[发明专利]三相五柱式铁芯和静止电磁设备

说明书

技术领域

本发明涉及三相五柱式铁芯和使用三相五柱式铁芯的静止电磁设备。

背景技术

静止电磁设备(变压器、电抗器等)的铁芯为了抑制涡流引起的损耗而由使用了薄带状磁性材料的卷绕铁芯构成。此处，薄带状磁性材料是将极薄电磁钢板、非晶、纳米晶合金等低损耗磁性材料形成为厚度在100μm以下的薄带而得到的。将这样的薄带状磁性材料按规定的长度切断后重叠多层，构成具有叠接接合部等开放端的U字形的铁芯，从开放端插入线圈后，封闭该开放端，由此构成大致圆形环状或大致矩形环状的所谓的卷绕铁芯。

三相静止电磁设备，通过将具有三相线圈的以上那样的卷绕铁芯排列多个而构成，在其配置构成方法中，具有三相三柱式和三相五柱式两种。在三相线圈的两侧具有侧柱的三相五柱式铁芯，与不具有侧柱的三相三柱式相比，虽然框体的宽度变大但是能够抑制高度。因此，三相五柱式铁芯特别能够用于需要框体变低的用途，此外，因为在设置时的稳定性有优势，所以多在大型的三相静止电磁设备中采用。另外，在专利文献1中公开有使用卷绕铁芯的变压器的制造方法的例子(参照专利文献1的图1～图19等)。

此外，不仅限于三相五柱式铁芯，在一般的静止电磁设备中，因为来自线圈的漏磁通与铁芯的固定件类和收纳箱等周边结构物交链而产生杂散损耗，所以在很多文献中公开有对此进行抑制的技术。例如在专利文献2中，为了减少杂散损耗记载有“在截面L字形的铁芯夹紧件17、18的表面设置高磁导率的磁屏蔽件20、21，在平板状的铁芯夹紧件19、19的表面设置高磁导率的磁屏蔽件22、22，磁屏蔽件20、22、21在内侧绕组15和外侧绕组16的周围形成闭合磁路。”(参照专利文献2的段落0020，图4)。

使用三相五柱式铁芯的三相交流的静止电磁设备，具有两侧的U相、W相线圈间磁路的磁阻(reluctance)大的特征。因此，通过这些线圈产生的磁通在U相、W相的磁柱间不流动，其多数流入到中央的V相的磁柱。其结果是，磁通集中于中央的V相的磁柱，在该铁芯产生的损耗(磁滞损耗等空载损耗)增大。即，在现有的使用三相五柱式铁芯的静止电磁设备，由于磁通集中引起的空载损耗的增大，存在特别是中央的V相的铁芯局部过热这样的技术问题。

而在专利文献1、2中，对于磁通集中于中央的V相的磁柱的铁芯和由于空载损耗而使铁芯局部过热的技术问题，均没有任何记载。另外，在专利文献2中，作为与在本发明的实施方式中详细说明的追加铁芯2(参照图1等)在结构上类似的构成要素，公开有磁屏蔽件20、22、21。但是，该磁屏蔽件20、22、21是用于降低漏磁通引起的杂散损耗，防止铁芯夹紧件17、18等的过热的部件，而并非用于缓和磁通向三相五柱式铁芯的中央的铁芯集中并防止其过热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-133141号公报

专利文献2：日本特开2002-075752号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

鉴于以上那样的现有技术问题，本发明的目的在于，提供能够缓和由三相交流的线圈产生的磁通向中央的铁芯集中，从而能够防止该铁芯过热的三相五柱式铁芯和使用该三相五柱式铁芯的静止电磁设备。

用于解决问题的技术方案

发明的三相五柱式铁芯的特征在于，包括：卷绕铁芯组，其是将4个由薄带状磁性材料重叠多层而构成的大致矩形环状的卷绕铁芯，以相互相邻的卷绕铁芯的外周部彼此接触的方式配置成一排而构成的；和第二铁芯，其隔着绝缘部件地被安装固定于磁轭部的侧面部，其中，上述磁轭部为构成上述卷绕铁芯组的各个卷绕铁芯的铁芯部分中的除构成3个磁柱的铁芯部分以外的部分，上述3个磁柱分别是通过上述相互相邻的卷绕铁芯的外周部彼此接触并卷绕线圈而构成的。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种三相五柱式铁芯和使用该三相五柱式铁芯的静止电磁设备，其能够缓和由三相交流的线圈产生的磁通向中央的铁芯集中，从而能够防止该铁芯过热。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的三相五柱式铁芯的结构的立体图的例子。

图2是使用图1的三相五柱式铁芯的静止电磁设备的立体图的例子。

图3是示意地表示位于图2的静止电磁设备的上边缘的包含追加铁芯的卷绕铁芯的磁轭部的截面结构的例子的图。

图4是依据图3的静止电磁设备的上边缘的磁轭部的截面结构的例子来表示夹紧固定卷绕铁芯和追加铁芯的其它例子的图。