JPS6081805A - 鉄損の低い電力用巻きトランス - Google Patents
鉄損の低い電力用巻きトランスInfo
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- JPS6081805A JPS6081805A JP58189154A JP18915483A JPS6081805A JP S6081805 A JPS6081805 A JP S6081805A JP 58189154 A JP58189154 A JP 58189154A JP 18915483 A JP18915483 A JP 18915483A JP S6081805 A JPS6081805 A JP S6081805A
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- JP
- Japan
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- wound
- iron loss
- core
- distortion
- amorphous alloy
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15308—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Fe/Ni
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技 術 分 野
非晶質合金薄帯を用いた、電力用巻きトランスについて
この明細書に述べる技術内容は該トランスの鉄損改良を
目積した開発成果に関連し、該トランスの属する技術分
野を占めている。
この明細書に述べる技術内容は該トランスの鉄損改良を
目積した開発成果に関連し、該トランスの属する技術分
野を占めている。
背 景 技 術
最近、溶融状態の合金を冷却体上に射出して、急冷凝固
させる直接製板法が開発された。この方法のなかでも急
冷凝固後の原子配列状態が結晶質とならず、ガラス状態
のようにアトランダムな非晶質状態を示す合金いわゆる
非晶質合金薄帯が製造されるようになってきた。
させる直接製板法が開発された。この方法のなかでも急
冷凝固後の原子配列状態が結晶質とならず、ガラス状態
のようにアトランダムな非晶質状態を示す合金いわゆる
非晶質合金薄帯が製造されるようになってきた。
この材料の鉄損は、従来トランス材として用いられた電
気鉄板に比べほぼ８分の１以下できわめて優れた値を示
し、実際にこのような非晶質合金薄帯を用いて製作した
巻きトランスの鉄損は低い。
気鉄板に比べほぼ８分の１以下できわめて優れた値を示
し、実際にこのような非晶質合金薄帯を用いて製作した
巻きトランスの鉄損は低い。
しかし実機に組込んで巻きトランスにした場合には、非
晶質合金薄帯を巻きコアにする前の鉄損と比べてかなり
大きくなり、いわゆるビルディングファクタの大きいこ
とを示していて、その原因はＦｅ −Ｂ −Ｓｉ糸の非
晶質合金薄帯の歪感受性が大きいためである。
晶質合金薄帯を巻きコアにする前の鉄損と比べてかなり
大きくなり、いわゆるビルディングファクタの大きいこ
とを示していて、その原因はＦｅ −Ｂ −Ｓｉ糸の非
晶質合金薄帯の歪感受性が大きいためである。
発 想 の 基 礎
上記のようなビルディングファクタによる鉄損劣化を防
ぐ目的で様々な実験を繰り返した結果、非晶質合金薄帯
に、その長手方向に対して交差する方向に間隔が５゜０
〜２０闘の線状の局部結晶域又は線状の局部歪領域を導
入した後、巻きコアとし、ついで歪取、応力開放焼なま
しを施し、さらに銅の２次、１次の線輪を巻いた後、巻
きコアにその内側から張力を導入することによって、す
ぐれた鉄損の改善が実現されることを見出した。
ぐ目的で様々な実験を繰り返した結果、非晶質合金薄帯
に、その長手方向に対して交差する方向に間隔が５゜０
〜２０闘の線状の局部結晶域又は線状の局部歪領域を導
入した後、巻きコアとし、ついで歪取、応力開放焼なま
しを施し、さらに銅の２次、１次の線輪を巻いた後、巻
きコアにその内側から張力を導入することによって、す
ぐれた鉄損の改善が実現されることを見出した。
発 明 の 目 的
この知見により、非晶質合金薄帯を用いた、電力巻きト
ランスについて、鉄損の低い電力用巻きトランスを得る
ことがこの発明の目的である。
ランスについて、鉄損の低い電力用巻きトランスを得る
ことがこの発明の目的である。
発 明 の 構 成
上記の目的は、次の事項を骨子とする仕組みにより有利
に成就される。
に成就される。
Ｆｅ７５〜８８原子％−Ｂ８〜１６原子％ ・ＳｉＯ〜
１０原子係（以下単に係で示す）の成分組成を有する非
晶質合金薄帯より成り、その長手方向に対して交差する
方向に５．０〜２０闘間隔で線状の局部歪領域又は局部
結晶域を薄帯の片面上にそなえ、かつ該薄帯の巻きコア
加工と歪取り焼なましを経てから巻きコアに導入した、
１．５〜８．５に９／鰭２ の張力を内蔵することから
なる鉄損の低い電力用巻きトランス。
１０原子係（以下単に係で示す）の成分組成を有する非
晶質合金薄帯より成り、その長手方向に対して交差する
方向に５．０〜２０闘間隔で線状の局部歪領域又は局部
結晶域を薄帯の片面上にそなえ、かつ該薄帯の巻きコア
加工と歪取り焼なましを経てから巻きコアに導入した、
１．５〜８．５に９／鰭２ の張力を内蔵することから
なる鉄損の低い電力用巻きトランス。
まずこの発明において非晶質合金薄帯の成分組成を上記
のように限定する理由は次のとおりである。
のように限定する理由は次のとおりである。
Ｆｅ：’７５〜８８％
７５チ以下では非晶質化しに＜＜、また、８８％以上で
は非晶質になっても、結晶化し易く、安定性が悪いので
、Ｆｅは７５〜８３％の範囲とする。
は非晶質になっても、結晶化し易く、安定性が悪いので
、Ｆｅは７５〜８３％の範囲とする。
Ｂ：８〜１６％
８憾以下では、非晶質形成能がいちぢるしく悪い、又１
６％以上は、高価なりが多すぎて不経済なのでＢは８〜
１６％の範囲とする。
６％以上は、高価なりが多すぎて不経済なのでＢは８〜
１６％の範囲とする。
Ｓｌ ： ０〜１０ ％
Ｂとおきかえることによって、磁気特性を大巾に劣化さ
せるものではなく、また非晶質の安定性が向上するので
望ましい元素であるが１０％以上添加すると、非晶質形
成能がいちぢるしく態化するので、Ｓｉは１０係以下と
する。
せるものではなく、また非晶質の安定性が向上するので
望ましい元素であるが１０％以上添加すると、非晶質形
成能がいちぢるしく態化するので、Ｓｉは１０係以下と
する。
さて上記成分組成に成るＦｅ −Ｂ −Ｓｉ系非晶質合
金薄帯の片面上に長手方向とほぼ直角にボールペンで線
状に歪を導入（以下スクラッチという）した。
金薄帯の片面上に長手方向とほぼ直角にボールペンで線
状に歪を導入（以下スクラッチという）した。
このときボールペンによるスクラッチの度合いは、ペン
先の圧力が大体８〜５φυ１２であった。
先の圧力が大体８〜５φυ１２であった。
このようなスクラッチを導入した薄帯を、第１図に示す
ようなコアＣの形状に仕上げ、歪取焼なましを８５０℃
で１時間保持して行なった後第２図に示すように１次、
２次の線輪ｆ、ｓを巻いた。
ようなコアＣの形状に仕上げ、歪取焼なましを８５０℃
で１時間保持して行なった後第２図に示すように１次、
２次の線輪ｆ、ｓを巻いた。
この巻きトランスにつき、第２図に示す一対の当て金１
．２とげね８とを用い、コアＣに０．５〜４．７ ｋＶ
４ｎｍ２の円周張力を付加し鉄損に及ぼす影響を調べた
。
．２とげね８とを用い、コアＣに０．５〜４．７ ｋＶ
４ｎｍ２の円周張力を付加し鉄損に及ぼす影響を調べた
。
その結果の１例をＦｅ７Ｂ ％・Ｂ１４％・Ｓ１８％の
成分組成の急冷薄帯を用いた巻きトランスにつき第８図
に示すように、隣接するスクラッチ間隔が２０〜５．Ｑ
ｇｍの範囲でＷ１８１５０における鉄損（測定条件につ
き以下同様）は０．２０ｖｌＡ＋未満の値を示す。
成分組成の急冷薄帯を用いた巻きトランスにつき第８図
に示すように、隣接するスクラッチ間隔が２０〜５．Ｑ
ｇｍの範囲でＷ１８１５０における鉄損（測定条件につ
き以下同様）は０．２０ｖｌＡ＋未満の値を示す。
とくにスクラッチ間隔がｌＱｚｍの場合は、巻きコア０
に張力１．５〜２．５ ｋｇＡＬｍ２を付加すると０．
１０Ｗ＾以下の鉄損を示し、この鉄損値はきわめてすぐ
れたものである。
に張力１．５〜２．５ ｋｇＡＬｍ２を付加すると０．
１０Ｗ＾以下の鉄損を示し、この鉄損値はきわめてすぐ
れたものである。
たとえばスクラッチを入れて巻きコアにしたのち歪取り
焼なまししただけの第１図に示す巻きコア０の鉄損値は
、焼なまし条件をいかに適切にしても、張力を加えない
場合は、せいぜい０．１８η〜程度にとどまっていた。
焼なまししただけの第１図に示す巻きコア０の鉄損値は
、焼なまし条件をいかに適切にしても、張力を加えない
場合は、せいぜい０．１８η〜程度にとどまっていた。
また第２図に示すようにして巻きコア０に張力を付加し
た場合でも張力をあまり強くしすぎると、逆に鉄損が劣
化する傾向を生じてその極小値もまた、上記範囲のスク
ラッチがない場合と同じくせいぜい０．１８Ｗ／７ｃ９
程度であった。
た場合でも張力をあまり強くしすぎると、逆に鉄損が劣
化する傾向を生じてその極小値もまた、上記範囲のスク
ラッチがない場合と同じくせいぜい０．１８Ｗ／７ｃ９
程度であった。
スクラッチの間隔と巻きコアに付加する張力との適切な
組合せとした場合に限って低い鉄損を実現できることが
以上のとおり明らかである。
組合せとした場合に限って低い鉄損を実現できることが
以上のとおり明らかである。
スクラッチ即ち線状歪導入は、ボールペンではかく以外
に鋭利なナイフの先や、ダイヤモンドの鋭角で深さ数μ
ｍ以内の切り傷を付けることによってもほぼ同様の効果
が得られるほか、たとえば発熱線を非晶質合金の面に押
しつけることによる局部昇温を結晶化温度の近傍にて施
しこれにて線状の局部結晶域を形成させることによって
も同等の効果を得ることができる。
に鋭利なナイフの先や、ダイヤモンドの鋭角で深さ数μ
ｍ以内の切り傷を付けることによってもほぼ同様の効果
が得られるほか、たとえば発熱線を非晶質合金の面に押
しつけることによる局部昇温を結晶化温度の近傍にて施
しこれにて線状の局部結晶域を形成させることによって
も同等の効果を得ることができる。
実施例Ｉ
Ｆｅ ’Ｉ ８憾・Ｂ１８憾・８１９％の成分組成を有
する非晶質台°金薄帯の片面上にその長手方向とほぼ直
交する向きのＩＱａｍ間隔で線状けがきをボールペンで
施した。この非晶質合金薄帯を約１００酩径のトロイド
コアとして１００Ｎ巻いた後、３２０℃８０分、アルゴ
ンガス雰囲気中で歪取り焼なましを施した。
する非晶質台°金薄帯の片面上にその長手方向とほぼ直
交する向きのＩＱａｍ間隔で線状けがきをボールペンで
施した。この非晶質合金薄帯を約１００酩径のトロイド
コアとして１００Ｎ巻いた後、３２０℃８０分、アルゴ
ンガス雰囲気中で歪取り焼なましを施した。
その後１次、２次コイルを第２図に示すようにそれぞれ
１００回巻いたのち、油圧シリンダーを取りつけて、巻
きコアに２．ＯＪｃｇ／ｆｎｍ２の張力を付加した。
１００回巻いたのち、油圧シリンダーを取りつけて、巻
きコアに２．ＯＪｃｇ／ｆｎｍ２の張力を付加した。
その結果鉄損は０．１１０２ＷＡｃで、線状けがきと張
力導入を省略した場合の０゜１９７ＷＡｃ９に対して著
しく鉄損が改善された。
力導入を省略した場合の０゜１９７ＷＡｃ９に対して著
しく鉄損が改善された。
実施例２
Ｆｅ ７９係・Ｂ ］、 ５５％Ｓｉ ｅ係の成分組成
を有する非晶質合金薄帯の片面上にその長平方向と直角
に１０闘間隔でニク四ム線に電流を通じて発熱させ、こ
の線を非晶質合金の面におしあてることにより線状局部
結晶域を導入した後、この薄帯を約１００闘径のトロイ
ドコアとして１００層巻いた。このトロイドコアを８５
０℃で１０分間アルゴンガス雰囲気中で歪取り焼なまし
を施した。
を有する非晶質合金薄帯の片面上にその長平方向と直角
に１０闘間隔でニク四ム線に電流を通じて発熱させ、こ
の線を非晶質合金の面におしあてることにより線状局部
結晶域を導入した後、この薄帯を約１００闘径のトロイ
ドコアとして１００層巻いた。このトロイドコアを８５
０℃で１０分間アルゴンガス雰囲気中で歪取り焼なまし
を施した。
その後１次、２次コイルを第２図に示すようにそれぞれ
１００回春いた後前下シリンダーを取りつけてほぼ２
、 Ｑ Ｑ、４ｍ２の張力を付加して、張力付与をしな
い場合と鉄損を比較した。
１００回春いた後前下シリンダーを取りつけてほぼ２
、 Ｑ Ｑ、４ｍ２の張力を付加して、張力付与をしな
い場合と鉄損を比較した。
その結果Ｗ１８１５０は無張力の場合０．１５０Ｗ＾で
あったのに対し、張力付加にて０゜１１２ｗ、Ｍまで著
しく鉄損が改善された。
あったのに対し、張力付加にて０゜１１２ｗ、Ｍまで著
しく鉄損が改善された。
発 明 の 効 果
以上のとおり、この発明は非晶質合金薄帯を用いた電力
用巻きトランスとして鉄損の有効な低減が有利に実現で
きる。
用巻きトランスとして鉄損の有効な低減が有利に実現で
きる。
第１図は巻きコアの斜視図、
第２図は張力を付加した巻きトランスを示し、第８図は
電力用巻きトランスの線状歪領域の間隔と導入張力が、
Ｗ１８１５０における鉄損に及ぼす影響を示すグラフで
ある。
電力用巻きトランスの線状歪領域の間隔と導入張力が、
Ｗ１８１５０における鉄損に及ぼす影響を示すグラフで
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記成分組成の非晶質合金薄帯よりなり、その長手
方向に対して交差する方向に５．０〜２０ｓｚ間隔で線
状の局部歪領域又は局部結晶域を薄帯の片面上にそなえ
、かつ該薄帯の巻きコア加工と歪取り焼なましを経てか
ら巻きコアに導入した１、５〜Ｌ５ Ｊｃｇ／ｍｍ”の
張力を内蔵することを、特徴とする鉄損の低い電力用巻
きトランス。 記 Ｆｅ７５〜８８°Ｂ８〜１６°ＳｉＯ〜１０添字は原子
％
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58189154A JPS6081805A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 鉄損の低い電力用巻きトランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58189154A JPS6081805A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 鉄損の低い電力用巻きトランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6081805A true JPS6081805A (ja) | 1985-05-09 |
Family
ID=16236339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58189154A Pending JPS6081805A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 鉄損の低い電力用巻きトランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6081805A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5496418A (en) * | 1990-02-13 | 1996-03-05 | Alliedsignal Inc. | Amorphous Fe-B-Si alloys exhibiting enhanced AC magnetic properties and handleability |
-
1983
- 1983-10-12 JP JP58189154A patent/JPS6081805A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5496418A (en) * | 1990-02-13 | 1996-03-05 | Alliedsignal Inc. | Amorphous Fe-B-Si alloys exhibiting enhanced AC magnetic properties and handleability |
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