JPS63155709A - 変流器 - Google Patents
変流器Info
- Publication number
- JPS63155709A JPS63155709A JP61301381A JP30138186A JPS63155709A JP S63155709 A JPS63155709 A JP S63155709A JP 61301381 A JP61301381 A JP 61301381A JP 30138186 A JP30138186 A JP 30138186A JP S63155709 A JPS63155709 A JP S63155709A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux density
- magnetic flux
- current transformer
- core
- amorphous alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、磁心における電磁誘導を利用した電流測定用
の変流器に関する。
の変流器に関する。
（従来の技術）
変流器は、家電機器、ＯＡ機器、産業機器の電流制御、
あるいは電流検出に用いられる。
あるいは電流検出に用いられる。
例えば、ニアコンディショナー（エアコン）について述
べるとエアコンの運転電流のコントロールやコンプレッ
サーの負荷状態の検知から冷媒回路を適正にコントロー
ルするためにフェライト磁心による変流器が使われてい
る。構成図を第１図に示すが、−次側１は、磁心２を貫
通している場合が一般的であり、２次側３は、３０００
〜５０００タンと相当数の巻線が行なわれ、２次側の検
出出力が低くなるように抑えている。この２次出力は１
次電流に対する直線性が必要とされているが特に家電機
器では周波数依存性、即ち５０Ｈｚと６０Ｈｚでの２Ｍ
ａｇ、 ＭＡＧ＝１３１２２４ （１９７７））によっ
て報告されているが、用いた合金組成はＦｅ、ａ Ｎ、
’４ Ｑ Ｐｌ、 ４８Ｇでありパ−マロイと同等Ｖ飽
和磁束密度のため特に優れた磁気特性は得られていない
。
べるとエアコンの運転電流のコントロールやコンプレッ
サーの負荷状態の検知から冷媒回路を適正にコントロー
ルするためにフェライト磁心による変流器が使われてい
る。構成図を第１図に示すが、−次側１は、磁心２を貫
通している場合が一般的であり、２次側３は、３０００
〜５０００タンと相当数の巻線が行なわれ、２次側の検
出出力が低くなるように抑えている。この２次出力は１
次電流に対する直線性が必要とされているが特に家電機
器では周波数依存性、即ち５０Ｈｚと６０Ｈｚでの２Ｍ
ａｇ、 ＭＡＧ＝１３１２２４ （１９７７））によっ
て報告されているが、用いた合金組成はＦｅ、ａ Ｎ、
’４ Ｑ Ｐｌ、 ４８Ｇでありパ−マロイと同等Ｖ飽
和磁束密度のため特に優れた磁気特性は得られていない
。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、変流器に用いられる磁心の高出力化をはかる
ことにより、小形軽量化をはかるものである。
ことにより、小形軽量化をはかるものである。
（問題点を解決するための手段と作用）本発明は変流器
の磁心としてＦｅ−３ｉ−Ｂを基本とする高飽和磁束密
度を持ち、かつ高透磁率化したアモルファス合金を用い
たことを特徴としており、これにより、高２次出力を得
て、ｔＪｓ形軽形化量化成したものである。
の磁心としてＦｅ−３ｉ−Ｂを基本とする高飽和磁束密
度を持ち、かつ高透磁率化したアモルファス合金を用い
たことを特徴としており、これにより、高２次出力を得
て、ｔＪｓ形軽形化量化成したものである。
ここで用いるＦｅ−３ｊ−Ｂを基本とするアモルファス
合金は飽和磁束密度がｌｏＫＧ以上の値をもつ組成で上
記目的を達成する。飽和磁束密度がｌ０Ｋ（Ｅ未満では
、１次電流に対する２次出力の直線性が失われてしまう
。好ましくは飽和磁束密度は１２ＫＧ以上であり、さら
に好ましくは１４ＫＧ以上である。
合金は飽和磁束密度がｌｏＫＧ以上の値をもつ組成で上
記目的を達成する。飽和磁束密度がｌ０Ｋ（Ｅ未満では
、１次電流に対する２次出力の直線性が失われてしまう
。好ましくは飽和磁束密度は１２ＫＧ以上であり、さら
に好ましくは１４ＫＧ以上である。
これを組成式で表わすと、一般式
（Ｆｅ１−４Ｍａ）ｘ ｏ ｎ −ｂＹｂただし、
Ｏ≦ａ≦０．０８
１２≦ｂ≦２８
Ｍ ： Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏの少なくとも１
種Ｙ：Ｓｉ、Ｂ であり、飽和磁束密度がｌ０ＫＧ以」二であることを満
足することが好ましい。
種Ｙ：Ｓｉ、Ｂ であり、飽和磁束密度がｌ０ＫＧ以」二であることを満
足することが好ましい。
ここで、Ｍは主に透磁率の改善に有効な元素であるがさ
らにＣｒは耐食性の改善、Ｍｏ、 Ｎｂは結晶化温度の
向上、ＣＯは飽和磁束密度の向上をもたらす。
らにＣｒは耐食性の改善、Ｍｏ、 Ｎｂは結晶化温度の
向上、ＣＯは飽和磁束密度の向上をもたらす。
Ｎｉ、 Ｇｏを除く場合ａ＞０．０８では飽和磁束密度
が１０ＫＧ以下まで低下し、好ましくない。ＣＯの場合
ばａ≦０．５０でＮｊの場合はａ≦０．４０１．０ＫＧ
以上の飽和磁束密度を持つことができる。Ｙはアモルフ
ァス化するのに必須な元素であるがｂ〈１２およびｂ〉
２８では通常の方法でアモルファス相は得られ難い。
が１０ＫＧ以下まで低下し、好ましくない。ＣＯの場合
ばａ≦０．５０でＮｊの場合はａ≦０．４０１．０ＫＧ
以上の飽和磁束密度を持つことができる。Ｙはアモルフ
ァス化するのに必須な元素であるがｂ〈１２およびｂ〉
２８では通常の方法でアモルファス相は得られ難い。
なおＳｉよりＢを同等以上含有する方がアモルファス相
が得られ易い。
が得られ易い。
さらにＦｅ−３ｉ−Ｂを基本とするアモルファス合金を
変流器として用いる場合、透磁率が重要であり、５０Ｈ
ｚで２ｍＯｅの励磁界条件で３０００以上が好ましい。
変流器として用いる場合、透磁率が重要であり、５０Ｈ
ｚで２ｍＯｅの励磁界条件で３０００以上が好ましい。
３０００未満の場合、２次出力が低くなり、特に周波数
（たとえば５０Ｈｚと６０Ｈｚ）による２次出力の変化
が大きく家電機器に用いる場合は好ましくない。
（たとえば５０Ｈｚと６０Ｈｚ）による２次出力の変化
が大きく家電機器に用いる場合は好ましくない。
一般にこれらの組成からなるアモルファス合金は、トロ
イダル状巻回、あるいは一定寸法に金型あるいはエツチ
ング等による打抜きを行ない、積層した後結晶化温度以
下キュリ一温度以上で歪取り熱処理を行なうが必要に応
じてこののち磁場中熱処理を行なってもよい。なお歪取
り熱処理後は急冷でも炉冷でもあるいはこの範囲にある
速度で冷却すわばよい。
イダル状巻回、あるいは一定寸法に金型あるいはエツチ
ング等による打抜きを行ない、積層した後結晶化温度以
下キュリ一温度以上で歪取り熱処理を行なうが必要に応
じてこののち磁場中熱処理を行なってもよい。なお歪取
り熱処理後は急冷でも炉冷でもあるいはこの範囲にある
速度で冷却すわばよい。
一般に、非晶質合金は、所定組成比の合金素材を溶融状
態から１０”Ｔ：／秒以上の冷却速度で急冷すること（
液体急冷法）によって得られることが知られている。本
発明の非晶質合金も、上記した常法よって容易に製造で
きる。この非晶質合金は、例えば単ロール法によって製
造された板状の薄帯として使用される。この場合、厚み
５卯未満の薄帯を製造することは液体急冷法では実質的
に困難であり、厚い方は６０庫程度まで可能であるが適
正な板厚は使用周波数によって決まる。即ち商用周波数
用では６０μｓ程度まで、構わないが高周波で用いる場
合は、５〜３０庫の範囲に設定するのが好ましい。
態から１０”Ｔ：／秒以上の冷却速度で急冷すること（
液体急冷法）によって得られることが知られている。本
発明の非晶質合金も、上記した常法よって容易に製造で
きる。この非晶質合金は、例えば単ロール法によって製
造された板状の薄帯として使用される。この場合、厚み
５卯未満の薄帯を製造することは液体急冷法では実質的
に困難であり、厚い方は６０庫程度まで可能であるが適
正な板厚は使用周波数によって決まる。即ち商用周波数
用では６０μｓ程度まで、構わないが高周波で用いる場
合は、５〜３０庫の範囲に設定するのが好ましい。
（発明の実施例）
以下に本発明の詳細な説明する。
（実施例−１）
単ロール法によりＦｃ、 ９ Ｓｌｓ Ｂｘ３なる組成
のアモルファス合金を作製した。板厚は２５μｓ幅５ｍ
ｍであり、飽和磁束密度は１５．８ＫＧであった。得ら
れたアモルファス合金薄帯を外径１．８ｍｍ内径１２ｍ
ｍのトロイダルコアに成形した後、通常の歪取り熱処理
を行なった。透磁率は５０Ｈｚ、２ｍＯｅの励磁条件で
４９００であった。このコアをケースに入れ２次側巻線
として２０００ターン巻き磁心を貫通する導線を１次側
として５〜３０Ａの電流を（５０Ｈｚ、 ６０Ｈｚ）を
流し２次側の誘起電圧を測定した。］７次電流に対する
２次出力を５０Ｈｚ、 ６０Ｈについてそれぞれ第２図
に示す。図より明らかなように３０Ａまで直線性が保た
れておりまた周波数による出力差もほとんどなく変流器
として必要な特性を満足している。
のアモルファス合金を作製した。板厚は２５μｓ幅５ｍ
ｍであり、飽和磁束密度は１５．８ＫＧであった。得ら
れたアモルファス合金薄帯を外径１．８ｍｍ内径１２ｍ
ｍのトロイダルコアに成形した後、通常の歪取り熱処理
を行なった。透磁率は５０Ｈｚ、２ｍＯｅの励磁条件で
４９００であった。このコアをケースに入れ２次側巻線
として２０００ターン巻き磁心を貫通する導線を１次側
として５〜３０Ａの電流を（５０Ｈｚ、 ６０Ｈｚ）を
流し２次側の誘起電圧を測定した。］７次電流に対する
２次出力を５０Ｈｚ、 ６０Ｈについてそれぞれ第２図
に示す。図より明らかなように３０Ａまで直線性が保た
れておりまた周波数による出力差もほとんどなく変流器
として必要な特性を満足している。
比較としてフェライト（矩形コア２５ｍｍ Ｘ ２２．
５ｍｍＸ６ｍｍ）コアについても検討したが同一出力特
性を得るのに２次巻線として３０００ターンが必要であ
った。
５ｍｍＸ６ｍｍ）コアについても検討したが同一出力特
性を得るのに２次巻線として３０００ターンが必要であ
った。
これらの２つの磁心についての比較を表１にまとめる。
これにより、本発明のアモルファス合金はフェライトに
比べ断面積で１／３、重量で１／４、磁路長２／３、巻
線数で２７３に低減される。
比べ断面積で１／３、重量で１／４、磁路長２／３、巻
線数で２７３に低減される。
（実施例−２）
表２に示す各アモルファス合金を実施例１と同様にして
作製し、磁心に成形した。それぞれの磁心について歪取
り熱処理を施し、２次巻線を２０００ターンとした。
作製し、磁心に成形した。それぞれの磁心について歪取
り熱処理を施し、２次巻線を２０００ターンとした。
これらの磁心について変流器としての特性を調べたがい
ずれも１次電流３０Ａまでの直線性は保たれており良好
であり、周波数による出力の差もなかった。また比較と
して、同表に示す比較例の組成も同様の実験を行なった
が、２次出力の直線性は３０Ａまで保たれなかった。こ
れを実施例の試料Ｎｏ、２と比較して第３図に示す。
ずれも１次電流３０Ａまでの直線性は保たれており良好
であり、周波数による出力の差もなかった。また比較と
して、同表に示す比較例の組成も同様の実験を行なった
が、２次出力の直線性は３０Ａまで保たれなかった。こ
れを実施例の試料Ｎｏ、２と比較して第３図に示す。
表１
’ Ｖ６ａＨｚ／ＶｓｎＨｚは５０Ｈｚ、 ６０Ｈｚ
における２次出力の比（１次電流１０Ａ） （以下余白） 表２ 〔発明の効果〕 以上詳述した如く、本発明によれば大幅に小形軽量化さ
れた変流器を提供することが出来その工業的価値は大で
ある。
における２次出力の比（１次電流１０Ａ） （以下余白） 表２ 〔発明の効果〕 以上詳述した如く、本発明によれば大幅に小形軽量化さ
れた変流器を提供することが出来その工業的価値は大で
ある。
第１図は変流器の構成図、第２図は本発明のアモルファ
ス合金を用いた変流器の１次電流（５０Ｈｚ。 ６０Ｈｚ）に対する２次出力値を示した図、第３図は本
発明と比較例の各変流器について１次電流（５０Ｈｚ）
に対する２次出力値を示した図である。 １・・・１次側巻線、 ２・・・磁心、３・・・
２次側巻線。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 再久男 第１図 ２゛ ／ 次 °５ＤＨ２ 立４ °５ＤＨｚ ／ ハ ０ｆθ ２ρ Ｂθ １〉【を魚、（Ａ） 第２１図 第３図
ス合金を用いた変流器の１次電流（５０Ｈｚ。 ６０Ｈｚ）に対する２次出力値を示した図、第３図は本
発明と比較例の各変流器について１次電流（５０Ｈｚ）
に対する２次出力値を示した図である。 １・・・１次側巻線、 ２・・・磁心、３・・・
２次側巻線。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 再久男 第１図 ２゛ ／ 次 °５ＤＨ２ 立４ °５ＤＨｚ ／ ハ ０ｆθ ２ρ Ｂθ １〉【を魚、（Ａ） 第２１図 第３図
Claims (2)
- （１）１０ＫＧ以上の飽和磁束密度をもち５０Ｈｚ、２
ｍＯｅの励磁条件での透磁率が３０００以上のＦｅ基ア
モルファス合金で磁心を構成して成る変流器。 - （２）Ｆｅ基アモルファス合金は （Ｆｅ＿１＿−＿ａＭａ）＿１＿０＿０＿−＿ｂＹｂＭ
：Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏの少なくとも１種Ｙ：
Ｓｉ、Ｂ ０≦ａ≦０．０８（ただしＣｏの場合は０≦ａ≦０．５
０）１２≦ｂ≦２８（ただしＮｉの場合は０≦ａ≦０．
４０）で表わされることを特徴とする特許請求範囲第１
項記載の変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61301381A JPS63155709A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61301381A JPS63155709A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 変流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63155709A true JPS63155709A (ja) | 1988-06-28 |
Family
ID=17896187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61301381A Pending JPS63155709A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63155709A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005537631A (ja) * | 2002-02-08 | 2005-12-08 | メトグラス・インコーポレーテッド | アモルファスＦｅを主成分とするコアを有する変流器 |
| KR100550284B1 (ko) * | 2003-12-02 | 2006-02-08 | 학교법인연세대학교 | 철기 비정질 합금 조성물 |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP61301381A patent/JPS63155709A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005537631A (ja) * | 2002-02-08 | 2005-12-08 | メトグラス・インコーポレーテッド | アモルファスＦｅを主成分とするコアを有する変流器 |
| KR101058536B1 (ko) | 2002-02-08 | 2011-08-23 | 메트글라스, 인코포레이티드 | 비정질 Ｆｅ계 코어를 갖는 자기 코어 및 이를 포함하는 인덕터와 전류 트랜스포머 |
| KR100550284B1 (ko) * | 2003-12-02 | 2006-02-08 | 학교법인연세대학교 | 철기 비정질 합금 조성물 |
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