Ｊｂ図は多数の内側および外側クランプ＠１０を
示しておシ、これＦｉ総体的ＫｊＪで示される適轟なり
ランプ装置の一部を形成しておや、これｋは所望形状の
鉄心を提供するため１種々の対置板間の間隔および板の
相互の相対位置を調整する装置（Ｅ示しない）が包含さ
れている。第Ｊｂｍｌｌにおいて。

第２１図の丸い鉄心１００は第１ＩＩＫ示される矩形の
鉄心１０Ｋ変換されている。第Ａｈ＠に示されるように
、矩形の鉄心はその一断蘭に電Ｒコイルｊ参を備え、こ
れ紘直流ま九は交流電源Ｉ４に接続されて、磁界を形成
すべく通電される。

鉄心がとのような磁界を受ける間、これは好ましくは保
饅雰囲気、たとえば真空、不活性ガスたとえばアルゴン
、窒素、′ｔたは遷元ガスたとえば窒素と水素の混合気
中で、焼なましされる。鉄心は、一時間乃至３時間、好
ましくは約一時間、アライド−ケミカル社のメトグラス
材料コ基０ｊ−８０について杜、約Ｊ亭０Ｃ乃至ｓ’ｔ
。

Ｃの温度で、ｔたアライド・ケミカル社のメトグラスコ
４０ｋＢ−２については、　、ｙｔｏｃ乃至４４１Ｄ　
Ｃの温度で焼なましされる。鉄心は徐々に冷却され、こ
れは７分間当りコＣの割合で行なわれ、最終的に鉄心は
１ｊｏｃの温度に到達する。前述のようＫ、鉄心を磁界
にさらしながら焼なましすることＫより、その鉄損は減
少する・鉄心が焼なましされ、十分に冷却されてから、
コイル！参を除去する。

コイル！ダが除去されてから、鉄心１０Ｋは保ｌＩコー
ティングク０（第７図）が設けられて。

コイルを電磁霞導装置において冷却剤として利用される
ような油に対して、不透過性になされる。この種の保護
コーティングの無い場合は。

油は鉄心層間へ入夛込み９層内に不均一なストレスがも
たらされ、必要な鉄心励起電力が増大される。コーティ
ングは鉄心全体または鉄心の積層面に適用される。鉄を
基材としたアモルファス磁性東帝材料は空気中で容易に
さびるから。

コーティングク０は鉄心をさびから保護するために密封
シールするために％利用される。

コーティングは多くの異なる方法により鉄心に適用でき
る。たとえば、鉄心１０はプラスチックシール剤参コ、
たとえば電シガン州、）ロイの、ビール（Ｐ・・１）社
製のシール・ビール（８ｅａｌ　−Ｐｅｅｌ　）を含有
する容＠　４１−　ｏ内に浸漬される。あるいは鉄心は
種々の温式の保−ワニス。

たとえばペンシルバニア州、マノ−のウェスチンクハウ
ス・エレクトリック・コーボレーシ曹ン（Ｗｅ＠ｔｉｎ
ｇｈｏｕ＠＠　１ｌｅｅｔｒｉｏ　０ｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎ　）社のベノライト（Ｂ＠ｎｏｌｌｔ・）部門製造
のＩＩ／＋１Ｊ−／およびＢココ３ワニスに浸漬される
。ニューシャーシー州、プルームフィールドの、ビッツ
バーグープレート・グラス（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ　Ｐ
ｌａｔｅＧｌａｇｓ　Ｏｏｍｐａｎｙ　）社の粘着剤製
品部門によ）製造され、ボンドマスター（Ｂｏｎｄ　Ｍ
ａｓｔ＠ｒ　）として知られる市販製品も鉄心１０Ｋ適
用できる拳さらに、コーティング７０は、ミネソタ州、
建ネアポリスの７Ｍ社からの粉体を、鉄心に静電塗装す
ることにより鉄心１０ｆｌＣ形成することができる。ン
シガン州、きラドランドのダウ−コーニング（Ｄｏｗ　
Ｏｏｒｎｉｎｇ　）社より製造され。

’１３０　ＲＴＶとして知られる湿式の弗化シリコーン
シール剤も、鉄心をコーティングするのに利用できる。

第１図に示されるように、鉄心ＩＯはコイル７ａが巻回
される鉄心部分の周囲に巻回された絶縁紙？ｌを備え°
ている。絶縁紙７１は絶縁媒体としての作用を有するの
に加えて、鉄心を補強している６種々の温式の絶縁紙を
利用する仁とができ、その例としては、ウィスコンシン
州。

モジニーのモジニー・ペーパー・コーポレーシ曹ン（Ｍ
Ｏ＋Ｉｉｎ＠・Ｐａｐｅｒ　０ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　
）社、パルプおよびペーパ一部、　ＪＩｔ！Ｊｉｌよシ
製造されるインサルグー（ＸＭａＴＪＬＤＵＲ）Ｉｇ、
”１．ｆｌ−Ｆｉｆ９ｆ）エア州、ウィルζングトンの
、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ　ｏｏ鳳ｐａｎｙ　）社より
製造されるノメックス（ＭＯＭＮＸ　）紙、または電ネ
ソタ州、セントポーｋ（７）３Ｍ社より製造されるカプ
トンシート（ＸＡＰＴＯＭｍｌＭＭＴ　）がある、　こ
れらの紙は１粒子配向珪素鋼製の東帝を、ア毫ルファス
―性条帯材料に接合するのに利用したのと同一の接着材
料を利用、して、鉄心に接着される。

効　　　果 この発明によれば、アモルファス磁性条帯磁気鉄心の組
立および取扱い時に損傷する可能性が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１ｇはこの発明の磁気鉄心の概略図、第２１図、第２
６図および第１０図は磁気鉄心の製造過程を示す概略図
である。 ／Ｑ・・磁気鉄心、ココ・・アモルファス磁性条帯、２
参・・ノンアモルファス磁性条帯−°−）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　相互Ｋ”１１方向に隣接する層を形成するよ
   うにそれ自体上Ｋ１１ｉされたアそルファス磁性条帯と
   、上記ア螢ル７アス磁性秦帝によ多形成され友最内層に
   対して径方向内側Ｋｌｌ接して配置されたノンアモルフ
   ァス金属材料の内側補強体とを備えた磁気鉄心。 （λ）上記ノンアモルファス金属材料が粒子配向珪素鋼
   である特許請求の範囲第７項記載の磁気鉄心。 （３）上記ノンアモルファス金属材料が争帝の形態を有
   してなる特許請求の範囲第１項または第２項記載の磁気
   鉄心− に）上記ノンアモルファス金属材料が上記最内層に接着
   されてなる特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   一項記載の磁気鉄心。 （！）　　電磁誘導装置に用いられる液体誘電体に対し
   てコアを不透過性にするため、磁気鉄心の少なくとも外
   縁にシール剤のコーティングが設けら、れてなる特許請
   求の範囲第７項乃至第参項のいずれか一項記載の磁気鉄
   心。 （４）上記シール剤が絶縁フェスである特許請求の範囲
   第３項記載の磁気鉄心。 （７）上記シール剤が弗化シリコーンである特許請求の
   範囲第５項記載の磁気鉄心。 （ｊ）　　上記コーティングが静電塗装された粉体であ
   る特許請求の範囲第１項記載の磁気鉄心。 （テ）磁気鉄心の少なくとも一部の周囲ｋ、電気コイル
   をそこに配置するための補強絶縁巻回物を備えてなる特
   許請求の範囲第１項乃至第１項のいずれか一項記載の磁
   気鉄心。