JPH04306816A - アモルファス鉄心 - Google Patents
アモルファス鉄心Info
- Publication number
- JPH04306816A JPH04306816A JP7080891A JP7080891A JPH04306816A JP H04306816 A JPH04306816 A JP H04306816A JP 7080891 A JP7080891 A JP 7080891A JP 7080891 A JP7080891 A JP 7080891A JP H04306816 A JPH04306816 A JP H04306816A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron core
- annealing
- temperature
- amorphous iron
- amorphous
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15341—Preparation processes therefor
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- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、変圧器の鉄心製造方法
に係り、脆化の進行を抑えたアモルファス素材を使用し
た鉄心およびその製造方法、特に焼鈍方法に関する。
に係り、脆化の進行を抑えたアモルファス素材を使用し
た鉄心およびその製造方法、特に焼鈍方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＦｅ、Ｂ、Ｓｉ系のアモルファス
鉄心の焼鈍方法は、特開昭６２−１６５９０２号に示さ
れているように、３６０〜３７５℃の温度で磁場中焼鈍
により行なわれている。
鉄心の焼鈍方法は、特開昭６２−１６５９０２号に示さ
れているように、３６０〜３７５℃の温度で磁場中焼鈍
により行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記温度での磁場中焼
鈍法では、アモルファス材は脆化が進んで割れやすくな
り、次の工程でコイルと鉄心を組み合わせる時にアモル
ファス材に割れが発生して作業性及び信頼性が低下する
という問題点がある。
鈍法では、アモルファス材は脆化が進んで割れやすくな
り、次の工程でコイルと鉄心を組み合わせる時にアモル
ファス材に割れが発生して作業性及び信頼性が低下する
という問題点がある。
【０００４】本発明は、脆化の進むのを抑え、優れた作
業性及び信頼性を有するとともに鉄損、励磁容量の特性
の改善されたアモルファス鉄心を提供することにある。
業性及び信頼性を有するとともに鉄損、励磁容量の特性
の改善されたアモルファス鉄心を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、アモルファス鉄心を窒素雰囲気中で温度を３００〜
３３５℃の範囲にし、保持時間を１２０分以上として焼
鈍する。
に、アモルファス鉄心を窒素雰囲気中で温度を３００〜
３３５℃の範囲にし、保持時間を１２０分以上として焼
鈍する。
【０００６】好ましい実施態様においては、アモルファ
ス鉄心は６００Ａ／ｍ以上の磁界で励磁焼鈍される
ス鉄心は６００Ａ／ｍ以上の磁界で励磁焼鈍される
【０
００７】
００７】
【作用】アモルファス鉄心を窒素雰囲気中で温度を３０
０〜３３５℃の範囲にし、保持時間を１２０分以上とし
て焼鈍することにより、鉄心の脆化を防止できる。
０〜３３５℃の範囲にし、保持時間を１２０分以上とし
て焼鈍することにより、鉄心の脆化を防止できる。
【０００８】アモルファス鉄心は６００Ａ／ｍ以上の磁
界で励磁焼鈍することによりアモルファス材に所定の方
向性をもたせることができる。
界で励磁焼鈍することによりアモルファス材に所定の方
向性をもたせることができる。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例を以下に述べる。図５に示
す如く、アモルファス材を矩形に積層し、鉄心１を形成
する。これに磁界をつくる電線２を１ターン以上巻付け
焼鈍炉に入れて窒素雰囲気で昇温する。
す如く、アモルファス材を矩形に積層し、鉄心１を形成
する。これに磁界をつくる電線２を１ターン以上巻付け
焼鈍炉に入れて窒素雰囲気で昇温する。
【００１０】ここで、焼鈍温度と鉄損の関係を図１に示
す。鉄損は、焼鈍温度が上昇するにつれて緩やかに減少
して約３２０℃付近で最小値となり、その後緩やかに増
加する。実用上は、焼鈍温度が２８０℃を超えて３８０
℃までの間で鉄損を０．１５Ｗ／ｋｇ以下とすることが
でき、良好な特性が得られる。
す。鉄損は、焼鈍温度が上昇するにつれて緩やかに減少
して約３２０℃付近で最小値となり、その後緩やかに増
加する。実用上は、焼鈍温度が２８０℃を超えて３８０
℃までの間で鉄損を０．１５Ｗ／ｋｇ以下とすることが
でき、良好な特性が得られる。
【００１１】一方、焼鈍温度と励磁容量の関係を図２に
示す。励磁容量は焼鈍温度が上昇するにつれて減少して
３２０℃付近から３８０℃付近でほぼ一定の値となり、
３８０℃を超えた付近から急激に増加する。励磁容量は
焼鈍温度が３２０℃から３８０℃までの範囲でほぼ最小
値を保ち良好な特性が得られる。実用上は３００℃から
３８０℃の温度範囲で励磁容量を１ＶＡ／ｋｇ以下にす
ることができるのでこの範囲が用いられる。
示す。励磁容量は焼鈍温度が上昇するにつれて減少して
３２０℃付近から３８０℃付近でほぼ一定の値となり、
３８０℃を超えた付近から急激に増加する。励磁容量は
焼鈍温度が３２０℃から３８０℃までの範囲でほぼ最小
値を保ち良好な特性が得られる。実用上は３００℃から
３８０℃の温度範囲で励磁容量を１ＶＡ／ｋｇ以下にす
ることができるのでこの範囲が用いられる。
【００１２】又、焼鈍温度に対する破壊曲げ直径Ｄの関
係を図３に示す。破壊曲げ直径とは、アモルファス材を
Ｕ字に曲げて両側面から圧縮した時に割れる直径を言う
。この値は脆さが増大するにつれて増加する。破壊曲げ
直径は焼鈍温度が上昇するにつれて２７０℃付近までほ
ぼ直線的に増加し、２７０℃付近から３３０℃付近まで
はその傾きが緩やかになり、３３０℃付近を超えると再
び傾きが増加し、３５０℃付近から再び傾きが緩やかに
なる。アモルファス材は焼鈍温度３３０℃付近を境にし
て割れやすい領域（脆化が進んだ領域）と割れにくい領
域（脆化の進まない領域）に分かれ、この温度以下であ
れば、コイルと鉄心を組み合わせる際に割れ発生を抑え
ることができる。破壊曲げ直径は２ｍｍ程度までは実用
上問題なく、この値を超えると脆化の進行により直線部
分でも割れを生じるようになる。この点から実使用上の
焼鈍温度は３３５℃程度までの範囲となる。
係を図３に示す。破壊曲げ直径とは、アモルファス材を
Ｕ字に曲げて両側面から圧縮した時に割れる直径を言う
。この値は脆さが増大するにつれて増加する。破壊曲げ
直径は焼鈍温度が上昇するにつれて２７０℃付近までほ
ぼ直線的に増加し、２７０℃付近から３３０℃付近まで
はその傾きが緩やかになり、３３０℃付近を超えると再
び傾きが増加し、３５０℃付近から再び傾きが緩やかに
なる。アモルファス材は焼鈍温度３３０℃付近を境にし
て割れやすい領域（脆化が進んだ領域）と割れにくい領
域（脆化の進まない領域）に分かれ、この温度以下であ
れば、コイルと鉄心を組み合わせる際に割れ発生を抑え
ることができる。破壊曲げ直径は２ｍｍ程度までは実用
上問題なく、この値を超えると脆化の進行により直線部
分でも割れを生じるようになる。この点から実使用上の
焼鈍温度は３３５℃程度までの範囲となる。
【００１３】焼鈍温度３２０℃における保持時間と励磁
容量の関係を図４に示す。励磁容量は保持時間の増加に
つれて減少し、１２０分付近からほぼ一定の値となり、
良好な特性を示す。これにより、保持時間の範囲は１２
０分以上となる。
容量の関係を図４に示す。励磁容量は保持時間の増加に
つれて減少し、１２０分付近からほぼ一定の値となり、
良好な特性を示す。これにより、保持時間の範囲は１２
０分以上となる。
【００１４】上記に基づき、鉄損、励磁容量、破壊曲げ
直径のそれぞれを上記実用上の値を満足する範囲として
図１、図２、図３の関係を組み合わせると、図６に示す
アモルファス鉄心の焼鈍に適した温度領域、すなわち、
３００℃から３３５℃の領域が得られることになる。
直径のそれぞれを上記実用上の値を満足する範囲として
図１、図２、図３の関係を組み合わせると、図６に示す
アモルファス鉄心の焼鈍に適した温度領域、すなわち、
３００℃から３３５℃の領域が得られることになる。
【００１５】次に実際の焼鈍方法について示す。アモル
ファス鉄心１を焼鈍装置に入れ、焼鈍装置内を窒素雰囲
気にして鉄心の温度が３２０℃になるまで昇温し、鉄心
温度３２０℃を１５０分保持する。この場合、温度が３
００℃〜３３５℃の範囲であれば鉄損、励磁容量、破壊
曲げ直径のそれぞれについて３２０℃の場合とほぼ同じ
効果が期待でき、保持時間は１２０分以上であればほぼ
一定の励磁容量になる効果が期待でき、これが実用上の
焼鈍条件となる。
ファス鉄心１を焼鈍装置に入れ、焼鈍装置内を窒素雰囲
気にして鉄心の温度が３２０℃になるまで昇温し、鉄心
温度３２０℃を１５０分保持する。この場合、温度が３
００℃〜３３５℃の範囲であれば鉄損、励磁容量、破壊
曲げ直径のそれぞれについて３２０℃の場合とほぼ同じ
効果が期待でき、保持時間は１２０分以上であればほぼ
一定の励磁容量になる効果が期待でき、これが実用上の
焼鈍条件となる。
【００１６】また、鉄損の低減を優先に考えた場合は温
度を２８０℃〜３８０℃、保持時間を１２０分以上とし
てもよい。
度を２８０℃〜３８０℃、保持時間を１２０分以上とし
てもよい。
【００１７】鉄心温度３２０℃を１５０分保持後、窒素
雰囲気中で徐冷する。
雰囲気中で徐冷する。
【００１８】鉄心のアモルファス材に磁気的方向性を持
たせるため磁界中で焼鈍を行うが、この磁界の発生は、
電線２に直流を流すことにより得られる。実際には図７
に示すように複数個の鉄心をパレット上に載せて同時に
励磁する。この磁界は、鉄心温度が保持温度到達時から
生じさせるが、保持時間終了後から実施しても効果は同
じである。
たせるため磁界中で焼鈍を行うが、この磁界の発生は、
電線２に直流を流すことにより得られる。実際には図７
に示すように複数個の鉄心をパレット上に載せて同時に
励磁する。この磁界は、鉄心温度が保持温度到達時から
生じさせるが、保持時間終了後から実施しても効果は同
じである。
【００１９】図７において、鉄心１を貫通するよう設け
られた棒状の電極１２が１ターンのコイルを形成する。 電極１２は必要に応じて複数本が直列に接続され、この
直列に接続された組がさらに並列に接続された状態で直
流電源に接続される。図７では電極１２は２本直列に接
続されたものが３組並列に接続される。直流電源は商用
電源を整流したものであってもよい。
られた棒状の電極１２が１ターンのコイルを形成する。 電極１２は必要に応じて複数本が直列に接続され、この
直列に接続された組がさらに並列に接続された状態で直
流電源に接続される。図７では電極１２は２本直列に接
続されたものが３組並列に接続される。直流電源は商用
電源を整流したものであってもよい。
【００２０】徐冷途中から磁場焼鈍を開始する場合には
励磁に必要な時間が終了する前に徐冷時間が終了し、そ
のずれの分だけ焼鈍工程の時間が長くなることがある。 このような時間のずれを防止するためには、保持温度に
達した時に始めるのが望ましい。
励磁に必要な時間が終了する前に徐冷時間が終了し、そ
のずれの分だけ焼鈍工程の時間が長くなることがある。 このような時間のずれを防止するためには、保持温度に
達した時に始めるのが望ましい。
【００２１】又、磁界の強さは、６００Ａ／ｍ以上であ
れば、鉄損、励磁容量の特性はほぼ一定の値となる。
れば、鉄損、励磁容量の特性はほぼ一定の値となる。
【００２２】鉄心が１５０℃以下になるまで励磁が行な
われ、それ以下の温度で焼鈍炉から炉出される。
われ、それ以下の温度で焼鈍炉から炉出される。
【００２３】このようにして得られる鉄心は、特性が良
好で、かつ、素材の脆化が進んでいないため破壊曲げ直
径を２ｍｍ以下とすることができ、アモルファス材の割
れ発生を抑えることができて、この工程以後の作業を容
易とすることができる。
好で、かつ、素材の脆化が進んでいないため破壊曲げ直
径を２ｍｍ以下とすることができ、アモルファス材の割
れ発生を抑えることができて、この工程以後の作業を容
易とすることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、脆化の進行を抑えられ
て作業性にすぐれ、かつ、鉄損、励磁容量の特性が改善
されたアモルファス鉄心を得ることができる。
て作業性にすぐれ、かつ、鉄損、励磁容量の特性が改善
されたアモルファス鉄心を得ることができる。
【図１】焼鈍温度と鉄損の関係を示す特性図である。
【図２】焼鈍温度と励磁容量の関係を示す特性図である
。
。
【図３】焼鈍温度と破壊曲げ直径の関係を示す特性図で
ある。
ある。
【図４】保持時間と励磁容量の関係を示す特性図である
。
。
【図５】アモルファス鉄心の焼鈍状態を示す斜視図であ
る。
る。
【図６】焼鈍に適した温度領域を示す特性図である。
【図７】アモルファス鉄心の焼鈍装置を示す斜視図であ
る。
る。
１：アモルファス鉄心、２：励磁電線、３：直流電源、
１０：焼鈍装置、１２：励磁電線
１０：焼鈍装置、１２：励磁電線
Claims (4)
- 【請求項１】アモルファス鉄心の焼鈍方法において、所
定の形状に形成されたアモルファス鉄心を窒素雰囲気中
で温度を３００〜３３５℃、保持時間１２０分以上で焼
鈍することを特徴とするアモルファス鉄心の焼鈍方法。 - 【請求項２】上記アモルファス鉄心は６００Ａ／ｍ以上
の磁界で励磁焼鈍されることを特徴とする請求項１記載
のアモルファス鉄心の焼鈍方法。 - 【請求項３】アモルファス鉄心の焼鈍方法において、所
定の形状に形成されたアモルファス鉄心を窒素雰囲気中
で温度を２８０〜３８０℃、保持時間１２０分以上で焼
鈍することを特徴とするアモルファス鉄心の焼鈍方法。 - 【請求項４】所定の形状に形成されて破壊曲げ直径を２
ｍｍ以下となるよう窒素雰囲気中で焼鈍されたアモルフ
ァス材よりなることを特徴とするアモルファス鉄心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7080891A JPH04306816A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | アモルファス鉄心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7080891A JPH04306816A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | アモルファス鉄心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04306816A true JPH04306816A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=13442238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7080891A Pending JPH04306816A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | アモルファス鉄心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04306816A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007234714A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 配電用アモルファス変圧器 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP7080891A patent/JPH04306816A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007234714A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 配電用アモルファス変圧器 |
| JP4558664B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2010-10-06 | 株式会社日立産機システム | 配電用アモルファス変圧器 |
| US9177706B2 (en) | 2006-02-28 | 2015-11-03 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Method of producing an amorphous transformer for electric power supply |
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