复合型绕组元件以及使用其的变压器、变压系统及噪音截止滤波器用复合型绕组元件的制作方法

文档序号:6991683阅读:256来源:国知局
专利名称:复合型绕组元件以及使用其的变压器、变压系统及噪音截止滤波器用复合型绕组元件的制作方法
技术领域
本发明涉及一种具备多个绕组元件(线圈)的复合型绕组元件,尤其涉及一种由磁耦合部件内包卷绕了带状的导体部件的绕组元件(线圈)的构造的复合型绕组元件。而且,本发明涉及一种使用该复合型绕组元件的变压器、变压系统及噪音截止滤波器用复合型绕组元件。
背景技术
在卷绕长条的导体,由回路实现电感的利用的绕组元件(线圈)中,公知有以向回路导入电抗为目的的电抗器或通过利用电磁感应而在多个绕组间进行能量的传递的变压器(变压器、互感器)等。该变压器为了进行电压变换、阻抗整合或电流检测等,用于各种电回路或电子回路等中。所述变压器之中的进行所述电压变换的变压器是将在I次线圈中流通的电能量通过电磁感应传递向2次线圈的器件,不仅在电气制品或电子制品,在电力系统等中也被广泛利用。该变压器一般具备I次线圈、2次线圈以及磁心,所述I次线圈及2次线圈分别是通过卷绕所述磁心上例如具有绝缘被覆的剖面圆形或方形的软铜线而构成的,所述磁心例如通过层叠多个薄的硅钢板而构成,作为相互通过电感结合I次线圈和2次线圈的磁回路起作用。这样的变压器例如在专利文献I中公开。该专利文献I公开的变压器是如下这样的结构即,卷绕带状的电磁钢板,将该电磁钢板相对于宽度方向切断,从其切断部位插入两个绕组,然后,使该切断部位的切断端彼此对接接合而封闭并固定所述绕组。在该专利文献I公开的变压器中,所述卷绕的电磁钢板相当于磁心,所述绕组相当于线圈。另一方面,在直流电源与交流电力系统之间或直流电源与交流负载之间,介有将从直流电源输出的直流电转换为交流电的DC-AC换流器以及将从所述DC-AC换流器输出的交流电所含的噪音分量、例如使正弦波形变形的电力分量降低或者除去的噪音截止滤波器部,所述噪音截止滤波器部通常采用两个绕组元件(线圈)。这两个绕组元件之中的一方的绕组元件介于从所述DC-AC换流器向所述交流电力系统或交流负载流动的电流路中,另一方的绕组元件介于从所述交流电力系统或交流负载向所述DC-AC换流器流动的电流路中。为了形成消除向外部的磁通泄露而进行从I次线圈向2次线圈的有效的磁耦合的磁回路,所述现有的变压器的磁心例如具有〇形状或□形状等的环状构造。因此,在向该环状构造的磁心直接卷绕绕组而制作I次线圈及2次线圈的情况下,虽然是环状构造,但也因 而绕组的卷贴作业变繁杂,在提高生产率方面产生限界。另一方面,为了使卷贴作业变容易,在将磁心分为多个部件进行卷贴作业后、使多个部件连起来而成为环状构造的磁心的情况下,或者在如所述专利文献I那样将卷绕的电磁钢板(磁心)沿宽度方向切断、在插入绕组后将切断端彼此接合起来封闭的情况下,需要以使磁损失减少的方式连接。尤其,在所述专利文献I中,必须以切断端在卷绕方向上具有50° 70°的角度而倾斜的方式对端部进行处理,从而花费功夫。另一方面,用于所述噪音截止滤波器部的噪音截止滤波器用的绕组元件如上所述,使用两个,因此,为了能够实现安装器件数的减少及伴随与此实现低成本化,优选制造成一体。因此,考虑让用于噪音截止滤波器部的所述两个绕组元件与变压器为同样的构成。此时,产生与所述专利文献I同样的事情,尤其,如果产生所述磁通损失(漏磁通),则在所述两个绕组元件隔着所述交流电力系统或交流负载而间接串联连接的情况下,两个绕组元件间的耦合系数降低,一个绕组元件的电感下降。现有技术文献 专利文献专利文献I :日本特开2005-150507号公报

发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的发明,其目的在于,提供一种比现有技术容易制造的构造的复合型绕组元件以及使用其的变压器、变压系统及噪音截止滤波器用复合型绕组元件。在本发明的复合型绕组元件、变压器、变压系统及噪音截止滤波器用复合型绕组元件中,多个线圈被磁耦合部件内包,而且,这些多个线圈分别通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着该线圈的轴向的方式进行卷绕而构成。这样的构成的复合型绕组元件、变压器、变压系统及噪音截止滤波器用复合型绕组元件可以比现有技术更容易制造。上述以及其他的本发明的目的、特征及优点从以下的详细的记载和附图中可以更加明确。


图I是表不第一实施方式中的变压器的构成的横剖面图。图2是表示图I所示的A A线处的、第一实施方式的变压器的构成的纵剖面图。图3是表示第二实施方式中的变压器的构成的纵剖面图。图4是表示第三实施方式中的变压器的构成的纵剖面图。图5是表示实施例I中的变压器的磁场的样子的图。图6是表示实施例2中的变压器的磁场的样子的图。图7是表示实施例3中的变压器的磁场的样子的图。图8是将实施例I至实施例3中的各变压器Tral Trcl的各耦合系数总结表示的图。图9是用于说明第四实施方式的变压器的制造方法的图。图10是表示使用第五或第六实施方式中的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的协作(連係)系统的图。图11是表示第五实施方式中的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的构成的剖面图。图12是表示图11所示的、第五实施方式中的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的磁场的样子的图。
图13是表示第六实施方式中的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的构成的剖面图。图14是表示图13所示的、第六实施方式中的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的磁场的样子的15是用于说明第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件中的电感特性的图。图16是用于说明变形方式中的线圈部分的构成的图。
具体实施例方式以下,基于

本发明的一实施方式。需要说明的是,在各图中标注同一符号的构成表示相同构成,适当省略其说明。另外,在本说明书中,在总称的情况下,以省略脚标的参照符号表示,在指个别的构成的情况下,以带脚标的参照符号表示。本实施方式的复合型绕组元件具备多个线圈和用于对所述多个线圈进行磁耦合的磁耦合部件,所述多个线圈是通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着该线圈轴向的方式进行卷绕而分别构成的,并被所述磁耦合部件内包。这样构成的复合型绕组元件,由于以磁耦合部件将多个线圈从外围住并将多个线圈包入其内的方式配置,因此,没必要在与现有的磁心相当的磁耦合部件上如现有那样卷绕线圈,因而与现有技术相比可容易制造。另外,这样的结构的复合型绕组元件由于以被配置为磁耦合部件将多个线圈从外围住并将多个线圈包入其内、磁通向内部空洞漏出为前提,因此,减少由线圈产生并通过磁耦合部件内的磁通,因而可以降低其铁损(磁滞损失)。因此,例如,即便是磁耦合部件由与硅钢板相比铁损大的软磁性体粉末形成的情况下,这样的结构的复合型绕组元件也可以降低其铁损。而且,这样的结构的复合型绕组元件的线圈由于是通过使导体部件的宽度方向沿着线圈轴向并卷绕带状的长条的导体部件而构成的,因此,在磁耦合部件是通过以多个线圈的轴向作为法线方向的两平面将多个线圈夹入的形状的情况下,可将线圈的导体部件配置成大致沿着在磁耦合部件内形成的磁通的方向,因此可以降低涡电流损失。而且,第一至第四实施方式是这样的结构的复合型绕组元件的作为一例的变压器的实施方式,第五及第六实施方式是这样的结构的复合型绕组元件的作为一例的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的实施方式。以下,对各实施方式进行更详细说明。(第一实施方式)图I是表不第一实施方式中的变压器的构成的横剖面图。图2是表不第一实施方式中的变压器的构成的纵剖面图。在图I及图2中,该第一实施方式的变压器Tra具备多个线圈I和用于对所述多个线圈I进行磁耦合的磁耦合部件2a,所述多个线圈I是通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着该线圈I的轴向的方式进行卷绕而分别构成的,并被所述磁耦合部件2a内包。更具体地说,多个线圈I是通过将夹着绝缘材料(图略)重合的带状的多个长条的导体部件卷绕规定次数而构成的。这样的带状的长条的导体部件是片形状、丝带(ribbon)形状或带(tape)形状,厚度(厚度方向的长度)t相对于宽度(宽度方向的长度)W 小于 I (O < t/ff < I)。多个线圈I的个数是任意的,例如可以是根据变压器Tra的使用而适当设计的个数,但在图I及图2所示的例子中,多个线圈I由三个第一至第三线圈11、12、13构成。第一至第三线圈11、12、13的各两端部Tmll、Tml2 ;Tm21、Tm22 ;Tm31、Tm32作为连接端子而向磁耦合部件2a的外部拉出。而且,为了由第二线圈12和第三线圈13形成一个线圈,将第二线圈12的另一方端部Tm22与第三线圈的一方端部Tm31电连接。因此,在图I及图2所示的例子的变压器Tra中,第一线圈11成为将其两端部Tmll、Tml2作为连接端子的I次线圈(或2次线圈),第二及第三线圈12、13成为将第二线圈12的一方端部Tm21及第三线圈13的另一方端部Tm32作为连接端子的2次线圈(或I次线圈)。需要说明的是,当多个线圈I为三个以上的情况下,2次线圈可以为多个,另外也可以为反馈线圈等I次及2次线圈外其他的第三线圈。如此,多个线圈I在为I以上的整数且设相互不同的数量为m、n时,通过卷绕夹着绝缘材料而重合的带状的(m+n)个导体部件而构成,所述m个导体部件在所述m为2以上时被串联连接,所述η个导体部件在所述η为2以上时被串联连接。通过如此构成,由于多个线圈I由m η的两个线圈构成,所以变压器Tra可使两个线圈间的电压比为m η。图I及图2所示的例子的变压器Tra是m = 2、η = I的情况。需要说明的是,在这样的结构的线圈I中,优选所述m个导体部件的厚度所述η个导体部件的厚度=η m。通过如此构成,由于(m片)X (所述m个导体部件的厚度)=(η片)X (所述η个导体部件的厚度),因此,可使各线圈(所述I次线圈及所述2次线圈)的厚度相等,提供这样的各线圈的厚度相等的变压器Tra。磁耦合部件2a是用于对多个线圈I进行磁耦合的部件,是将这些多个线圈I内包的构造。例如在图I及图2所示的例子中,磁耦合部件2a具备以覆盖多个线圈I的外周的方式配置的第一磁耦合部件21 ;以及以覆盖多个线圈I的各两端部的方式且连结于第一磁耦合部件21的第二及第三磁耦合部件22、23。即,变压器Tra是多个线圈I被第一至第三磁耦合部件21 23包围的所谓壶型。更具体地说,第一磁耦合部件21是具有可内包多个线圈I的内径的中空圆柱形状(圆筒形状),第二及第三磁耦合部件22、23是其外径大于第一磁耦合部件21的内径的圆板,而且,第二磁耦合部件22以几乎不产生间隙的方式连结于第一磁耦合部件21的一方端部,第三磁耦合部件23以几乎不产生间隙的方式连结于第一磁耦合部件21的另一方端部。如此,第二磁耦合部件22构成对第一磁耦合部件21的上部(上表面、顶面)进行闭塞(密闭)的上部连结部件,第三磁耦合部件23构成对第一磁耦合部件21的下部(下表面、底面)进行闭塞(密闭)的下部连结部件。需要说明的是,在图I及图2所示的例子中,磁耦合部件2a虽然由第一至第三磁耦合部件21 23构成,但不限于此,例如,第二及第三磁耦合部件22、23之中的任一方可以与第一磁耦合部件21 —体成形,另外,例如,第一磁耦合部件21可以被上下分割而由第 一上部磁耦合部件和第一下部磁耦合部件构成,第二磁耦合部件22与所述第一上部磁耦合部件一体成形,同时第三磁耦合部件23与所述第一下部磁耦合部件一体成形。在这样的构成中,通过在将多个线圈I内包后连结所述第一上部磁耦合部件和所述第一下部磁耦合部件,从而形成磁耦合部件2a。
这样的磁耦合部件2a具有例如与规格等相应的规定的磁气特性(透磁率),从上述那样的希望的形状的成形容易性的观点出发,优选是由软磁性体粉末形成的部件。这样的结构的变压器Tra可以容易形成磁耦合部件2a,其铁损也可以降低。进而,磁耦合部件2a更优选是成形软磁性体粉末和非磁性体粉末的混合物而成的部件。可以比较容易调整软磁性体粉末和非磁性体粉末的混合率比,通过适当调整所述混合比率,可使磁耦合部件2a的所述规定的磁气特性分别容易实现为希望的磁气特性。另外,第一至第三磁耦合部件21 23从低成本化的观点出发,优选是同一材料。该软磁性体粉末是强磁性的金属粉末,更具体地说,例如有纯铁粉、铁基合金粉末(Fe-Al合金、Fe-Si合金、铁娃招磁合金、坡莫合金等)及非晶粉末、进而表面形成有磷酸系合成皮膜等电绝缘皮膜的铁粉等。这些软磁性体粉末可通过公知的手段、例如通过雾化法等进行微粒子化的方法或在将氧化铁等进行微粉碎后将其还原的方法等进行制造。另外,一般而言,在透磁率相同的情况下,饱和磁通密度大,因此,软磁性粉末尤其优选例如上述纯铁粉、铁基合金粉末及非晶粉末等金属系材料。 基于这样的软磁性体粉末的磁耦合部件2a例如可以通过压粉形成等公知的常用手段来形成。这样的变压器Tra例如通过下述各工序来制造。首先,准备线圈的个数的、具有规定的厚度t且被绝缘被覆的带状的导体部件。以下,为了制造图I及图2所示的例子的变压器Tra,设导体部件为三个进行说明。当然,各工序即便是任意个数的导体部件也可以同样实施。接着,使这些被绝缘被覆的三个导体部件顺次重合(顺次被层叠),将该重合的三个导体部件从以规定的距离离开中心(轴芯)的位置卷绕规定的回数。由此,形成具备在中心具有规定直径(所述规定的距离的2倍)的圆柱状的空芯部的构造的空芯线圈1(第一至第三线圈11 13)。而且,该构造的线圈I以其轴(第一至第三线圈11 13的各轴)和第一磁耦合部件21的轴大致平行的方式(或相互一致的方式),被收纳在第一磁耦合部件21内,接着,第二磁稱合部件22连结于第一磁稱合部件21的上端部,第三磁稱合部件23连结于第一磁耦合部件21的下端部。此时,第一至第三线圈11 13的各两端部被拉出向第一至第三磁耦合部件21 23的外部。而且,将第二线圈12的另一方端部Tm22和第三线圈的一方端部Tm31电连接,由第二线圈12和第三线圈13形成I个线圈。这样制造具备I次线圈及2次线圈的变压器Tra0所述I次线圈如上所述,是由第一线圈11或第二及第三线圈12、13构成的线圈,所述2次线圈是由第二及第三线圈12、13构成的线圈或第一线圈11。在这样的结构的变压器Tra中,当对I次线圈供给交流电时,在I次线圈的作用下,形成如下这样的磁场磁通穿过第一磁耦合部件21,穿过第三磁耦合部件23,向第三磁耦合部件23和第二磁耦合部件22之间的空间即内部空间泄露,并穿过第一至第三线圈11 13,然后,穿过第二磁耦合部件22而回到第一磁耦合部件21。因此,2次线圈通过磁耦合部件2a与I次线圈磁耦合,通过电磁感应传递I次线圈的交流电,感应出规定的电压。该I次线圈引起的磁场的磁通可从磁耦合部件2a泄露,即便磁通从磁耦合部件2a泄露,由于2次线圈被内包在磁耦合部件2a内,所以2次线圈可通过磁耦合部件2a与I次线圈磁耦合。需要说明的是,所述磁场的方向是对应于在I次线圈流通的电流的方向而确定的。另夕卜,包括第一至第三线圈11 13的轴在内的磁耦合部件2a的剖面形状为大致矩形,即,磁耦合部件2a是由以第一至第三线圈11 13的轴向为法线方向的两平面(磁耦合部件2a的内上表面(天井面、第二磁耦合部件22的下表面)及内下表面(底面、地面、第三磁耦合部件23的上表面))将多个线圈30夹入的形状,由于第一至第三线圈11 13是通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着该线圈I轴向的方式进行卷绕而分别构成的,且以第一磁耦合部件21的轴和第一至第三线圈11 13的各轴大致平行的方式,被收容在第一磁耦合部件21内,因此,在第三磁耦合部件23和第二磁耦合部件22之间的空间中,第一至第三线圈11 13的各导体部件大致沿着其磁通。 如以上说明的那样,本实施方式的变压器Tra被配置成磁耦合部件2a将多个线圈I从外围住而将多个线圈I包入其内,因此,没必要在与现有的磁心相当的磁耦合部件2a如现有那样卷绕线圈1,因此在这样的结构的变压器Tra中,能够比现有技术更容易制造。另夕卜,这样的结构的变压器Tra的前提是被配置成磁耦合部件2a将多个线圈I从外围住而将多个线圈I包入其内,且磁通向内部空洞泄露,因此,由线圈I产生而穿过磁耦合部件内的磁通被降低。因此,这样的结构的变压器Tra可以降低其铁损(磁滞损失)。因此,如本实施方式那样,例如,即便是在磁耦合部件2a由与硅钢板相比铁损大的软磁性体粉末形成的情况下,也可以降低其铁损。而且,在这样的结构的变压器Tra中,包括线圈I的轴在内的磁耦合部件2a的剖面形状为大致矩形,线圈I是通过使导体部件的宽度方向沿着线圈I的轴向来卷绕带状的长条的导体部件而构成的,因此,可将线圈I的导体部件配置成大致沿着在磁耦合部件2a内形成的磁通的方向,这样的结构的变压器Tra可以减少涡电流损失。另外,在本实施方式的变压器Tra中,多个线圈I (第一至第三线圈11 13)是通过卷绕夹着绝缘材料而重合的带状的多个导体部件而构成的,因此,由于能够在一次卷绕工序中构成多个线圈1,所以这样的结构的变压器Tra的制造变容易。下面,对其他实施方式进行说明。(第二实施方式)图3是表示第二实施方式中的变压器的构成的纵剖面图。第一实施方式的变压器Tra是通过将多个线圈I内包在磁耦合部件2a中而构成的,其中多个线圈I是对夹着绝缘材料而重合的带状的多个导体部件进行卷绕的线圈,但第二实施方式的变压器Trb如图3所示,是通过将沿线圈10的轴向层叠的多个线圈10内包于磁耦合部件2a中而构成的。需要说明的是,图3表示变压器Trb中的从其中心到最外周的范围。更具体地说,多个线圈10分别是通过将带状的长条的导体部件夹着绝缘材料(图略)卷绕规定次数而构成的。多个线圈10的个数是任意的,例如,是根据变压器Trb的使用而适当设计的个数,但在图3所示的例子中,多个线圈10是由两个、即上段线圈101及下段线圈102构成的。所述上段线圈101及下段线圈102的各两端部作为连接端子而被拉出向磁耦合部件2a的外部。另外,第二实施方式的变压器Trb的磁耦合部件2a由于与第一实施方式的变压器Tra的磁耦合部件2a同样,因此省略其说明。
这样的变压器Trb可例如通过如下各工序来制造。首先,准备线圈的个数的、具有规定的厚度t且被绝缘被覆的带状的导体部件。以下,为了制造图3所示的例子的变压器Trb,设导体部件为两个进行说明。当然,各工序即便是任意个数的导体部件也可以同样实施。接着,将所述被绝缘被覆的两个导体部件分别从以规定的距离离开其中心(轴芯)的位置卷绕规定的次数。由此,形成具备在中心具有规定直径(所述规定的距离的2倍)的圆柱状的空芯部的构造的空芯线圈(上段线圈101及下段线圈102)。而且,将所述上段线圈101及下段线圈102以各轴相互一致的方式在轴向上重合(被层叠)。接着,所述上段线圈101及下段线圈102构成的线圈10以其轴(上段线圈101及下段线圈102的各轴)与第一磁耦合部件21的轴大致平行的方式(或相互一致的方式),被收纳在第一磁耦合部件21内,接着,第二磁耦合部件22连结于第一磁耦合部件21的上端部,第三磁耦合部件23连结于第一磁耦合部件21的下端部。此时,上段线圈101及下段线圈102的各两端部被拉出向第一至第三磁耦合部件21 23的外部。如此制造具备I次线圈及2次线圈的变压器Trb。所述I次线圈是上段线圈101或下段线圈102,所述2次线圈是下段线圈102或上段线圈101。
在这样的结构的变压器Trb中,当对I次线圈供给交流电时,在I次线圈的作用下,形成下述磁场磁通穿过第一磁耦合部件21,穿过第三磁耦合部件23,向第三磁耦合部件23和第二磁耦合部件22之间的空间即内部空间泄露,并穿过上段线圈101及下段线圈102,然后,穿过第二磁耦合部件22,回到第一磁耦合部件21。因此,2次线圈通过磁耦合部件2a与I次线圈磁稱合,通过电磁感应传递I次线圈的交流电,感应出规定的电压。该I次线圈引起的磁场的磁通可从磁耦合部件2a泄露,即便磁通从磁耦合部件2a泄露,由于2次线圈被内包在磁f禹合部件2a内,因此2次线圈可通过磁I禹合部件2a与I次线圈磁f禹合。需要说明的是,所述磁场的方向是对应于在I次线圈流通的电流的方向而确定的。另外,包括线圈10的轴在内的磁耦合部件2a的剖面形状为大致矩形,即,磁耦合部件2a是由以线圈10的轴向为法线方向的两平面(磁耦合部件2a的内上表面(天井面)及内下表面(底面、地面))夹入线圈10的形状,线圈10的上段线圈101及下段线圈102是通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着该线圈10的轴向的方式进行卷绕而分别构成的,由于以第一磁耦合部件21的轴和线圈10的轴(上段线圈101及下段线圈102的各轴)大致平行的方式,被收容在第一磁耦合部件21内,所以在第三磁耦合部件23和第二磁耦合部件22之间的空间中,上段线圈101及下段线圈102的各导体部件大致沿着其磁通。因此,第二实施方式的变压器Trb也起到与第一实施方式的变压器Tra同样的作用效果,第二实施方式的变压器Trb可比现有技术容易制造,可降低其铁损,而且,可以减少涡电流损失。而且,根据第二实施方式,提供将多个线圈10沿轴向层叠的变压器Trb。下面,对其他的实施方式进行说明。(第三实施方式)图4是表示第三实施方式的变压器的构成的纵剖面图。第一实施方式的变压器Tra是通过将多个线圈I内包在磁耦合部件2a中而构成的,其中多个线圈I是对夹着绝缘材料而重合的带状的多个导体部件进行卷绕而成的线圈,但第三实施方式的变压器Trb如图4所示,是通过将在线圈20的径向层叠的多个线圈20内包于磁耦合部件2a而构成的。需要说明的是,图4表示变压器Trb的从其中心到最外周的范围。更具体地说,多个线圈20分别是通过将带状的长条的导体部件夹着绝缘材料(图略)卷绕规定次数而构成的。多个线圈20的个数是任意的,例如可以是根据变压器Trc的使用而适当设计的个数,但在图4所示的例子中,多个线圈20由两部分、即内线圈201及外线圈202构成。所述内线圈201及外线圈202的各两端部作为连接端子而被拉出向磁I禹合部件2a的外部。另外,第三实施方式的变压器Trc的磁耦合部件2a由于与第一实施方式的变压器Tra的磁耦合部件2a同样,因此省略其说明。这样的变压器Trc例如可通过下述各工序制造。首先,准备线圈的个数的、具有规定的厚度t且被绝缘被覆的带状的导体部件。以下,为了制造图4所示的例子的变压器Trc,设导体部件为两个进行说明。当然,各工序即便是任意个数的导体部件也可以同样实施。接着,将被绝缘被覆的一方的导体部件从以规定的第一距离离开其中心(轴芯)的位置卷绕规定的次数。由此,形成具备在中心具有规定直径(所述第一距离的2倍)的圆柱状的空芯部的构造的空芯线圈(内线圈201)。接着,将被绝缘被覆的另一方的导体部件从以规定的第二距离离开其中心(轴芯)的位置卷绕规定的次数。由此,形成具备在中心具有规定直径(所述第二距离的2倍)的圆柱状的空芯部的构造的空芯线圈(外线圈202)。在此,外线圈202的所述规定的第二距离是可在外线圈202的所述圆柱状的空芯部收容内 线圈201的长度。然后,内线圈201以该内线圈201的轴和外线圈202的轴相互一致的方式被收容于外线圈202的所述圆柱状的空芯部。由此,内线圈201和外线圈202在线圈20的径向上重合(被层叠)。接着,将由所述内线圈201及外线圈202所构成的线圈20以其轴(内线圈201及外线圈202的各轴)与第一磁耦合部件21的轴大致平行的方式(或相互一致的方式)被收纳在第一磁耦合部件21内,接着,第二磁耦合部件22连结于第一磁耦合部件21的上端部,第三磁耦合部件23连结于第一磁耦合部件21的下端部。此时,内线圈201及外线圈202的各两端部被拉出向第一至第三磁耦合部件21 23的外部。如此制造具备I次线圈及2次线圈的变压器Trc。所述I次线圈是内线圈201或外线圈202,所述2次线圈是外线圈202或内线圈201。在这样的结构的变压器Trc中,当对I次线圈供给交流电时,在I次线圈的作用下,形成下述磁场磁通穿过第一磁耦合部件21,穿过第三磁耦合部件23,向第三磁耦合部件23与第二磁耦合部件22之间的空间即内部空间泄露,并穿过内线圈201及外线圈202,然后,穿过第二磁耦合部件22回到第一磁耦合部件21。因此,2次线圈通过磁耦合部件2a与I次线圈磁稱合,通过电磁感应传递I次线圈的交流电,感应出规定的电压。该I次线圈引起的磁场的磁通从磁耦合部件2a泄露也没关系,即便磁通从磁耦合部件2a泄露,由于2次线圈被内包于磁耦合部件2a内,因此2次线圈也可以通过磁耦合部件2a与I次线圈磁耦合。需要说明的是,所述磁场的方向对应于在I次线圈流动的电流的方向而确定。另外,包括线圈20的轴在内的磁耦合部件2a的剖面形状为大致矩形,即,磁耦合部件2a是通过以线圈20的轴向为法线方向的两平面(磁耦合部件2a的内上表面(天井面)及内下表面(底面、地面))夹入线圈20的形状,线圈20的内线圈201及外线圈202是通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着该线圈20的轴向的方式进行卷绕而分别构成的,并以第一磁耦合部件21的轴与线圈20的轴(内线圈201及外线圈202的各轴)大致平行的方式,被收容在第一磁耦合部件21内,因此,在第三磁耦合部件23与第二磁耦合部件22之间的空间中,内线圈201及外线圈202的各导体部件大致沿着其磁通。因此,第三实施方式的变压器Trc也起到与第一实施方式的变压器Tra同样的作用效果,第三实施方式的变压器Trc可以比现有技术容易制造,可以降低其铁损,而且可以减少涡电流损失。而且,根据第三实施方式,提供将多个线圈20沿径向层叠的变压器Trc。
下面,对这样的第一至第三实施方式的各构成的变压器Tra Trc,对其实施例进行说明。图5是表示实施例I的变压器的磁场的样子的图。图6是表示实施例2的变压器的磁场的样子的图。图7是表示实施例3的变压器的磁场的样子的图。图5至图7的实线表示由模拟(数值计算模拟实验)得到的磁力线。图8是将实施例I至实施例3的各变压器Tral Trcl的各耦合系数总结表示的图。图8表示计算值的耦合系数和实测值的耦合系数。需要说明的是,在实施例3中,仅表示计算值。(实施例I)实施例I是第一实施方式的变压器Tra的一实施例的变压器Tral。在该实施例I中,首先,将三片用高温胶布(kapton tape)绝缘了的厚度t为0. 35mm、幅为20mm的铜带重合,通过卷绕制作内径10mm、夕卜径75mm的线圈1,该线圈I被收纳在内径78mm、夕卜径90mm的有底有盖圆筒形状的磁耦合部件2a内,在三片铜带的各两端部,附加电极并将电极向磁耦合部件2a的外部拉出,然后,通过使用所述电极将三片铜带之中的两片铜带串联连接。这样,将由一片铜带构成的线圈作为I次线圈,将由两片铜带构成的线圈作为2次线圈,制作实施例I的变压器Tral。在这样的结构的实施例I的变压器Tral中,根据模拟,I次线圈的电感L1是118 ii H,2次线圈的电感L2是118 ii H,I次线圈和2次线圈之间的相互电感L+是476 y H,而且,耦合系数是I. O。耦合系数即使在实测中也是I. O。然后,在这样的结构的实施例I的变压器Tral中,当对I次线圈供给交流电时,如图5所示,形成如下磁场磁通穿过第一磁耦合部件21,穿过第三磁耦合部件23,向第三磁耦合部件23与第二磁耦合部件22之间的空间即内部空间泄露并穿过多个线圈1,然后,穿过第二磁耦合部件22而回到第一磁耦合部件21,在第三磁耦合部件23与第二磁耦合部件22之间的空间中,认为该磁通大致沿着多个线圈I的各导体部件。另外,在第一磁耦合部件21的外周,磁通向外部漏出。(实施例2)实施例2是第二实施方式的变压器Trb的一实施例的变压器TrbI。在该实施例2中,首先,通过对用高温胶布绝缘了的厚度t0. 35_、幅10_的两片铜带分别进行卷绕,从而制作内径10mm、外径75mm的上段线圈101及下段线圈102,所述上段线圈101和下段线圈102使其轴一致而在轴向上重合,形成线圈10,该线圈10被收纳在内径78m m、外径90mm的有底有盖圆筒形状的磁耦合部件2a内,在两片铜带的各两端部附加电极并将该电极向磁耦合部件2a的外部拉出。这样,将由一片铜带构成的下段线圈102作为I次线圈,将由一片铜带构成的上段线圈101作为2次线圈,制作实施例2的变压器Trbl。在这样的结构的实施例2的变压器Trbl中,根据模拟,I次线圈的电感L1是 132 UH, 2次线圈的电感L2是132 U H,I次线圈和2次线圈之间的相互电感L+是476 y H,而且,耦合系数是0.8。耦合系数在实测中,对于50H z,是0.66。耦合系数在实测中相比模拟下降的要因,被推测是由于在上段线圈101和下段线圈102之间形成有间隙(空气间隙)。而且,在这样的结构的实施例2的变压器Trbl中,当对I次线圈供给交流电时,如图6 (A)所示,形成下述磁场磁通穿过第一磁耦合部件21,穿过第三磁耦合部件23,向第三磁耦合部件23与第二磁耦合部件22之间的空间即内部空间泄露,并穿过多个线圈10,然后,穿过第二磁耦合部件22而回到第一磁耦合部件21,在第三磁耦合部件23与第二磁耦合部件22之间的空间中,认为磁通大致沿着多个线圈10的各导体部件。需要说明的是,图6(B)是为了算出I次线圈的电感1^及2次线圈的电感L2而针对被模拟的下段线圈102的结果。(实施例3)实施例3是第三实施方式的变压器Trc的一实施例的变压器Trcl。在该实施例3中,首先,通过将用高温胶布绝缘了的厚度t0. 35_、幅20_的两片铜带分别进行卷绕,从而制作内径10mm、夕卜径42mm的内线圈201和内径43mm、夕卜径75mm的外线圈202,所述内线圈201和外线圈202使其轴一致且在径向上重合,形成线圈20,该线圈20被收纳在内径78mm、外径90mm的有底有盖圆筒形状的磁稱合部件2a内,在两片铜带的各两端部附加电极并将该电极向磁耦合部件2a的外部拉出。这样设由一片铜带构成的内线圈201为I次线圈,设由一片铜带构成的外线圈202为2次线圈,制作实施例3的变压器Trcl。在这样的结构的实施例3的变压器Trcl中,根据模拟,I次线圈的电感L1是47. 2 u H,2次线圈的电感L2是281 ii H,I次线圈与2次线圈之间的相互电感L+是476 U H,而且,稱合系数是0. 64。而且,在这样的结构的实施例2的变压器Trbl中,当对I次线圈供给交流电时,如图7(A)所示,形成下述磁场磁通穿过第一磁耦合部件21,穿过第三磁耦合部件23,向第三磁耦合部件23与第二磁耦合部件22之间的空间即内部空间泄露并穿过多个线圈20,然后,穿过第二磁耦合部件22而回到第一磁耦合部件21,在第三磁耦合部件23与第二磁耦合部件22之间的空间中,认为磁通大致沿着多个线圈20的各导体部件。需要说明的是,图7(B)是为了算出I次线圈的电感L1而针对被模拟的内线圈201的结果,图7(C)是为了算出2次线圈的电感L2而针对被模拟的外线圈202的结果。以上,将实施例I至实施例3的各变压器Tral Trcl的各耦合系数总结在图8中表示。相互电感L+分别是476 u H,是相同的,但从该图8可知,在耦合系数的点中,按照实施例3的变压器TrcI、实施例2的变压器TrbI、实施例I的变压器Tral的顺序顺次变大,实施例I的变压器Tral最优越。(实施例4)实施例4是第一实施方式的变压器Tra的一实施例的变压器Tra2 (图略),由四片铜带形成多个线圈I。在该实施例4中,首先,通过将用高温胶布绝缘了的厚度t0. 2_、幅19mm的四片铜带重合并卷绕,从而制作内径49mm、外径61mm的线圈I,该线圈I被收纳在内径78mm、外径90mm的有底有盖圆筒形状的磁耦合部件2a内,在四片铜带的各两端部附加电极并将该电极向磁耦合部件2a的外部拉出,然后,通过使用所述电极将四片铜带之中的三片铜带顺次串联连接。这样,设由一片铜带构成的线圈为I次线圈,设由三片铜带构成的线圈为2次线圈,制作实施例I的变压器Tra2。
当对该实施例4的变压器Tra2的I次线圈施加IkHz且4. 6Vp-p的交流电压时,在2次线圈上,感应出13. 6Vp-p的交流电压。该2次线圈的感应起电压大约是I次线圈的3倍。下面,对其他实施方式进行说明。(第四实施方式)
图9是用于说明第四实施方式的变压器的制造方法的图。图9(A)至图9(E)表示各工序。第一实施方式的变压器Tra是通过将多个线圈I内包在磁耦合部件2a中而构成的,其中多个线圈I是对夹着绝缘材料而重合的带状的多个导体部件进行卷绕而形成的线圈,但第四实施方式的变压器Trd如图9(D)及(E)所示,是通过将双饼(double pancake)构造的线圈30内包在磁耦合部件2a中而构成的更具体地说,多个线圈30是将重合的带状的多个导体部件卷成上部线圈及下部线圈这两层的所谓双饼构造(扁平宽度绕组构造),除了这一点以外,与第一实施方式的变压器tral的多个线圈I同样。另外,第四实施方式的变压器Trd的磁耦合部件2a与第一实施方式的变压器Tra的磁耦合部件2a类似,第一磁耦合部件21被上下分割,而由第一上部磁耦合部件和第一下部磁耦合部件构成,第二磁耦合部件22与所述第一上部磁耦合部件成形为一体,并且第三磁耦合部件23与所述第一下部磁耦合部件成形为一体,在内包了多个线圈30后,连结所述第一上部磁耦合部件与所述第一下部磁耦合部件,从而形成磁耦合部件2a。这样的变压器Trd例如可通过下述各工序制造。首先,准备线圈的个数的、具有规定的厚度t且被绝缘被覆的带状的导体部件。以下,为了制造图9所示的例子的变压器Trd,设导体部件为三个进行说明。当然,各工序即便是任意个数的导体部件也同样可以实施。接着,将所述被绝缘被覆的三个导体部件顺次重合(顺次被层叠),如图9(A)所示,该重合的三个导体部件(重合导体部件SB)从其两端分别被卷绕,其中间部分例如通过塑性成形在包括带状重合导体部件SB在内的平面内沿垂直于长度方向的方向(宽度方向)弯曲成规定角度。接着,如图9 (B)所示,该弯曲的部分抵接于中心卷框CF的外周面,该重合导体部件SB以其抵接点为起点,以卷绕规定的卷数的方式卷贴在中心卷框CF的外周面上,如图9 (C)所示,以中心卷框CF为卷框被DP卷绕。接着,重合导体部件SB卷贴在中心卷框CF上完成时,如图9(D)所示,拔出中心卷框CF,形成由第一至第三线圈301 303构成的线圈30。接着,如图9(E)所示,以将重合导体部件S B的卷绕余部作为第一至第三线圈301 303的各连接端子Tml Tm3并向外部取出的方式,且以线圈30的轴(第一至第三线圈301 303的各轴)与第一磁耦合部件21的轴大致平行的方式(或相互一致的方式),在磁耦合部件2a内收纳线圈30。然后,为了由第二线圈302和第三线圈303形成I个线圈,将第二线圈302的另一方端部Tm22与第三线圈303的一方端部Tm31电连接。因此,在图9所示的例子的变压器Trd中,第一线圈301成为以其两端部Tmll、Tml2作为连接端子的I次线圈(或2次线圈),第二及第三线圈302、303成为以第二线圈302的一方端部Tm21及第三线圈303的另一方端部Tm32作为连接端子的2次线圈(或I次线圈)。通过这样的顺序,制作将双饼构造的多个线圈30内包在有底有盖圆筒形状的磁耦合部件2a内的第四实施方式的变压器Trd。在这样的结构的变压器Trd中,当对I次线圈供给交流电时,在I次线圈的作用下,形成下述磁场磁通穿过第一磁耦合部件21,穿过第三磁耦合部件23,向第三磁耦合部件23与第二磁耦合部件22之间的空间即内部空间泄露并穿过多个线圈30,然后,穿过第二磁耦合部件22而回到第一磁耦合部件21。因此,2次线圈通过磁耦合部件2a与I线圈磁率禹合,通过电磁感应传递I次线圈的交流电力,感应出规定的电压。该I次线圈引起的磁场的磁通从磁耦合部件2a漏出也没关系,即使磁通从磁耦合部件2a漏出,由于2次线圈被内包在磁耦合部件2a内,因此2次线圈可以通过磁耦合部件2a与I次线圈磁耦合。需要说明的是,所述磁场的方向对应于在I次线圈流动的电流的方向确定。另外,包括多个线圈30的轴在内的磁耦合部件2a的剖面形状是大致矩形,即,磁耦合部件2a是由以多个线圈30的轴向为法线方向的两平面(磁耦合部件2a的内上表面(天井面)及内下表面(底面、地面))夹入多个线圈30的形状,多个线圈30是通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着该线圈30的轴向的方式进行卷绕而分别构成的,且以第一磁耦合部件21的轴与线圈30的轴大致平行的方式被收容在第一磁耦合部件21内,因此,在第三磁耦合部件23与第二磁耦合部件22之间的空间中,多个线圈30的各导体部件大致沿着其磁通。因此,第四实施方式的变压器Trd也起到与第一实施方式的变压器Tra同样的作用效果,第四实施方式的变压器Trd可以比现有技术容易制造,可以降低其铁损,而且,可以减少涡电流损失。而且,根据第四实施方式,由于多个线圈30是双饼构造,因此如图9(E)所示,可使多个线圈30中的各线圈的连接端子Tml Tm3的取出位置整合在一个部位。需要说明的是,在这些上述的变压器Tr (Tra、Trb、Trc、Trd)中,所述导体部件的厚度t优选是对该变压器Tr供电的交流电力的频率下的表皮厚度的1/3以下。在这样的结构的变压器Tr中,由于导体部件的厚度t是交流电力的频率下的表皮厚度的三分之一以下,因此这样的结构的变压器Tr可以降低涡电流损失。需要说明的是,对于表皮厚度5而言,当设交流电力的角频率为《,设导体部件的透磁率为U,设导体部件的电传导率为P时,一般可以为 S = (2/to u p)1/2。另外,在这些上述的变压器Tr中,优选还具备填充于在多个线圈I与磁耦合部件2a之间产生的间隙中的高分子部件。在这样的结构的变压器Tr中,由于在所述间隙填充有高分子部件,所以这样的结构的变压器Tr可将由线圈I产生的热量经高分子部件传导给围住其的磁耦合部件2a,可以改善散热性。从该观点出发,所述高分子部件优选是热传导性较好的树脂(较高传导率的树脂)。而且,这样的结构的变压器Tr还可通过高分子部件改善绝缘性。进而,这样的结构的变压器Tr还可以通过高分子部件将线圈I大致固定在磁耦合部件2a内,可以防止磁致伸缩引起的振动。这样的高分子部件例如可以举出粘结性优越的环氧系的树脂等。而且,可构成具备包括这些上述的变压器Tr中的至少一个的、被串联连接的多个变压器的变压系统。在这样的结构的变压系统中,由于通过多段的变压器构成,因此,可以通过各变压器顺次变压,因此,降低施加于I个变压器上的电压,对绝缘破坏有效,另外,减轻每个变压器的负载。下面,对其他的实施方式进行说明。(第五及第六实施方式)图10是表示使用第五或第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的协作系统的图。图11是表示第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的构成的剖面图。图Il(A)是包括线圈40的中心轴并沿所述中心轴方向切断的纵剖面图,图Il(B) 是沿着以所述中心轴为法线的水平面切断的横剖面部。图12是表示第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的磁场的样子的图。图13是表示第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的构成的剖面图。图13(A)是包括线圈50的中心轴并沿着所述中心轴方向切断的纵剖面图,图13(B)是沿着以所述中心轴为法线的水平面切断的横剖面部。图14是表示第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的磁场的样子的图。图14(A)表示在第一外线圈501及第二内线圈502流动同方向的电流的情况,图14(B)表示在第一外线圈501及第二内线圈502流动反方向的电流的情况。图15是用于说明第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型 绕组元件的电感特性的图。图15(A)表示第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件的电感特性,图15(B)表示现有的噪音截止滤波器用绕组元件的电感特性。第五及第六实施方式的复合型绕组元件Da、Db是适合用于介于直流电源与交流电力系统或直流电源与交流负载之间的噪音截止滤波器部的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db,且具备多个线圈40(401、402)、50(501、502)以及用于对所述多个线圈40(401、402)、50(501、502)进行磁耦合的磁耦合部件2b,所述多个线圈40 (401,402),50(501,502)是通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着该线圈40(401、402) ,50(501,502)的轴向的方式进行卷绕而分别构成的,并内包在所述磁耦合部件2b中,所述磁耦合部件2b具有磁各向同性,且由软磁性粉末形成,所述线圈40(401、402)、50(501,502)的所述导体部件的厚度是对该噪音截止滤波器部供电的交流电力的频率下的表皮厚度的1/3以下。因此,在以下说明中,首先,对使用第五或第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db的协作系统进行说明,接着,说明第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da,然后说明第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Db。在图10中,第五及第六实施方式的协作系统PS具备直流电源SDC、升压电路BC、变换器电路IV、噪音截止滤波器电路NCF、交流电力系统SAC而构成。直流电源SDC是供给预先设定的规定的第一电压值的直流电力的电源电路,例如,是太阳能电池、燃料电池或二次电池等。升压电路BC连接于直流电源SDC,且是将由直流电源SDC供应的直流电升压到预先设定的规定的第二电压值的电路。升压电路BC例如具备电容器Cl、线圈L0、二级管Di、开关元件SWO、电容器C2。电容器Cl在连接有直流电源SDC的情况下以与该直流电源SDC并联连接的方式被配置于该升压电路BC。线圈LO和开关元件SWO被串联连接,被串联连接的线圈LO及开关元件SWO并联连接于电容器Cl。开关元件SWO例如是晶体管。在线圈LO与开关元件SWO的连接点连接有二级管Di的阴极。在二级管Di的阳极连接电容器C2的一方端,电容器C2另一方端连接开关元件SWO中的不与线圈LO连接的另一方端。S卩,在二级管Di和开关元件SWO的串联电路的两端连接电容器C2的两端。而且,电容器C2的两端作为升压电路BC的输出端。在这样的升压电路BC中,通过使开关元件SWO在规定的时刻反复进行接通断开,从而将由直流电源SDC供给的第一电压值的直流电升压为第二电压值。变换器电路IV连接于升压电路BC,且是将从直流电源SDC经升压电路BC供给的直流电转换为预先设定的规定的频率的交流电的直流-交流转换电路。规定的频率在交流电力系统为商用电力系统的情况下即为所谓的商用频率(50Hz或60Hz)。变换器电路IV例如是具备构成为桥型(H型)的四个开关元件SWl SW4而构成的电路。即,在变换器电路IV中,开关元件SWl及开关元件SW3相互串联连接,并且开关元件SW2及开关元件SW4相互串联连接,所述串联连接的开关元件SW1、SW3及串联连接的开关元件SW1、SW3在升压电路BC的两极(正极及负极、直流电源SDC的两极)之间相互并联连接。在这样的变换器电路IV中,开关元件SWl与开关元件SW3的连接点、及开关元件SW2与开关元件SW4的连接点成为变换器电路的IV的一对输出。开关元件SWl SW4例如是晶体管。在这样的结构的变换器电路IV中,在规定的时刻相互处于对角方向的开关元件Sffl及开关元件SW4接通,并且相互处于对角方向的开关元件SW2及开关元件SW3断开,在下一规定的时刻开关元件SWl及开关元件SW4断开,并且开关元件SW2及开关元件SW3接通,顺次重复上述动作。由此从直流电源SDC供给的直流电被转换为交流电,并被输出。
噪音截止滤波器电路(电源线路滤波器电路)NCF连接于变换器电路IV,且是对在由变换器电路IV从直流转换为交流的交流电上重叠的高频噪音(所谓的开关噪音)以规定的遮断频率进行滤波的低通滤波器电路。噪音截止滤波器电路NCF具备例如与所述一对输出分别串联连接的一对扼流圈(choke)线圈(感应体)L1、L2 ;在输出侧连接在所述一对扼流圈线圈LI、L2间的、相互串联的电容器C3、C4而构成。所述电容器C3与电容器C4的连接线成为中性线的端子TN,并通常接地。而且,电容器C3中的未与电容器C4连接的端子TEl成为电压线,电容器C4中的未与电容器C3连接的端子TE2成为电压线。从这些电容器C3的所述端子TEl及电容器C4的所述端子TE2例如输出线间200V的交流电,成为噪音截止滤波器电路的输出。在本实施方式中,作为该一对扼流圈线圈L1、L2,使用的是后述的、第五或第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db中的线圈40、50的副线圈401、402、501、502。需要说明的是,噪音截止滤波器电路NCF还可以对从交流电力系统SAC向变换器电路IV流动的高频噪音进行截止。交流电力系统SAC连接于噪音截止滤波器电路NCF,且是用于将电力供应给规定的受电设备的送配线系统。交流电力系统SAC还可以具备发电设备及变电设备等。另外,取代交流电力系统SAC,协作系统PS也可以例如是交流电动机等交流负载LD。作为这样的协作系统PS的噪音截止滤波器电路NCF中的扼流圈线圈LI、L2使用的噪音截止滤波器用复合型绕组元件,例如是图11所示的第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da或图13所示的第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Db。该第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da例如图11所示,具备多个线圈40和磁耦合部件2b而构成。磁耦合部件2b是用于对多个线圈40进行磁耦合的部件,且是将这些多个线圈40内包的构造。磁耦合部件2b例如在图11所示的例子中,具备以覆盖多个线圈40的外周的方式配置的第一磁耦合部件21 ;以覆盖多个线圈40的各两端部的方式连结于第一磁耦合部件21的第二及第三磁耦合部件22、23 ;以及在多个线圈40的芯部配置的第四磁耦合部件24。即,磁耦合部件2b是在与第一实施方式中的磁耦合部件2a的第一至第三磁耦合部件21 23大致同样的第一至第三磁耦合部件21 23的基础上进而具备第四磁耦合部件24的构成。因此,第一至第三磁耦合部件21 23的说明在此省略。而且,多个线圈40通过在其芯部具备第四磁耦合部件24而成为有芯的线圈,并被所述第一至第三磁耦合部件21 23包围,第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da是所谓的壶型。第四磁耦合部件24是直径小于多个线圈40的内径的圆柱体,其两端分别与第二及第三磁耦合部件22、23连结。所述第一至第四磁耦合部件21 24在本实施方式中,具有磁各向同性,且由软磁性粉末形成的部件。多个线圈40在图11所示的例子中,具备两个即第一上段线圈401及第二下段线圈402而构成。所述第一上段及第二下段线圈401、402作为扼流圈线圈L1、L2使用。第一上段及第二下段线圈401、402分别是将长条状的导体部件卷绕规定的次数而成,通过通电而产生磁场,与第一实施方式的变压器Tra的线圈I同样,是通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着线圈40(401、402)的轴向的方式进行卷绕而构成的。S卩,线圈401、402是扁平宽度绕组构造。而且,在本实施方式中,所述第一上段线圈401和第二下段线圈402在线圈40(401、402)的轴向上隔着绝缘部件6重合,并被层叠。绝缘部件6是用于使第一上段线圈401和第二下段线圈402电绝缘的膜状(片状)的部件。而且,第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da与第一实施方式的变压器Tra同样,被构成为与轴向上的线圈40 (401、402)的一方端部相对的第二磁I禹合部 件22的内表面和与所述轴向上的线圈40(401、402)的另一方端部相对的第三磁耦合部件23的内表面,在至少覆盖线圈40(401、402)的一方端部及另一方端部的各端部的区域中平行。即,轴向上的、与层叠面的相反侧的第一上段线圈401的一方端部相对的第二磁耦合部件22的内表面和所述轴向上的与所述层叠面的相反侧的第二下段线圈402的另一方端部相对的第三磁耦合部件23的内表面,在至少覆盖所述一方端部及另一方端部的各端部的区域中平行。而且,在第一上段线圈401的一方端部和与之相对的第二磁耦合部件22的内表面之间、及在第二下段线圈402的另一方端部和与之相对的第三磁耦合部件23的内表面之间还夹有绝缘部件6。而且,在线圈40的第一上段线圈401的两端分别连接有用于从外部对第一上段线圈401供电的端子403a、403b,所述端子403a、403b被设置成通过设置于第二磁稱合部件22上的贯通孔面向第二磁耦合部件22的外部,并且在线圈40的第二下段线圈402的两端分别连接有用于从外部对第二下段线圈402供电的端子403c、403d,所述端子403c、403d被设置成通过设置于第三磁耦合部件23上的贯通孔面向第三磁耦合部件23的外部。在此,对于噪音,公知有经由信号线(电源线)的所谓正常模式(normal mode)噪音和经由接地线的共态模式(common mode)噪音。在该第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da中,当将第一上段线圈401逆时针卷绕并且将第二下段线圈402顺时针卷绕时,共态模式电流在第一上段线圈401中从端子403a向端子403b的方向流动,在第二下段线圈402中从端子403c向端子403d的方向流动,电流的流向为相互相反方向。因此,对于共态模式电流而言,噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da因穿过上下层叠的第一上段及第二下段线圈401、402的磁通相互抵消,原则上不产生电感。另一方面,正常模式电流在第一上段线圈401中从端子403a向端子403b的方向流动,在第二下段线圈402中从端子403d向端子403c的方向流动,电流的流向为相互相同的方向。因此,对于正常模式电流而言,噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da由于穿过上下层叠的第一上段及第二下段线圈401、402的磁通合起来加强,产生要抵消其磁通变化的电感,从而作为滤波器起作用。作为该正常模式滤波器起作用的情况下的第五实施方式中的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da的磁通线的样子如图12所示。从图12可知,上下层叠的第一上段及第二下段线圈401,402通过磁耦合部件2b而作为磁回路一体地起作用,当在上下层叠的第一上段及第二下段线圈401、402中流通相同方向的电流时,穿过第一上段及第二下段线圈401、402的磁通合起来加强,一部分磁通线贯通第一上段及第二下段线圈401、402内。需要说明的是,在图12中,第一上段及第二下段线圈401、402的卷数相互相同。另外例如,第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Db,如图13所示,具备多个线圈50以及将多个线圈50内包的磁耦合部件2b而构成。在多个线圈50的芯部配置并且将多个线圈50外围起来的磁耦合部件2b除了将多个线圈50的各端子引出的贯通孔这一点外,与第五实施方式同样,因此省略其说明。多个线圈50在图13所示的例子中,具备两个即第一外线圈501及第二内线圈502而构成。所述第一外及第二内线圈501、502作为扼流圈线圈L1、L2使用。第一外及第二内线圈501、502分别是将长条状的导体部件卷绕规定的次数,通过通电而产生磁场的线圈,它们与第一实施方式的变压器Tra的线圈I同样,是通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着线圈50(501、502)的轴向的方式进行卷绕而构成的。S卩,线圈501、502是扁平宽度绕组构造。而且,在本实施方式中,所述第一外线圈501和第二内线圈502是在线 圈50(501、502)的径向上隔着绝缘部件6而重合、并被层叠。在图13所示的例子中,第一外线圈501相对配置于外侧,第二内线圈502相对配置于内侧。绝缘部件6是用于将第一外线圈501和第二内线圈502电绝缘的膜状(片状)的部件。而且,第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Db与第一实施方式的变压器Tra同样,被构成为与轴向上的线圈50 (501、502)的一方端部相对的第二磁I禹合部件22的内表面和与所述轴向上的线圈50(501、502)的另一方端部相对的第三磁耦合部件23的内表面,在至少覆盖线圈50(501、502)的一方端部及另一方端部的各端部的区域中平行。即,轴向上的、与外侧的第一外线圈501及内侧的第二内线圈502的一方端部相对的第二磁耦合部件22的内表面和所述轴向上的、与外侧的第一外线圈501及内侧的第二内线圈502的另一方端部相对的第三磁耦合部件23的内表面,在至少覆盖所述一方端部及另一方端部的各端部的区域中平行。而且,在所述一方端部和与之相对的第二磁耦合部件22的内表面之间、及在所述另一方端部和与之相对的第三磁耦合部件23的内表面之间还夹有绝缘部件6。而且,在线圈50(501、502)的第一外线圈501的两端分别连接有用于从外部向第一外线圈501供电的端子503a、503b,所述端子503a、503b被设置成通过设置于第二磁率禹合部件22上的贯通孔面向第二磁耦合部件22的外部,并且在线圈50的第二内线圈502的两端分别连接有用于从外部向第二内线圈502供电的端子503c、503d,所述端子503c、503d被设置成通过设置于第二磁耦合部件22上的贯通孔而面向第二磁耦合部件22的外部。在此,在该第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Db中,内外层叠的第一外及第二内线圈501、502通过磁I禹合部件2b而作为磁回路一体地起作用,当在内外层叠的第一外及第二内线圈501、502流通的电流的方向相同时,磁通线如图14(A)所示,作为正常模式滤波器起作用,另一方面,当在内外层叠的第一外及第二内线圈501、502流通的电流的方向为相反时,磁通线如图14(B)所示,作为共态模式滤波器起作用。需要说明的是,在图14中,第一外及第二内线圈501、502的卷数相互相同。在这样的第五及第六实施方式的各噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db中,与第一实施方式的变压器Tra同样,相比于现有技术而言,制造变容易。另外,在这样的第五及第六实施方式的各噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db中,由于多个线圈40、50以扁平宽度绕组构造而使用比较薄的带状线材,因此减少涡电流损失,电感特性相对于频率的变化而言是稳定的。例如,在现有构造、即在大致□形状的环状磁心的两侧分别卷绕线圈的构造中,其电感特性如图15(B)所示,为随着频率变大而电感逐渐下降的外形(profile),在IOkHz处的电感与在IOOHz处的电感相比,降低约17%,但在第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da中,作为其一实施例,如图15(A)所示,其电感特性为即便频率变化也是大致一定的外形,在IOkHz处的电感的降低与在IOOHz处的电感相比,小于约1%。而且,第五及第六实施方式中的各噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db是具备将所述多个线圈40(401、402)、50(501、502)内包的磁耦合部件2b的、所谓壶型,由于是无间隙构造,因此可以降低向外部的漏磁通,所述多个线圈40(401、402)、50(501、502)经所述交流电力系统或交流负载SAC而间接被串联连接,可以抑制这些多个线圈40、50的线圈401、402、501、502间的耦合系数的降低,可以抑制各个线圈401、402、501、502的电感的下降。其结果是,第五及第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db的各个线圈401、402、501、502的电感比现有的绕组元件的电感大。例如,在两个线圈的耦合系数为0. 66、各线圈的电感为100H的情况下,当将这两个线圈相互串联结合时,各线圈的电感约为330 y H,但在第五及第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db中,耦合系数约为0. 97,其结果是,各线圈401、402、501、502的电感约为395 y H,可以得到比前者更大的电感。需要说明的是,在直流电源SDC采用太阳能电池的太阳能电池发电系统中,对于噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db,在本实施方式中,在扼流圈线圈L1、L2中流通的电流值的平均为20A左右,最大也只是30A左右,没必要对应于宽幅的电流范围。因此,在直流电源SDC是太阳能电池的情况下,可设计噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db,使得在该电流值20A附近使电感特性稳定,这样的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da、Db适合用于太阳能电池发电系统。而且,在第五实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Da中,由于第一上段及第二下段线圈401、402在轴向上重合,因此可以提供减小了直径的大小的噪音截止滤波器用复合型绕组元件。另外,在第六实施方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件Db中,由于第一外及第二内线圈501、502在径向上重合,因此可以提供降低了轴向高度的噪音截止滤波器用复合型绕组元件。另外,在所述第一至第六实施方式的多个线圈1、10、20、30、40、50中,导体部件还可以具备配置在与线圈1、10、20、30、40、50的轴向正交的一方的面上的软磁性体部件。通过如此构成,由于在与轴向正交的导体部件的一方的面上配置软磁性体部件,因此多个线圈1、10、20、30、40、50部分的透磁率变得更高,可以进一步增大电感,可以抑制损失。因此,通过使用这样的结构的多个线圈1、10、20、30、40、50,从而提供电感更大、低损失的例如电抗器或变压器。图16是用于说明变形方式的线圈部分的构成的图。在图16中表示这样的结构的多个线圈1、10、20、30、40、50中的一部分的线圈60。
更具体地说,在这些上述的多个线圈1、10、20、30、40、50中,在其变形方式中,线圈60如图16所示,具备带状的长条的给定材料的导体部件601 ;在垂直于轴向的导体部件601的一方的面上配置的、给定材料的软磁性体部件602 ;以及在垂直于轴向的导体部件601的一方的面隔着软磁性体部件602配置的、给定材料的绝缘材料603。所述导体部件601、软磁性体部件602及绝缘材料603以顺次层叠的方式一起被卷绕。即,所述导体部件601、软磁性体部件602及绝缘材料603顺次重合捆束而被共卷成涡旋状。在第一实施方式中,通过将顺次层叠了这样的导体部件601、软磁性体部件602及绝缘材料603的3组的部件进一步顺次层叠并卷绕,从而构成第一实施方式的多个线圈I的变形方式的线圈。在第二实施方式中,沿轴向将以顺次层叠这样的导体部件601、软磁性体部件602及绝缘材料603的方式一起卷绕的两个线圈层叠,从而构成第二实施方式的多个线圈10的变形方式的线圈。在第三实施方式中,沿径向将以顺次层叠这样的导体部件601、软磁性体部件602及绝缘材料603的方式一起卷绕的两个线圈层叠,从而构成第三实施方式的多个线圈20的变形方式的线圈。其他实施方式中的多个线圈30、40、50也同样。
例如,通过在带状的长条的铜带上,重合同样的带状的长条的铁带及同样的带状的长条的绝缘材料带,从而软磁性体部件602可配置于导体部件601的一方的面上。另外例如,软磁性体部件602可以通过利用例如镀敷(电解镀等)或蒸镀等而被覆形成在导体部件601上,从而配置在导体部件601的一方的面上。例如,对铜带镀铁。另外例如,软磁性体部件602可以通过热压接等压接形成,从而被配置于导体部件601的一方的面上。例如,将铜带与铁带重合,一边加热一边施加荷重,由此,形成将铜和铁压接了的带。在这些例子中,所述铜是导体部件601的一例,所述铁是软磁性体部件602的一例。在这些于一方的面形成了铁的层(薄膜)的铜带中,铜的导电率比铁的导电率大大约一位数的程度,因此,电流主要在铜部分流通。需要说明的是,在上述中,软磁性体部件602虽然直接配置在导体部件601的一方的面,但也可以隔着绝缘材料而间接配置在导体部件601的一方的面上。软磁性体部件602的厚度(垂直于所述轴向的方向上的软磁性体部件602的厚度)优选为对线圈60供电的交流电的频率下的表皮厚度5以下。通过如此构成,可以减少涡电流损失的发生。另外,导体部件601的宽度(轴向的长度)与软磁性体部件602的宽度(轴向的长度)可以相同(可以一致),也可以不同。优选的是,为了使软磁性体部件602的两端部抵接于磁耦合部件2 (2a、2b),软磁性体部件602的宽度比导体部件601的宽度长。在第一至第六实施方式中,当想要进一步增大其电感时,需要增大多个线圈1、10、20、30、40、50的卷数(匝数),需要更多的导体部件,并且装置大型化。但是,通过采用变形方式的所述结构,可以抑制导体部件的增大及装置的大型化。例如,在由铜带形成线圈的情况下,仅使用比较廉价的纯铁系材料,就能够增大其电感。而且,由于在多个线圈1、10、20、30,40,50的部分上,在变形方式中设有软磁性体部件602,因此磁通线还向多个线圈I、10、20、30、40、50的部分分散。因此,由于磁通密度下降,所以可以有效抑制纯铁系材料所固有的磁滞损失的增大,实现低损失化。因此,提供电感大、低损失的例如电抗器或变压器。需要说明的是,在该变形方式中,在为在其芯部具备磁耦合部件的有芯线圈的情况下,所述磁耦合部件优选为与具备软磁性体部件的线圈部分的平均透磁率等价的透磁率。具有这样的透磁率的磁耦合部件例如由上述的软磁性体粉末压粉形成。通过在其芯部具备这样的所述磁耦合部件,即便是有芯线圈的情况下,也可以维持磁通线向多个线圈I、10、20、30、40、50的部分分散,也可以维持对纯铁系材料所固有的磁滞损失的增大的抑制效果。本说明书如上所述公开了各种方式的技术,将其中主要的技术总结如下。一方式的复合型绕组元件具备多个线圈及用于对所述多个线圈进行磁耦合的磁耦合部件,所述多个线圈是通过将带状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着该线圈的轴向的方式进行卷绕而分别构成的,且被所述磁耦合部件内包。根据该结构,磁耦合部件被配置成从外将多个线圈围住且将多个线圈包入其内,因此,没必要在与现有的磁心相当的磁耦合部件上如现有技术那样卷绕线圈,因此,这样的结构的复合型绕组元件与现有技术相比可以容易制造。另外,根据该结构,由于前提是磁耦 合部件被配置成从外将多个线圈围住且将多个线圈包入其内,磁通向内部空洞漏出,因此,由线圈产生且穿过磁耦合部件内的磁通被降低。因此,这样的结构的复合型绕组元件可以降低其铁损(磁滞损失)。因此,例如,即便在磁耦合部件由铁损比硅钢板大的软磁性体粉末形成的情况下,也可以降低其铁损。而且,根据该结构,由于线圈是通过使导体部件的宽度方向沿着线圈的轴向来卷绕带状的长条的导体部件而构成的,因此,在磁耦合部件是由以多个线圈的轴向为法线方向的两平面将多个线圈夹入的形状的情况下,可将线圈的导体部件配置成大致沿着在磁耦合部件内形成的磁通的方向,这样的结构的复合型绕组元件可以降低涡电流损失。而且,其他的一方式的变压器由上述的复合型绕组元件构成。根据该结构,提供与现有技术相比制造变容易的构造的变压器。另外,在其他的一方式中,在上述的变压器中,优选的是,所述导体部件的厚度为对该变压器供电的交流电的频率下的表皮厚度的1/3以下。根据该结构,由于导体部件的厚度为相对于交流电的频率的表皮厚度的三分之一以下,因此这样的结构的变压器可以降低涡电流损失。需要说明的是,对于表皮厚度S,当设交流电的角频率为《、设导体部件的透磁率为U、设导体部件的电传导率为P时,一般而言,是 5 = (2/w u P )1/2。另外,在其他的一方式中,在这些上述的变压器中,优选的是,还具备填充于在所述多个线圈和所述磁耦合部件之间产生间隙中的高分子部件。根据该结构,由于在所述间隙中填充有高分子部件,因此这样的结构的变压器可将由线圈产生的热量经高分子部件传导给从外将其围住的磁耦合部件,可以改善散热性。而且,这样的结构的变压器还可以由高分子部件改善绝缘性。进而,这样的结构的变压器可通过高分子部件将线圈大致固定在磁耦合部件内,还可以防止磁致伸缩引起的振动。另外,在其他的一方式中,在这些上述的变压器中,优选的是,所述多个线圈通过卷绕夹着绝缘材料而重合的带状的多个导体部件而构成。根据该结构,由于卷绕夹着绝缘材料而重合的带状的多个导体部件,因此可在一次卷绕工序中构成多个线圈,因此这样的结构的变压器容易制造。另外,在其他的一方式中,在上述的变压器中,优选的是,所述多个线圈在是I以上的整数且设相互不同的数目为m、n时,通过卷绕夹着绝缘材料而重合的带状的(m+n)个导体部件而构成,所述m个导体部件在所述m为2以上的情况下被串联连接,所述n个导体部件在所述n为2以上的情况下被串联连接。
根据该结构,多个线圈由于由m n的两个线圈构成,所以这样的结构的变压器可使两个线圈间的电压比为m n,提供这样的m n的电压比的变压器另外,在其他的一方式中,在上述的变压器中,优选的是,所述m个导体部件的厚度所述n个导体部件的厚度=n m。根据该结构,(m片)X (所述m个导体部件厚度)=(n片)X (所述n个导体部件厚度),因此,可使各线圈的厚度相等,提供这样的各线圈的厚度相等的变压器。另外,在其他的一方式中,在这些上述的变压器中,优选的是,所述多个线圈沿该线圈的轴向被层叠。根据该结构,可提供将多个线圈沿轴向层叠的变压器。另外,在其他的一方式中,在这些上述的变压器中,优选的是,所述多个线圈沿该线圈的径向被层叠。根据该结构,可提供将多个线圈沿径向层叠的变压器。另外,在其他的一方式中,在这些上述的变压器中,优选的是,所述磁耦合部件由软磁性体粉末形成。根据该结构,由于磁耦合部件由软磁性体粉末形成,因此这样的结构的变压器可以容易形成磁耦合部件,还可以降低其铁损。另外,在其他的一方式中,在这些上述的变压器中,优选的是,所述导体部件还具备配置在与所述轴向正交的一方的面上的软磁性体部件。根据该结构,由于在垂直于轴向的导体部件的一方的面上配置有软磁性体部件,因此多个线圈部分的透磁率变得更高,可以进一步增大电感,可以抑制损失。而且,其他的一方式的变压系统是具备串联连接的多个变压器的变压系统,其中,所述多个变压器之中的至少一个是这些上述的任一个的变压器。根据该结构,提供具备上述的变压器的变压系统。而且,根据该结构,由于由多段的变压器构成,因此可以由各变压器顺次变压,降低施加于I个变压器上的电压,减轻每个变压器的负载。而且,其他的一方式的噪音截止滤波器用复合型绕组元件是一种被用于介于直流电源与交流电力系统或直流电源与交流负载之间的噪音截止滤波器部,且由上述复合型绕组元件构成的噪音截止滤波器用复合型绕组元件,所述磁耦合部件具有磁各向同性,且由软磁性粉末形成的部件,所述线圈的所述导体部件的厚度是对所述噪音截止滤波器部供电的交流电的频率下的表皮厚度的1/3以下。根据该结构,提供一种比现有技术容易制造,降低涡电流损失,且电感特性相对于频率的变化稳定的构造的噪音截止滤波器用复合型绕组元件。而且,这样的结构的噪音截止滤波器用复合型绕组元件是具备内包所述多个线圈的磁耦合部件的所谓壶型,是无间隙构造,因此可以减少漏磁通,在所述多个绕组元件经所述交流电力系统或交流负载被间接串联连接时,可以抑制这些绕组元件间的耦合系数的降低,可以抑制各个绕组元件的电感的下降。其结果是,这样的结构的噪音截止滤波器用复合型绕组元件中的各个绕组元件的电感比现有的绕组元件的电感大。另外,在其他的一方式中,在上述的噪音截止滤波器用复合型绕组元件中,优选的是,所述多个线圈沿该线圈的轴向被层叠。根据该结构,可以提供将多个线圈沿轴向层叠的噪音截止滤波器用复合型绕组元件。
另外,在其他的一方式中,在上述的噪音截止滤波器用复合型绕组元件中,优选的是,所述多个线圈沿该线圈的径向被层叠。根据该结构,可以提供将多个线圈沿径向层叠的噪音截止滤波器用复合型绕组元件。另外,在其他的一方式中,在上述的复合型绕组元件中,优选的是,所述导体部件还具备配置在与所述轴向正交的一方的面上的软磁性体部件。根据该结构,由于在垂直于轴向的导体部件的一方的面上配置有软磁性体部件,因此多个线圈部分的透磁率变得更高,可以进一步增大电感,可以抑制损失。因此,通过使用这样的结构的复合型绕组元件,提供低损失的例如电抗器或所述变压器。另外,在其他的一方式中,在上述的复合型绕组元件中,优选的是,垂直于所述轴向的方向上的所述软磁性体部件的厚度为对该复合型绕组元件供电的交流电的频率下的表皮厚度以下。根据该结构,可以减少涡电流损失的发生。另外,在其他的一方式中,在这些上述的复合型绕组元件中,优选的是,所述导体部件以被覆的方式形成有所述软磁性体部件。根据该结构,通过卷绕软磁性体部件被覆的导体部件,可以更简易制造在垂直于轴向的导体部件的一方的面上配置有软磁性体部件的复合型绕组元件。另外,在其他的一方式中,在这些上述的复合型绕组元件中,优选的是,所述导体部件以压接的方式形成有所述软磁性体部件。根据该结构,通过卷绕软磁性体部件压接的导体部件,可以更简易制造在垂直于轴向的导体部件的一方的面上配置有软磁性体部件的复合型绕组元件。本申请以2010年I月6日提出的日本国专利申请特愿2010-1283及2010年8月26日提出的日本国专利申请特愿2010-189734为基础,其内容包含于本申请。为了体现本发明,上述参照附图通过实施方式适当且充分地说明了本发明,但应认识到本领域技术人员可容易对上述实施方式进行变更及/或改良。因此,本领域技术人员实施的变更方式或改良方式只要是不脱离权利要求书记载的权利要求的权利范围的水平的话,该变更方式或该改良方式解释为包含于该权利要求的权利范围。
产业上的可利用性根据本发明,可以提供复合型绕组元件以及使用其的变压器、变压系统及噪音截止滤波器用复合型绕组元件。
权利要求
1.一种复合型绕组元件,其特征在于, 具备多个线圈及用于对所述多个线圈进行磁耦合的磁耦合部件, 所述多个线圈分别通过将带 状的导体部件以该导体部件的宽度方向沿着该线圈的轴向的方式进行卷绕而构成,且被所述磁耦合部件内包。
2.一种由权利要求I所述的复合型绕组元件构成的变压器。
3.根据权利要求2所述的变压器,其特征在于, 所述导体部件的厚度为对该变压器供电的交流电的频率下的表皮厚度的1/3以下。
4.根据权利要求2或3所述的变压器,其特征在于, 所述变压器还具备填充于在所述多个线圈和所述磁耦合部件之间产生的间隙中的高分子部件。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的变压器,其特征在于, 所述多个线圈通过卷绕夹着绝缘材料而重合的带状的多个导体部件而构成。
6.根据权利要求5所述的变压器,其特征在于, 所述多个线圈在将m和η设为彼此不同的I以上的整数时,通过卷绕(m+n)个夹着绝缘材料而重合的带状的导体部件而构成, 所述m个导体部件在所述m为2以上的情况下被串联连接, 所述η个导体部件在所述η为2以上的情况下被串联连接。
7.根据权利要求6所述的变压器,其特征在于, 所述m个导体部件的厚度所述η个导体部件的厚度=η m。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的变压器,其特征在于, 所述多个线圈沿该线圈的轴向被层叠。
9.根据权利要求2至4中任一项所述的变压器,其特征在于, 所述多个线圈沿该线圈的径向被层叠。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的变压器,其特征在于, 所述磁耦合部件由软磁性体粉末形成。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的变压器,其特征在于, 所述导体部件还具备配置在与所述轴向正交的一方的面上的软磁性体部件。
12.一种变压系统,具备串联连接的多个变压器,其特征在于, 所述多个变压器之中的至少一个是权利要求2至11中任一项所述的变压器。
13.一种噪音截止滤波器用复合型绕组元件,其是一种被用于介于直流电源与交流电力系统之间或直流电源与交流负载之间的噪音截止滤波器部的、由权利要求I所述的复合型绕组元件构成的噪音截止滤波器用复合型绕组元件, 其特征在于, 所述磁耦合部件具有磁各向同性,且由软磁性粉末形成的部件, 所述线圈的所述导体部件的厚度是对所述噪音截止滤波器部供电的交流电的频率下的表皮厚度的1/3以下。
14.根据权利要求13所述的噪音截止滤波器用复合型绕组元件,其特征在于, 所述多个线圈沿该线圈的轴向被层叠。
15.根据权利要求13所述的噪音截止滤波器用复合型绕组元件,其特征在于,所述多个线圈沿该线圈的径向被层叠。
16.根据权利要求I所述的复合型绕组元件,其特征在于, 所述导体部件还具备配置在与所述轴向正交的一方的面上的软磁性体部件。
17.根据权利要求16所述的复合型绕组元件,其特征在于, 垂直于所述轴向的方向上的所述软磁性体部件的厚度为对该复合型绕组元件供电的交流电的频率下的表皮厚度以下。
18.根据权利要求16或17所述的复合型绕组元件,其特征在于, 所述导体部件以被覆的方式形成有所述软磁性体部件。
19.根据权利要求16或17所述的复合型绕组元件,其特征在于, 所述导体部件以压接的方式形成有所述软磁性体部件。
全文摘要
本发明提供一种复合型绕组元件(Tra),在变压器、变压系统以及噪音截止滤波器用复合型绕组元件中,多个线圈(1)被磁耦合部件(2a)内包,而且,所述多个线圈(1)是通过将带状的导体部件(11、12、13)以该导体部件(11、12、13)的宽度方向沿着该线圈(1)的轴向的方式进行卷绕而分别构成的。本发明提供的变压器、变压系统以及噪音截止滤波器用复合型绕组元件具备这种结构的复合型绕组元件而构成。因此,本发明的复合型绕组元件(Tra)、变压器、变压系统以及噪音截止滤波器用复合型绕组元件可比现有技术容易制造。
文档编号H01F17/04GK102640236SQ201080055100
公开日2012年8月15日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年1月6日
发明者三谷宏幸, 井上宪一, 井上浩司, 后藤有一郎, 宫崎隆好, 桥本裕志, 福本吉人, 财津享司, 野木俊宏 申请人:株式会社神户制钢所
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