在变压器或电抗器等静止型电磁感应圆形铁心中，降低其剖面全区内的间隙，同时，抑制在外周面上伴随着泄漏磁通而带来的铁损，包含多个铁心块（２），该铁心块（２）通过将多个圆筒状铁心要素（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）迭层为同心圆状而形成，该圆筒状铁芯要素（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）通过将多个磁性钢板（２１）在宽度方向错开堆栈而形成，该磁性钢板（２１）具有宽度方向剖面呈弯曲形状的弯曲部（２１１）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种圆形铁心(圆筒状铁心)，用于变压器或电抗器等静止感应设备 及感应发热滚筒装置等感应加热设备。
技术介绍
在变压器或电抗器等静止感应设备中，作为磁路的铁心的损失，成为设备效率降 低及发热的原因，其降低成为一大问题。尤其，由泄漏磁通所造成的铁心涡电流损失占有巨 大的比率，此涡电流将造成铁心发热，而降低设备的效率。又，成为导致绕设于其上的感应 线圈的效率降低、绝缘降低的主要原因。另，已知，涡电流的大小与磁通垂直进入的磁性钢 板的宽度或板厚的平方成比例增加。在此静止感应设备中，为了缩短绕设于铁心的线圈导线长度等理由，有将铁心定 为圆柱状的情况。此时，就静止感应设备用铁心而言，有迭层不同宽度尺寸的平坦磁性钢 板并构成圆柱状的积铁心(参考专利文献1)、迭层平坦磁性钢板且将其卷起并构成圆柱状 的卷铁心(参考专利文献2)、放射状迭层平坦磁性钢板并构成圆柱状的放射状铁心(参考 专利文献3)。另，在这些铁心中，为了设定恰当的磁通密度、得到期望的电抗，有时会在铁心 间设置磁间隙(参考专利文献2)。但是，在如专利文献1所示的积铁心中，为了近似正圆，必须增加不同宽度尺寸的 磁性钢板种类，故将有制造成本变高、组装作业变繁杂等问题。又，设有磁间隙的情况，在该 间隙附近的铁心中，贯穿径向并向外部放出的泄漏磁通增大，将产生由此泄漏磁通所造成 的涡电流，将有铁心发热的问题。又，在专利文献2所示的卷铁心中，其构造为设于最外周的钢板的整个平面部露 出，泄漏磁通的贯穿所产生的涡电流最大值巨大，将有铁损增加的问题。又，在设有磁间隙 的情况下，此问题将变得显著。再者，在如专利文献3所示的放射状铁心中，虽然，泄漏磁通所通过的是钢板的端 面，故能降低涡电流、能降低铁心的发热量，但沿着固定圆周放射状排列小宽度磁性钢板的 作业极为麻烦。又，即使将各磁性钢板的内侧端紧密排列，但在相邻接的磁性钢板的外侧端 之间，也将形成空隙。因此，为了提高铁心的占积率，必须有在该空隙夹入其它小宽度磁性 钢板等、填塞其空隙等的作业。所以，本案申请人思考出圆筒状铁心，虽非用于静止感应设备，但作为用于称为感 应发热滚筒装置的感应发热设备的铁心，如专利文献4所示，通过将小宽度磁性钢板在宽 度方向错开堆栈而形成，所述小宽度磁性钢板具有宽度方向剖面呈弯曲形状的弯曲部。借 此，能降低由泄漏磁通贯穿磁性钢板所产生的涡电流，并能降低铁心的发热量。因为此圆筒状铁心重迭小宽度磁性钢板，故有作为磁路的有效截面积较小的问 题，若从提高占积率的观点而言，可考虑单纯将磁性钢板的宽度尺寸增加。但是，若单纯将 宽度尺寸增加，则因外径变大而有用途将受限制的问题。又，虽为了缩小外径，也考虑磁性 钢板以朝径向尽可能的倾斜的方式设置，但如此一来，则有磁性钢板向外部露出的平面部分面积将变大，而无法防止涡电流产生的问题。专利文献1 日本实开昭62-30317号公报专利文献2 日本特开2001-237124号公报专利文献3 日本特开平5-109546号公报专利文献4 日本特开2000-311777号公报专利文献5 日本特开平9-232165号公报专利文献6 日本注册技术2532986号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在此，本专利技术为了一举解决上述问题而做成，通过提高占积率与降低涡电流，以尽 可能地抑制铁损等铁心磁性质的下降作为主要期待问题。解决技术问题的手段也即，有关本专利技术的静止感应设备用铁心，其特征在于，该静止感应设备用铁心通 过将多个圆筒状铁心要素迭层为同心圆状而形成，所述圆筒状铁心要素通过将多个磁性钢 板在宽度方向错开堆栈而形成，所述磁性钢板具有宽度方向剖面呈弯曲形状的弯曲部。就具体实施态样而言，前述圆筒状铁心要素，希望向圆直径的径向以固定曲率弯 曲，且由对于前述径向定为小于等于直径的1/4宽度的多个磁性钢板重迭形成。如此一来， 因将磁性钢板对于径向定为小于等于直径的1/4宽度，而在径向渐次迭层圆筒状铁心要素 并构成为同心圆状，故能通过弯曲的磁性钢板简单制作大截面积的圆形铁心。如此依据本专利技术，则铁心块是在同心圆上迭层多个圆筒状铁心要素而形成的结 构，能在圆形铁心的剖面全区内减小间隙而提高占积率，并能降低铁损。又，有关本专利技术的静止感应设备用铁心，其构成包含多个铁心块，该铁心块通过 将多个圆筒状铁心要素迭层为同心圆状而形成，所述圆筒状铁心要素通过将具有宽度方向 剖面呈弯曲形状的弯曲部的多个磁性钢板在宽度方向错开堆栈而形成；磁间隙，该磁间隙 设于所述铁心块之间，并依据利用方法而增加其效果。如此一来，能通过间隙构件增减磁路 中的磁阻而得到期望的电抗，除此之外，在磁阻增大的情况下，虽然贯穿径向的泄漏磁通的 磁通量增加，但此泄漏磁通为沿着等价地设置为大致放射状的磁性钢板的宽度方向通过， 故能降低涡电流。再者，通过在错开堆栈磁性钢板而形成的铁心块之间形成磁间隙的构造， 能实现制造的简单化及制造成本的削减。又，为了使磁间隙的形成变得简单，并使静止感应设备用铁心的组装变得更加简 单，希望前述磁间隙通过在前述铁心块之间夹入由非磁性体构成的间隙构件而形成。为使最大涡电流值尽可能的变小，希望构成设于前述铁心块的径向最外侧的圆筒 状铁心要素的磁性钢板在迭层侧侧面的外部露出部的宽度方向长度，小于等于前述磁性钢 板的板厚。为使外部露出部的宽度方向长度s小于等于前述磁性钢板的板厚t，就其具体的 实施态样而言，设于前述铁心块的径向最外侧的圆筒状铁心要素的内径ΦΑ、外径ΦΒ及前 述磁性钢板的板厚t为tcos α -0Asin θ ‘ - (0A+tsin α -Oacos θ ‘ ) tan ( θ ' -α ) = 0......(算式1)(在此，α为磁性钢板相对于圆筒状铁心要素的内侧圆的径向倾斜角度，θ，为相 邻接的磁性钢板的径向最内端的角与圆心之间形成的圆心角。另，三角函数的单位为弧度 (rad)) ο 其中，当前述圆心角θ ’等于前述磁性钢板的倾斜角度为零情况下的圆心角θ ^时，将 此时的磁性钢板的倾斜角度α定为θχ，且在磁性钢板的倾斜角度α小于等于θ χ的情况，则tan-1 ——{φα)在磁性钢板的倾斜角度α大于θ χ的情况下，则使用满足前述(算式1)的圆心 角θ，并成为Φβ<λ/2——./ 、tan-i JEhZIv 2 J的关系。专利技术的效果如此依据本专利技术，通过提高占积率及降低涡电流，得以尽可能地抑制铁损等铁心 磁性质的下降。附图说明图1是有关本专利技术一实施形态的静止感应设备用铁心的立体图。图2是该实施形态的静止感应设备用铁心的俯视图。图3是显示该实施形态的磁性钢板的剖面图。图4是显示外部露出部及磁性钢板的板厚关系的图。图5是显示磁性钢板的宽度方向内径侧端部的放大模式图(θ 21a = 0)。图6是显示外部露出部的宽度方向长度及磁性钢板的板厚定为相同的情况下的 外侧角a-c的距离的图。图7是显示磁性钢板的宽度方向内径侧端部的放大模式图(0 < θ 21a)。图8是显示仿真结果的图。图9是显示仿真结果的图。图10是用于说明角度θ χ的推导的图。图11是显示磁性钢板的变形例的剖面图。图12是使用第2实施形态的圆筒状铁心的感应发热滚筒装置的构成示意图。图13是该实施形态的圆筒状铁心的剖面图。图14是本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种静止感应设备用铁心，其特征在于，该静止感应设备用铁心通过将多个圆筒状铁心要素迭层为同心圆状而形成，所述圆筒状铁心要素通过将多个磁性钢板在宽度方向错开堆栈而形成，所述磁性钢板具有宽度方向剖面呈弯曲形状的弯曲部。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：北野良夫，
申请(专利权)人：特电株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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