专利名称：静止电磁设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及改善了铁芯构造的电抗器或变压器等静止电磁设备。
背景技术：
在电抗器或变压器等静止电磁设备中，构成其铁芯时通过对硅钢板进行脱模并进行层叠来成形，但硅钢板存在铁损耗大、磁致应变大而产生噪声等问题。因此，开发了利用铁损耗和磁致应变小的非晶质或FINEMET ( 7卜)(日立金属的注册商标)等的薄膜导体来构成铁芯的技术。在由非晶质或FINEMET等的薄膜导体来构成铁芯时，通过将薄膜导体缠绕多圈而缠绕成绕线型来成形，成形后的铁芯成为在圆周方向上层叠的中空状的铁芯。因此，电抗器或变压器中使用的铁芯被制作成组合了多个中空状的铁芯的结构。·
专利文献I中记载了使用在圆周方向上层叠的中空状的铁芯的电抗器或变压器等静止电磁设备的一例。先行技术文献专利文献专利文献I :日本特开2010-87536号公报(发明所要解决的课题)在图12中表示专利文献I所示的以往的在圆周方向上层叠的中空状的铁芯。图12a表示了 2腿铁芯，在圆周方向上层叠的I个铁芯I的2个腿部IL上卷绕线圈(未图示)而构成单相的静止电磁设备。此外，根据需要，有时会在层叠铁芯的一部分上设置间隙调整部7。图12b是制作了 3腿铁芯时的例子，在圆周方向上层叠的2个铁芯I的腿部IL彼此相邻地配置而构成3组腿部，在3组腿部上分别卷绕3组线圈(未图示)而构成3相的静止电磁设备。结果，在制作具有3个以上腿数的铁芯时，对多个2腿铁芯进行组合，形状受到限制。例如，图12b的图形的静止电磁设备横向宽度大、进深窄，因此在作为装置进行收纳时收纳性存在问题。
发明内容
本发明为了改善上述缺点而提出，其目的在于提高铁芯结构的自由度。(用于解决课题的手段)为了实现上述目的，本发明的静止电磁设备具备形成为中空状的多个中空状铁芯；和在所述多个中空状铁芯之间，按照使所述多个中空状铁芯的中空面对置的方式设置的多个棒状铁芯；铁芯的一部分上卷绕有线圈。此外，优选铁芯通过对薄膜导体进行层叠而形成。另外，优选在铁芯的一部分上具有间隙调整部分。另外，优选在多个棒状铁芯上卷绕线圈。
另外，优选在中空状铁芯上卷绕线圈。另外，优选在多个中空状铁芯之间按照使多个中空状铁芯的中空面对置的方式设置的棒状铁芯，是将多个棒状铁芯串联连接而构成的。进而，优选在与中空状铁芯同心的轴上具备冷却器。(发明效果)根据本发明，能够使用由薄膜导体制作的卷铁芯，以收纳性优异的结构制作出任意腿数的铁芯。
图I是表示本发明的第I实施例的立体图。·图2是表示本发明的第2实施例的立体图。图3是表示本发明的第3实施例的立体图。图4是表示本发明的第4实施例的立体图。图5是表不本发明的第5实施例的立体图。图6a是表示本发明的第6实施例的立体图。图6b是表示本发明的第6实施例的剖视图。图7是表示本发明的第7实施例的剖视图。图8a是表示本发明的第8实施例的立体图。图8b是表示本发明的第8实施例的剖视图。图9是表示本发明的第9实施例的剖视图。图10是表示本发明的第10实施例的剖视图。图11是表不中空状铁芯的例子的图。图12a是表示以往的2腿铁芯的例子的图。图12b是表不以往的3腿铁芯的例子的图。
具体实施例方式以下，利用附图对本发明的实施例进行详细说明。实施例图I表示本发明的第I实施例。图中I是中央部分为中空状的中空状卷铁芯，2是棒状的卷铁芯，该图表示了在中空状卷铁芯的中空面相对置的2个中空状的卷铁芯la、lb之间配置例如4个棒状铁芯2而构成了 4腿铁芯的例子。中空状铁芯la、lb以及棒状铁芯2分别通过在半径方向上层叠薄膜导体而形成。将该铁芯作为变压器或电抗器使用时，在4个棒状的卷铁芯2上以同心圆状卷绕线圈。另外，在具备这样的形状的铁芯的静止电磁设备中，将磁阻调整为任意值时，可将中空状铁芯la、lb与棒状铁芯2的连接部作为间隙调整部3来利用。例如，可以在间隙调整部3处完全粘接，或者隔着绝缘物进行粘接，也可空出空隙来设置间隙。图2表示本发明的第2实施例。对与第I实施例相同的部分使用相同标记。在此，与图I的实施例不同，表示将棒状铁芯2重叠二段而构成了 2腿铁芯的结构。该情况下，由于在将棒状铁芯2重叠的位置存在间隙调节部4，因此能够对该部分适当地实施完全粘接、或者隔着绝缘物进行粘接、进而空出空隙等对策，来对间隙进行调整。根据图2的实施例，通过将棒状铁芯2至少重叠2个以上，能够将设置间隙的位置任意制作。图3表示本发明的第3实施例。对与第1、2实施例相同的部分使用相同标记。在图3的实施例中，采用了例如2腿铁芯结构，但其中I腿是通过将三个棒状铁芯2b重叠而构成的，另I腿使用I个棒状铁芯2a，由此构成了铁芯。此外，在棒状铁芯2a中，可不必由I个棒状铁芯构成，而可与其他腿同样进行分割。在重叠了棒状铁芯2b的位置存在间隙调节部4，可通过完全粘接、或者隔着绝缘物、或者空出空隙来调节间隙。通过这样利用将棒状铁芯至少重叠2个以上而成的铁芯和I个以上棒状铁芯来构成腿，能够将设置间隙的位置任意制作。此外，可设为任意间隙是指，在利用该铁芯构成电抗器或变压器等静止电磁设备时，可获得任意的B-H特性曲线。图4表不本发明的第4实施例。对与第I 3实施例相同的部分使用相同标记。在本实施例中，相对于图2追加了 I个中空状铁芯lc，成为三段结构。在本实施例中，表示 使用3个中空状铁芯1、4个棒状铁芯2而构成了 2腿铁芯的结构。在中空状铁芯Ic与上下的棒状铁芯之间也存在间隙调节部3。在该部位也可通过完全粘接、或者隔着绝缘物、或者空出空隙来调节间隙。通过采用这样的结构，能够通过与实施例2、3不同的方法将设置间隙的位置任意制作。图5表不本发明的第5实施例。对与第I 4实施例相同的部分使用相同标记。在本实施例中，使用2个中空状铁芯、2个棒状铁芯2来构成了 2腿铁芯，基本上采用了与图I相同的方式，不同之处是在中空状铁芯la、lb设置了切割部来作为间隙调节部5。图6表不本发明的第6实施例。其中，图6a是表不静止电磁设备的立体构成的图，图6b是表不图6a的A-A断面的图，对与第I 5实施例相同的部分使用相同标记。在本实施例中，表示了使用2个中空状铁芯、4个棒状铁芯，在4腿的图I的铁芯中对各腿卷绕了线圈8时的结构。在该结构中，当作为单相变压器而应用本实施例时，将线圈中的I个以上设为一次线圈、其余设为二次线圈即可。另外，本实施例中表示了每I个腿上卷绕I个线圈的例子，但在能够确保绝缘的情况下可以在I腿上卷绕多组线圈。图7表示本发明的第7实施例。对与第I 6实施例相同的部分使用相同标记。在本实施例中，表示使用2个中空状铁芯、3个棒状铁芯而构成了3腿铁芯的结构的俯视图，各腿上卷绕了 2个线圈。在作为三相变压器而应用本实施例时，将各线圈组作为U相、V相、W相使用。另外，通过在各线圈组(例如线圈9a以及9b)中设置一次线圈、二次线圈，也可作为单相变压器来应用。其中，在作为单相变压器使用时，可以与实施例7同样结构但各腿上设为I个线圈。图8表示本发明的第8实施例。其中，图8a是表示静止电磁设备的立体结构的图，图8b是表不图8a的平面的图，对与第I 7实施例相同的部分使用相同标记。本实施例中，在中空状铁芯I的同轴上配置了冷却器10。通过该冷却器10，能够对线圈以及铁芯进行冷却。此外，本实施例表示了将I个冷却器配置在棒状铁芯Ia的近前的结构，但也可将多个冷却器配置到棒状铁芯Ib的近前或2个棒状铁芯之间。图9表不本发明的第9实施例。对与第I 8实施例相同的部分使用相同标记。在本实施例中，表示使用2个中空状铁芯、2个棒状铁芯而构成了 2腿铁芯的结构的俯视图，表示在中空状铁芯I上卷绕了 2个线圈IlaUlb的结构。此外，也可与在上述实施例所示的棒状铁芯2上卷绕了线圈8a、8b的结构进行组合。图10表示本发明的第10实施例。对与第I 9实施例相同的部分使用相同标记。在此，表示了图I至图9中说明过的静止电磁设备的收纳方法。即，在此，将在中空状铁芯Ib上立起缠绕了线圈8a、8b的多根棒状铁芯2a、2b并在其上部重叠另一中空状铁芯Ia而构成的静止电磁设备放入壳体12中，与壳体一起利用固定螺栓14而固定并收纳到基座13上。这样，通过壳体12和装备了铁芯的基座13对铁芯进行夹持来固定铁芯。在以上实施例中，均使用了圆状的中空铁芯1，但也可以是如图11所示的四角形或三角形。此时使用的磁性体不仅可以是非晶质或FINEMET等的薄膜导体，也可以是层叠了硅钢板的结构或使用压粉磁芯。另外，通过将本发明的铁芯作为电力变换器等的电路构成部件，能够有助于小型化。(产业上的可利用性)
根据本发明，能够实现收纳性优异的静止电磁设备，因此能够应用在广泛领域的静止电磁设备中。符号说明I:中空状的卷铁芯2 :棒状的卷铁芯3、4、5:间隙调整部8、9 :线圈10 :冷却器12 :壳体 1213 :基座 1314:固定螺栓
权利要求
1.一种静止电磁设备，其特征在于，具备 形成为中空状的多个中空状铁芯；和 在所述多个中空状铁芯之间，按照使所述多个中空状铁芯的中空面对置的方式设置的多个棒状铁芯， 通过在铁芯的一部分上卷绕线圈而构成所述静止电磁设备。
2.根据权利要求I所述的静止电磁设备，其特征在于， 铁芯是通过对薄膜导体进行层叠而形成的。
3.根据权利要求I所述的静止电磁设备，其特征在于， 在铁芯的一部分上具有间隙调整部分。
4.根据权利要求I所述的静止电磁设备，其特征在于， 在多个棒状铁芯上卷绕线圈。
5.根据权利要求I所述的静止电磁设备，其特征在于， 在中空状铁芯上卷绕线圈。
6.根据权利要求I所述的静止电磁设备，其特征在于， 在所述多个中空状铁芯之间按照使所述多个中空状铁芯的中空面对置的方式设置的棒状铁芯，是将多个棒状铁芯串联连接而构成的。
7.根据权利要求I所述的静止电磁设备，其特征在于， 在与中空状铁芯同心的轴上具备冷却器。
全文摘要
本发明的目的在于在电抗器或变压器的铁芯中提供一种铁芯构造，其特征在于，由中空状铁芯和棒状铁芯构成，可设为任意腿数的铁芯。所述铁芯构造具备形成为中空状的多个中空状铁芯；和在所述多个中空状铁芯之间，按照使所述多个中空状铁芯的中空面对置的方式设置的多个棒状铁芯，在铁芯的一部分上卷绕线圈。
文档编号H01F27/24GK102939633SQ20108006738
公开日2013年2月20日 申请日期2010年6月16日 优先权日2010年6月16日
发明者小南勉, 井出一正 申请人:株式会社日立制作所