JPS60213014A - 磁気コア - 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】 本発明は、−重ねまたは一列のプレートからなり、これ
らのプレートが主として軸線方向に延びており、その主
要面でｑ二いに接触しており、これらのプレートの重な
り断面が包結線として中断のない閉じた曲線を有し、こ
の曲線が楕円形に近似しており、プレートとｆ行な関係
に位置する第１の対称軸線とそれに直角の第２の対称軸
線とを有し、曲線と第２対称軸線との交差点間の開隔す
が曲線とｉｔ対称軸線との交差点間の間隔ａよりもきわ
だって大きくなっている磁気コアに関する。

磁気コアというのは、特に、変圧器鉄心の脚部またはチ
１−クコイルのコアのような部品として使用される。

磁気コアは１つまたは２つの巻線で囲まれている。この
磁気コアが変圧器鉄心の一方の脚部となっている場合、
２つの巻線、すなわち、内方低電圧側′４！！線と外方
高°尼圧側巻線で囲まれているのが普通である。

ト述のように一般的な磁気コア、特に本発明による磁気
コアには種々の用途があるが、説明を簡屯明瞭にすべく
、以Ｆに主として変圧器鉄心の脚部としての用途を説明
する。しかしながら、これは本発明に従った他の用途を
排除するものではなく、当業者であれば、変圧器鉄心の
脚部に関連した原理が他のＩ］ｒ能性のある用途にとっ
ても有効であることは明らかであろう。

種々の脚が公知であり、特に、軸線り向に対して直角に
包絡線としての円形の横断面を有し、最大限この円を満
たす脚部や、軸線方向に対して直角に長方形、おそらく
は正方形の横断面を有する脚部とが顕著である。

便宜ト、これらの脚部は、以下、それぞれ丸い脚部、長
方形の脚と呼ぶ。

後述するように、「包絡線」という用語が嫂統する閉じ
たなだらかな曲線を穢味することはｒ解されたい、この
曲線は軸線方向に対して【ａ角に付置するそのコアの横
断面の突出するかどのある点をすべて結んだものである
。

ここで、以下にさらに詳しく説明するように４脚部横断
面に平坦部を設けること、すなわち、積重体の重なり高
さを片側で減らすことよって低電圧箔巻線の軸線方向開
放フィーダに必要な場所を提供することが一般的である
ことに注目されたい、包絡線の決定のために、以下に詳
しく説明するように、抽出がｌｆｌ記平坦部についてな
される。

丸い脚や長Ｍ形脚の場合１脚をいかに経済的に最適な構
成とするかの方法や、その特殊な利点および欠点のいず
れをも公知の構造が持ち得るということは当業者に知ら
れている。

ＦＲ−Ａ−１，４９３，３１２で公知となっているよう
に、Ｌ記形式の変圧器鉄心では、前記包絡線は楕円形あ
るいは楕円形に近い形である。この変圧器鉄心の脚（以
下、便宜上、楕円形とする）は丸い脚や長方形脚に対す
るものであり、定められた技術仕様において特に変圧器
構造を一層経済的なものとし、丸い脚と長方形脚のいく
つかの利へを組合わせ、それらの欠点を抑制するという
利点がある。

しかしながら、丸い脚も公知の楕円形脚も、磁気コアの
必要な横断面、したがって、直径方向（少なくとも楕円
形の１つの軸線）においてなんらかの変化があると、必
要なプレート幅、主として、製作中に使用される、前記
包絡線に関連する型板も変わるという欠点を持つ。

本発明は、特に、この欠点を解消し、同じ型板を使用し
、プレート幅の変化を完全になくし、積重高さにほとん
ど変化を生じさせないことにより磁気コアの製作を大幅
に規格化することができ。

種々のコア横断面を得ることができるようにすることを
目的とする。

この目的を達成すべく、曲線は短軸に沿って寸法ａだけ
隔たった２つの槽内部分と、これら槽内部分の端点を相
互につなぐ２つの直線とからなる。

コア横断面で直線の長さを変えた場合、槽内部分に関す
る型板は変化せず、ステップパター７゜すなわち、プレ
ートの幅および積重体の高さもｉｉｊ記楕内部分におい
て変化することがない。

好ましくは、曲線はａ　／　２の半径を持つ２つの半円
形と、これらの半円形の端点を相１Ｈにつなぐ長さくｂ
−ａ）の２つの直線とからなる。

ｂ：ａの比は１．０５から２の間、特に１．３と１．７
の間にあると好ましい。

楕円形あるいは楕円形に近い形の包絡線につｌ、Ｘて比
ｂ：ａが１．３と１．４の間にあること自体はＦＲ−Ａ
−１，４９３，３１２で公知であるが１本発明は楕円形
に近い形の包絡線には関係ない。

本発明の他の特徴、利点は、変圧器鉄心の公知の脚およ
びこのような脚のための未発明による磁気コアの実施例
についての以下の説明から明らかになろう６本発明によ
る実施例は単に例示したにすぎす、発明を限定するもの
ではない。

なお、各図において、同じ参照符号は同じ構成要素また
は同じ機能を果たす構成要素を意味していることは了解
されたい。

ＰＪ１図に示す公知の変圧器鉄心の脚は積重ねたプレー
トの列からなる。この脚の磁気コアはノぐツケージ１〜
５に従って配置したプレートからなる。

各パッケージｌ、２．３．４．５のプレートは同じ幅を
持つが、異なった番号のパッケージのプレートの幅は異
なっている。

プレートはその主要面でｑいに係合している。

中央パッケージ１の両側にそれぞれパッケージ２．３．
４が設置してあり、一方のパッケージ４の外側にのみパ
ッケージ５が係合している。他ノｊのパー、ケージ４の
外側にはパッケージ５はなく。

低電圧側箔巻線からの軸線方向開放ツイータのために充
分な余裕が残しである。第１図に示す横断面は脚、した
がって、磁気コアの軸線方向に対して直角に位置するも
のであり、プレート列が包結線としての円８を有する。

先に述べたように、この包結線は横断面の突出するとが
ったへのすべてを通る曲線であり、低電圧側箔巻線から
の軸線馬肉開放フィーダのための積唄体または列の平坦
部を設けることについて抽出がなされる。

プレート１〜５の積重体は内方低電圧側巻線６によって
囲まれており、この巻線６は外方高電圧側巻線７によっ
て囲まれている。積重体１〜５の所与の横断面について
、外接円の直径、したがって、その円周は使用している
プレート幅の数が多くなるにしたがって、すなわち、幅
の種類を多くするにつれて減少し、円面績のもつと大き
な部分がカバーされ得る０円周が減少すれば、巻線６゜
７のコストもドがり、理論的にはプレート幅の数を口ｆ
能な限り大きくとることができる。

コア構造を合理化すれば、プレート幅の数を制限できる
。

プレート幅の数の選択は、変圧器についての技術的な要
求に関する全コスト（材料費および作業コスト）を考慮
して行なわれるが、前記所与のプレート幅数の場合には
、外接円の面積を最大限まで満たす。

第２〜４図を参照して、第４図に示すような本発明によ
る脚を第２図に示すような公知の脚（第１図の丸い形の
ものである）からどのように導いたのかと考えることが
できるかがここに示しである。　第２図に示す、積重体
１〜５からなる公知コアは円８によって囲まれている。

積重体高さはｉであり、外接円８の１１径はａであり、
最も幅広いプレートの幅はｊである。このコアを積重体
ｌの中央で分割したとき、２つのコア部分が得られ、そ
れぞれ積重体高さはｉｌおよび１２となる＊　１１　＋
！２＝ｉであるけれども、１１は必ずしも１２に等しく
ない、これは、Ｌ記の平坦部により、平坦部を持つコア
部分の積重体高さ１２が平坦部を持たないコア部分の積
重体高さｉＩよりも低くなるからである０両コア部分で
最も幅の広いプレートは幅ｊ、すなわち、当初の積重体
ｌにおける最も幅の広いプレートの幅を持つｅｊｌ、ｉ
７、ｉは鴫２図の外接円８の直径ａよりも小さい。２つ
のコア部分に分割した状態が第３図に示しである。

ｖｇ４図に示すように両コア部分間にプレート幅がａに
等しくかつ積重体高さがｋに等しいプレート積重体９を
置いた場合、次のような新しい磁気コアを得ることがで
きる。この磁気コアの最も幅の広いプレート（積重体の
プレート）の幅は第２図に示す当初の磁気コアの外接円
８の直径ａに等しく、全積重高さはｉ（＋ｉ２　＋ｋ、
すなわち、ｉ＋ｋに等しい。

この磁気コアの横断面には曲線ｌＯが外接し。

この曲線は当初の円８の半分部分と、これら内部分の端
点を相ｑにつなぐ２つの直線部分１５とからなる。この
曲線ｌＯは２つの対称軸線、すなわち、プレートと平行
な関係に位置しかつ積重体９を２つの等しい部分に分け
ている第１対称軸線１１と、この第１対称軸線１１に対
して直角に位置する第２対称軸線とを有する。これらの
対称軸線１１．１２は点Ｏで介いに交差している。包絡
曲線ｌＯと第１力１称軸線１１の交差点１３間の間隔は
当初の円８の直径ａに等しく、第２対称軸線１２と包絡
曲線ｌＯの交差点１４間の間隔（以下、ｂとする）はに
＋ａに等しい、ａｍｍ全全高に＋ｉである。すなわち、
ｋ＋ａよりも小さい。

第４図にボす磁気コアでは、１．０５≦ｂ／ａ≦２．好
しくは、１．３≦ｂ／ａ≦１．７であるとき、良い結果
が得られる。比ｂ／ａ、したがって、この比の基になる
ｋの値は、要求される技術状Ｓ（短絡損失、無負荷損失
等）についての全コスト（材料費手作業コスト）を勘案
して決定する。

第４図に示す形式の磁気コアを使用する場合。

寸法ａの強力な規格化がｎｆ能であり、これには必要な
プレート幅に関連したステップおよびおそら。

くは低電圧側箔巻線からの前記開放ツイータのための平
坦部を設けるステップを含む。

さらに、寸法ａに合わせる必要なく、すなわち、ｋの最
適値に非常に近いに値を適用することによって、磁気コ
アの横断面を数パーセント、１０％を越えてさえ変更す
ることができる。したがって、ａについての２，３の一
定したイ１を用いて広い範囲にわたって変圧器をカバー
することができる。第４図に示す磁気コアを用いること
によって、変圧器の全コストは第１図に示す形式の脚を
持つ変圧器のコストに比べて数パーセントにわたって下
がる。

第４図に示す実施例は約５０００　ｋＶＡまでの小動力
に使用するのが好ましい。

本発明をと記の実施例に限定するつもりはなく１発明の
範囲内で上記の実施例に多くの変更。

たとえば、形、構成、配置、使用する構成部品の数に関
する変更がｆｉｌ能である。

たとえば、包絡線の半円部分を２つの楕円形部分として
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は低電圧側巻線、高電圧側巻線で囲まれた公知の
変圧器鉄心の脚を通る、軸線方向に対して直角の横断面
図である。 第２．３．４図は公知の磁気コアを通る。軸線方向に対
して直角の横断面図であり、この公知磁気コアから得た
２つの半分部分と本発明に従ってそこから導いたコアか
ら得た２つの半分部分をそれぞれ示す図である。 図面において、１〜５争−拳プレー）−パッケージ、６
Φ書・低電圧側巻線、γφ拳・高電圧側巻線、８・・・
円、９・・・積重体、１０・・・曲線、１１．１２１１
・・対称軸線、１３．１４・・・交差点

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）、　−重ねまたは一列のプレー）（１〜５）から
   なり、これらのプレートが主として軸線方向に延びてお
   り、その主要面でｑいに接触しており、これらのプレー
   トの重なり断面が包絡線（１０）として中断のない閉じ
   た曲線を有し、この曲線が楕円形に近似しており、プレ
   ートと平行なＩ！ｌ係に位置するＭｌの対称軸線（ｌ　
   ｌ）とそれに直角の第２の対称軸線（１２）とを有し１
   曲線と第２対称軸線（１２）との交差点（１４）間の間
   隔すが曲線とｖＪｌ対称軸線（１１）との交差点（１３
   ）開の間隔ａよりもきわだって大きくなっている磁気コ
   アにおいて、曲線が短軸に沿って寸法ａ隔たった２つの
   楕内部分（８）と、これら楕内部分（８）の端点を相η
   につなぐ２つの直線（１５）とからなることを特徴とす
   る磁気コア。
2. （２）、　特許請求の範囲ｗ４１項記戦の磁気コアにお
   いて　曲線が半径ａ／２を持つ２つの半円（８）と、こ
   れらの半円の端点を相７７につなぐ、長さくｂ−ａ）を
   持つ２つの直線（１５）とからなることを特徴とする磁
   気コア。
3. （３）、＃許請求の範囲第１項または第２項記載の磁気
   コアにおいて、比ｂ／ａか１．０５から２であることを
   特徴とする磁気コア。
4. （４）、　特許請求の範囲第３項記載の磁気コアにおい
   て、比ｂ／ａが１．３から１７であることを特徴とする
   磁気コア。
5. （５）、　特許請求の範囲第１項から第４項までのいず
   れか１つの項に記載の磁気コアにおいて、包絡線内側に
   平坦部を南することを特徴とする磁気コア。