JPS6347131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電気工学の分野に関するものであり、
更に詳しくいえば強磁性体の鉄心に関するもので
ある。 強磁性体の鉄心はリアクトル、変圧器および成
層磁気回路で構成されるその他の誘導装置に広く
用いられており、それらの磁気回路は円筒形の巻
線が施される強磁性体の鉄心で構成されている。 そのような装置を効率よくかつ安価に作るため
に、および装置の寸法を小さくし、重量を軽くす
るためには、円筒形の巻線が施される強磁性体の
鉄心の横断面をできるだけ円に近づけることが重
要である。変圧器の製作においては、幅が異な
り、円に内接できる多段横断面を形成する変圧器
鋼を平行に積み重ねたもので作られる。 スペースフアクタを満足できるものとするため
に、最近の中電力変圧器の成層鉄心を構成する鋼
板の幅の寸法の数は12〜16種類にも達し、大電力
変圧器の場合にはその数は20以上にもなる。 横断面がほぼ円筒形の強磁性体鉄心も突き合せ
接合された磁気回路を特徴とする電力用変圧器お
よびブースタ変圧器のような各種の変圧器に用い
られる。それらの変圧器の鉄心は、半径方向に配
置されて扇形を形づくる各種の寸法の強磁性体の
板から組立てられる。円筒形の強磁性体鉄心は伸
開線に沿つて折り曲げられた等しい寸法の板で作
ることもできる。 このような種類の強磁性体鉄心のスペースフア
クタを高くするためには、非常に多くの種類の寸
法の成層板を用いなければならない。そのために
は、強磁性体板素材の寸法と形状の異なる数多く
の成層板に切り出すために用いられる機械のひん
ぱんな部品交換と調整を必要とする。伸開線形の
成層鉄心の製作には複雑な機械と操作を必要とす
る。 正六角形の強磁性体鉄心を有する電気機械は知
られている。たとえば、鉄心が４個の部品で作ら
れている三相変圧器の磁気回路が知られている
（東ドイツ特許第1011056号参照）。それらの部品
のうちの２個の横断面は菱面体状であり、残りの
２個の部品の横断面は三角形である。菱面体状部
品は一定幅の鋼帯を巻くことにより作られ、三角
形の部品はある角度でカツトされた鋼帯を巻くこ
とにより作られる。 そのような鉄心のスペースフアクタは十分に高
くない上に、バイアスカツトされた鋼帯の製作は
面倒である。 円筒巻線を有する誘導装置用の強磁性体鉄心も
知られている。この鉄心の横断面形状は辺の数が
偶数の正多角形である（英国特許明細書第68861
号参照）。この鉄心の横断面は六角形であつて、
幅の等しい強磁性板より成る横断面が菱形の等辺
四辺形スタツクを３つ合わせて構成される。この
鉄心の製作に必要な強磁性体板の数は従来の鉄心
の製作に必要な強磁性体板の寸法の数よりも少
い。しかし、この六角形鉄心のスペースフアクタ
は83％に達するだけであるが、効率が高くて経済
的な誘導装置を得るためにはスペースフアクタは
90％より低くてはならない。 本発明は、幅が等しい強磁性体板から作られ、
スペースフアクタが少くとも90％であるような円
筒形巻線を有する誘導装置用の強磁性体鉄心を得
ることを目的とするものである。 この目的は、幅が等しい強磁性体板の等辺四辺
形スタツクで構成され、横断面が偶数辺の正多角
形として作られている、円筒形巻線を有する誘導
装置用の強磁性体鉄心であつて、辺の数は８より
も少なくなく、即ち、辺の数は８以上であり、ｎ
を鉄心の辺の数、α＝2π／ｎとして、スタツク
の角度は次の数列 により決定され、この数列の各鋭角のスタツクの
数はｎ／２に等しく、ｎが４で除せる数であれ
ば、鉄心には横断面が正方形のスタツクがｎ／４
個更に設けられるような強磁性体鉄心を得ること
により達成される。 次の表は辺の数の異なる鉄心についてのスタツ
クの数とスペースフアクタを示すものである。ス
ペースフアクタｋは次式から算出される ｋ＝ｎ sinα／2π

【表】 この表からわかるように、辺の数が10〜14の多
角形断面を有する鉄心はスペースフアクタの見地
から全ての実用的な目的にかなうことがわかる。 本発明により、誘導装置の円筒巻線により形成
された円に内接することができ、十分に大きな数
の辺を有する正多角形の横断面を有する鉄心を製
作するために、等しい幅の強磁性体板を用いるこ
とが可能である。本発明の強磁性体鉄心はそのス
ペースフアクタが100％に近い点で従来の鉄心よ
り有利である。本発明の鉄心のスペースフアクタ
の一例をあげれば次の通りである。ｎ＝８，ｋ＝
0.9（90％）、ｎ＝12，ｋ＝0.955（95.5％）、ｎ＝16，
ｋ＝0.975（97.5％）、ｎ＝22，ｋ＝0.987（98.7％）
等。 本発明により磁気回路の製作がかなり容易とな
り、効率が高くて経済的な誘導装置を製作でき
る。 本発明の強磁性体鉄心は、特殊な材器を用いる
ことなしに、簡単に製作できる。製作は、強磁性
体板を切断し、切断した強磁性体板を指定の順序
で配置するだけである。 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。 第１図は、幅が等しい強磁性体板２の等辺四辺
形スタツク１を６個用いて組立てた八角形断面の
鉄心を示す。６個のスタツク１のうち４個は鋭角
が45度の菱形として作られ、残りの２個のスタツ
クは正方形として作られている。 第２図は横断面が十角形の鉄心を示す。この鉄
心は等しい寸法の強磁性体板２の等辺四辺形スタ
ツク１を10個用いて作られている。スタツク１の
うち５個は鋭角が36度の菱形として作られ、残り
の５個は鋭角が72度の菱形として作られている。 第３図は十二角形横断面の鉄心を示す。この鉄
心は幅の等しい強磁性体板１１の等辺四辺形のス
タツク１を15個用いて作られている。そのうちの
６個のスタツクは鋭角が30度の菱形として作ら
れ、他の６個のスタツクは鋭角が60度の菱形とし
て作られ、残りの３個のスタツクは正方形であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は辺の数が８である本発明の強磁性体鉄
心の概略斜視図、第２図は辺の数が10である本発
明の強磁性体鉄心の概略斜視図、第３図は辺の数
が12である本発明の強磁性体鉄心の概略斜視図で
ある。 １……強磁性体板のスタツク、２……強磁性体
板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 幅が等しい強磁性体板の等辺四辺形でスタツ
   クが構成され、横断面が偶数辺の正多角形として
   作られている、円筒形巻線を有する誘導装置用の
   強磁性鉄心であつて、辺の数は８以上であり、ｎ
   を鉄心の辺の数、α＝2π／ｎとして、スタツク
   の角度は次の数列 により決定され、この数列の各鋭角のスタツクの
   数はｎ／２に等しく、ｎが４で除さられる数であ
   れば、鉄心には横断面が正方形であるスタツクが
   ｎ／４個更に設けられることを特徴とする強磁性
   体鉄心。