变压器、电动机驱动装置、机械以及整流装置制造方法及图纸

提供一种变压器、电动机驱动装置、机械以及整流装置。变压器包括外周部铁芯以及与外周部铁芯的内表面接触的至少三个铁芯线圈。至少三个铁芯线圈分别包括铁芯以及卷绕于该铁芯的初级线圈和次级线圈中的至少一方。在至少三个铁芯中的彼此相邻的两个铁芯之间或者至少三个铁芯与位于外周部铁芯的中心的中心部铁芯之间形成有能够磁耦合的间隙。

【技术实现步骤摘要】
变压器、电动机驱动装置、机械以及整流装置
本专利技术涉及一种具备间隙的变压器、电动机驱动装置、机械以及整流装置。
技术介绍
现有技术中的变压器包括具备多个腿部的U字形状或E字形状的铁芯以及卷绕于这样的铁芯的线圈。线圈暴露于变压器的外部，因此由于从线圈泄漏的磁通而在线圈附近的金属部分产生涡流。由此，存在线圈附近的金属部分发热的问题。特别是，在油浸式变压器中，将变压器收纳于金属制的保存容器，因此需要抑制金属制的保存容器由于从线圈泄漏的磁通而发热。为了解决这种问题，在日本特公平5-52650号公报中，在线圈的周围配置屏蔽板，在日本专利第5701120号公报中，在保存容器的内侧粘贴屏蔽板。由此，能够抑制线圈附近的金属部分、保存容器发热。另外，在包括E字形状的铁芯的现有技术的三相变压器中，中央的相的磁路长度与两端的相的磁路长度不同。因此，存在以下问题：需要使中央的相的绕线数与两端的相的绕线数不同来调整三相的平衡。在此，在日本专利第4646327号公报和日本特开2013-42028号公报中公开了一种三相电磁设备，该三相电磁设备具备：主绕线，其卷绕于辐射状地配置的多个磁芯；以及控制绕线，其卷绕于将多个磁芯之间进行耦合而成的磁芯。在这种情况下，能够调整三相的平衡。
技术实现思路
然而，在日本专利第4646327号公报和日本特开2013-42028号公报中，存在以下问题：控制绕线位于电磁设备的最外方，因此控制绕线的磁通泄漏到外部。并且，除了具备主绕线以外还需要具备控制绕线，因此还存在电磁设备大型化的问题。并且，在变换器用变压器中，卷绕有直流侧绕线和交流侧绕线的任意数量的腿部由带间隙的铁芯构成。在直流侧绕线上连接有各自独立的晶闸管，交流侧绕线以彼此串联连接的方式连接于电源。这种带间隙的铁芯用于所谓的串联多重电压型的变换装置，就其动作的高速响应性、电源侧的功率因数以及高频而言，能够得到良好的特性。关于通常的变压器的铁芯，缩小硅钢板的冲压板接合部小来减小磁阻，从而减小铁损、励磁电流以及振动噪音。与此相对，关于变换器用变压器的铁芯，由于以下两个原因，需要形成间隙来在某种程度上增大磁阻。(1)由于晶闸管的导通定时的些许偏离或控制上的些许偏离、以及包括变压器的电路的阻抗特性的差异等，而产生直流成分的电流。当该直流电流流过直流侧绕线时，在铁芯中发生直流偏磁而铁芯饱和。其结果，励磁电流增大而使作为电力变换装置的特性恶化，并且变换器用变压器中的损耗增加，振动噪音变大。完全防止直流偏磁的发生是困难的。因而，需要形成适当的间隙，以使得铁芯即使流过额定电流的1％左右的直流电流也不饱和。(2)需要使彼此串联连接的交流侧绕线的分担电压均匀，来良好地维持作为电力变换装置的动作。因此，需要使变换器用变压器的各相之间的励磁阻抗即磁阻相同。在不对铁芯设置间隙的情况下，由于铁芯的材质不同所导致的磁气特性的偏差、冲压板接合部的缝隙不对齐等，而难以使磁阻相同。与此相对，在对铁芯设置有间隙的情况下，通过以使间隙长度相等的方式进行制造管理，能够将励磁阻抗的偏差抑制在百分之几以内。并且，在以往的电力变换装置中所需要的变压器的容量最多为数十MVA左右。因而，即使变压器的每一个腿部的间隙的数量为一个，间隙的厚度也仅为数mm左右，不会成为问题。然而，在所需要的变压器的容量为数百MVA的电力变换装置中，变换器用变压器的铁芯也变得大型，因此需要使间隙的厚度为10mm以上。其结果，间隙处的磁通的扩散范围变大，垂直地进入铁芯的端面的边缘磁通成分变多，局部加热增大。并且，蓄积于一个间隙的磁能变大，振动噪音增大。因此，作为实际产品进行设计、制造是非常困难的，并且不经济。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种抑制磁通向周围的泄漏并且避免大型化的变压器。为了达到前述的目的，根据第一专利技术，提供一种变压器，该变压器包括外周部铁芯以及与所述外周部铁芯的内表面接触或者与该内表面结合的至少三个铁芯线圈，其中，所述至少三个铁芯线圈分别包括铁芯以及卷绕于该铁芯的初级线圈和次级线圈中的至少一方，在所述至少三个铁芯中的彼此相邻的两个铁芯之间或所述至少三个铁芯与位于所述外周部铁芯的中心的中心部铁芯之间形成有能够磁耦合的间隙。在第一专利技术中，将在铁芯上卷绕绕线而成的铁芯线圈配置在外周部铁芯内，因此能够减少从绕线向周围的泄漏磁通。并且，也不需要设置如现有技术那样的屏蔽板，能够形成小型的变压器。另外，在三相变压器中，三相的磁路长度在构造上相等，因此设计和制造变得容易。并且，初级输入电压与次级输出电压之比是固定的，因此不需要控制线，能够使变压器进一步小型化。通过附图所示的本专利技术的典型的实施方式的详细说明，本专利技术的这些目的、特征和优点以及其它目的、特征和优点会变得更明确。附图说明图1是基于本专利技术的第一实施方式的变压器的立体图。图2A是图1所示的变压器的截面图。图2B是第二实施方式中的变压器的截面图。图3是基于本专利技术的第三实施方式的变压器的截面图。图4是基于本专利技术的第四实施方式的变压器的截面图。图5是基于本专利技术的第五实施方式的变压器的截面图。图6是基于本专利技术的第六实施方式的变压器的截面图。图7是基于本专利技术的第七实施方式的其它变压器的截面图。图8是基于本专利技术的第八实施方式的变压器的截面图。图9是基于本专利技术的第九实施方式的变压器的截面图。图10是基于本专利技术的第十实施方式的变压器的截面图。图11是表示包括本专利技术的变压器的机械或装置的图。图12是表示现有技术中的变压器的略图。图13是表示如图2A所示的变压器的略图。图14是基于本专利技术的第十一实施方式的变压器的截面图。图15是基于本专利技术的第十二实施方式的其它变压器的截面图。图16是基于本专利技术的第十三实施方式的变压器的截面图。图17是基于本专利技术的第十三实施方式的其它变压器的截面图。图18是本专利技术的另外的变压器的截面图。图19是本专利技术的另外的变压器的截面图。图20是本专利技术的另外的变压器的截面图。图21是本专利技术的另外的变压器的截面图。图22是本专利技术的另外的变压器的截面图。图23是本专利技术的另外的变压器的截面图。图24是本专利技术的另外的变压器的截面图。图25是本专利技术的另外的变压器的截面图。图26是本专利技术的另外的变压器的截面图。图27是本专利技术的另外的变压器的截面图。图28是本专利技术的另外的变压器的截面图。具体实施方式下面，参照附图来说明本专利技术的实施方式。在下面的附图中，对相同的构件标注相同的参照标记。对这些附图适当变更了比例尺以易于理解。图1是基于本专利技术的第一实施方式的变压器的立体图。并且，图2A是图1所示的变压器的截面图。如图1所示，变压器5包括截面为六边形状的外周部铁芯20以及与外周部铁芯20的内表面接触或结合的至少三个铁芯线圈31～33。此外，外周部铁芯20也可以是圆形或其它多边形形状。铁芯线圈31～33分别包括铁芯41～43以及卷绕于铁芯41～43的线圈51～53。此外，图1和图2A等所示的线圈51～53分别能够包括初级线圈和次级线圈这两方。这些初级线圈和该次级线圈既可以重叠卷绕于同一铁芯，也可以交替地卷绕于同一铁芯。另外，初级线圈和次级线圈也可以卷绕于相分别的铁芯。此外，外周部铁芯20和铁芯41～43是将多个铁板、碳钢板、电磁钢板、无定形体层叠而成的，或者由压粉铁芯、铁氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器，包括：外周部铁芯；以及与所述外周部铁芯的内表面接触或者与该内表面结合的至少三个铁芯线圈，其中，所述至少三个铁芯线圈分别包括铁芯以及卷绕于该铁芯的初级线圈和次级线圈中的至少一方，在所述至少三个铁芯中的彼此相邻的两个铁芯之间或者所述至少三个铁芯与位于所述外周部铁芯的中心的中心部铁芯之间形成有能够磁耦合的间隙。

【技术特征摘要】
2016.12.22 JP 2016-2493121.一种变压器，包括：外周部铁芯；以及与所述外周部铁芯的内表面接触或者与该内表面结合的至少三个铁芯线圈，其中，所述至少三个铁芯线圈分别包括铁芯以及卷绕于该铁芯的初级线圈和次级线圈中的至少一方，在所述至少三个铁芯中的彼此相邻的两个铁芯之间或者所述至少三个铁芯与位于所述外周部铁芯的中心的中心部铁芯之间形成有能够磁耦合的间隙。2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述至少三个铁芯线圈的数量为3的倍数。3.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述至少三个铁芯线圈的数量为4以上的偶数。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的变压器，其特征在于，所述铁芯由多个铁芯部分构成。5.根据权利要求4所述的变压器，其特征在于，在所述多个铁芯部分之间形成有能够磁耦合的铁芯部分间隙。6.根据权利要求1～5中的任一项所述的变压器，其特征在于，所述外周部铁芯由多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：白水雅朋，塚田健一，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP