JPH0897024A - トランス騒音特性に優れた積み鉄芯用方向性電磁鋼板 - Google Patents
トランス騒音特性に優れた積み鉄芯用方向性電磁鋼板Info
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- JPH0897024A JPH0897024A JP6235436A JP23543694A JPH0897024A JP H0897024 A JPH0897024 A JP H0897024A JP 6235436 A JP6235436 A JP 6235436A JP 23543694 A JP23543694 A JP 23543694A JP H0897024 A JPH0897024 A JP H0897024A
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- 239000010959 steel Substances 0.000 title description 14
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 トランス騒音の優れた積み鉄芯用方向性電磁
鋼板を得る。 【構成】 表面性状が以下の式を満足するトランス鉄
損、騒音に優れた方向性電磁鋼板。 Ｐｃ2 （≧０．０４×ｔ）≦０．０４×Ｌ Ｐｃ2 ：ＪＩＳ(B0601) に規定されるピークカウント数
でｔ：板厚(mm)×０．０４mm以上のピークを持つ山の数
鋼板を得る。 【構成】 表面性状が以下の式を満足するトランス鉄
損、騒音に優れた方向性電磁鋼板。 Ｐｃ2 （≧０．０４×ｔ）≦０．０４×Ｌ Ｐｃ2 ：ＪＩＳ(B0601) に規定されるピークカウント数
でｔ：板厚(mm)×０．０４mm以上のピークを持つ山の数
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トランスの騒音特性に
優れた積み鉄芯用方向性電磁鋼板に関するものである。
優れた積み鉄芯用方向性電磁鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、トランスでは生活環境重視の観点
から騒音を低減する要望が強まってきている。このた
め、建物内・外に設置される大型積みトランスでは、そ
の大きい騒音を環境基準内におさめるための防音対策費
用が大きな割合を占めつつあることが問題となってい
る。また、車両トランスでは騒音対策のためのトランス
重量増が、車両の軽量化を妨げる一因ともなっている。
から騒音を低減する要望が強まってきている。このた
め、建物内・外に設置される大型積みトランスでは、そ
の大きい騒音を環境基準内におさめるための防音対策費
用が大きな割合を占めつつあることが問題となってい
る。また、車両トランスでは騒音対策のためのトランス
重量増が、車両の軽量化を妨げる一因ともなっている。
【０００３】トランスの騒音を支配する要因については
未だ明らかにされていないが、素材である方向性電磁鋼
板（以下ＧＯと略す）については、単板での磁歪が大き
いと騒音が大きくなることが指摘されている。この観点
からＧＯの磁歪を小さくする技術の探索がなされている
が、素材単板の磁歪が小さくても必ずしもトランス騒音
が小さくならない場合がある。
未だ明らかにされていないが、素材である方向性電磁鋼
板（以下ＧＯと略す）については、単板での磁歪が大き
いと騒音が大きくなることが指摘されている。この観点
からＧＯの磁歪を小さくする技術の探索がなされている
が、素材単板の磁歪が小さくても必ずしもトランス騒音
が小さくならない場合がある。
【０００４】トランスの組立て方がトランス騒音に影響
すると考えられるが、それ以外に素材としても磁歪以外
の因子がトランス騒音に影響している可能性もある。し
かしながら、素材として磁歪以外のトランス騒音支配要
因の検討は、これまでなされていない。
すると考えられるが、それ以外に素材としても磁歪以外
の因子がトランス騒音に影響している可能性もある。し
かしながら、素材として磁歪以外のトランス騒音支配要
因の検討は、これまでなされていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みトランスとしての騒音に優れた積み鉄芯用方向性電
磁鋼板を提供しようとするものである。
鑑みトランスとしての騒音に優れた積み鉄芯用方向性電
磁鋼板を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意実験を行った結果、鋼板表面のマ
クロ的な凹凸とトランス騒音が密接な関係にあることを
見いだした。元来、電磁鋼板は積み鉄芯、巻き鉄芯のど
ちらに利用される場合でも板が平坦であることが望まし
く、ＪＩＳ−C2553 では方向性珪素鋼帯の幅方向の厚さ
の偏差は０．０２mm以下とされている。これは電磁鋼板
が積層されて使用されるために規定されたものであり、
特にトランスとしての騒音を抑えようとして規定された
ものではない。
を解決するために鋭意実験を行った結果、鋼板表面のマ
クロ的な凹凸とトランス騒音が密接な関係にあることを
見いだした。元来、電磁鋼板は積み鉄芯、巻き鉄芯のど
ちらに利用される場合でも板が平坦であることが望まし
く、ＪＩＳ−C2553 では方向性珪素鋼帯の幅方向の厚さ
の偏差は０．０２mm以下とされている。これは電磁鋼板
が積層されて使用されるために規定されたものであり、
特にトランスとしての騒音を抑えようとして規定された
ものではない。
【０００７】本発明は、従来規定された板厚偏差よりも
鋼板表面のマクロ的な凹凸を極めて小さくすることによ
って、トランス騒音が飛躍的に小さくなることを初めて
明らかにするものである。その要旨は、方向性電磁鋼板
であって、その表面性状が以下の式を満足することを特
徴とするトランス騒音特性に優れた積み鉄芯用方向性電
磁鋼板にある。 Ｐｃ2 （≧０．０４×ｔ）≦ＩＮＴ（０．０４×Ｌ）……… Ｐｃ2 （≧０．０４×ｔ）：ＪＩＳ B0601に規定される
粗さ曲線の中心線を基準として、板厚ｔ(mm)×０．０４
mm以上の高さを持つ山の数 ＩＮＴ（ ）：（）内の整数値部分のみを数字化する関
数 Ｌ：ピークを測定した測定長さ(mm)
鋼板表面のマクロ的な凹凸を極めて小さくすることによ
って、トランス騒音が飛躍的に小さくなることを初めて
明らかにするものである。その要旨は、方向性電磁鋼板
であって、その表面性状が以下の式を満足することを特
徴とするトランス騒音特性に優れた積み鉄芯用方向性電
磁鋼板にある。 Ｐｃ2 （≧０．０４×ｔ）≦ＩＮＴ（０．０４×Ｌ）……… Ｐｃ2 （≧０．０４×ｔ）：ＪＩＳ B0601に規定される
粗さ曲線の中心線を基準として、板厚ｔ(mm)×０．０４
mm以上の高さを持つ山の数 ＩＮＴ（ ）：（）内の整数値部分のみを数字化する関
数 Ｌ：ピークを測定した測定長さ(mm)
【０００８】
【作用】板厚０．２３mmの場合では、０．２３×０．０
４＝０．００９２mmの凸部が問題となる。これはＪＩＳ
で規定される板厚偏差よりもさらに小さいオーダーの凹
凸量である。本発明のポイントは、トランス騒音が小さ
い素材の構成要件として、ただ凹凸の大きさのみを考え
るのではなく、凸部の存在割合をも含めてトランス騒音
を小さくするための素材条件を明らかにしたことにあ
る。
４＝０．００９２mmの凸部が問題となる。これはＪＩＳ
で規定される板厚偏差よりもさらに小さいオーダーの凹
凸量である。本発明のポイントは、トランス騒音が小さ
い素材の構成要件として、ただ凹凸の大きさのみを考え
るのではなく、凸部の存在割合をも含めてトランス騒音
を小さくするための素材条件を明らかにしたことにあ
る。
【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。製鋼から
冷延まで公知の手段により方向性電磁鋼板の冷延材を製
造した。冷延板の表面を機械研磨することにより、３水
準の表面平滑度を持つ素材を作製し、通常の脱炭焼鈍、
仕上焼鈍、平坦化焼鈍を行った。製品板のＰｃ2 （≧
０．００９２mm）と騒音の関係を図１に示す。Ｐｃ2 の
値を小さくすればトランス騒音が飛躍的に小さくなるこ
とがわかる。ここでは冷延板研磨により鋼板の平滑化を
行ったが、熱延から冷延での板厚偏差をより小さくする
技術を組み合わせることが望ましい。
冷延まで公知の手段により方向性電磁鋼板の冷延材を製
造した。冷延板の表面を機械研磨することにより、３水
準の表面平滑度を持つ素材を作製し、通常の脱炭焼鈍、
仕上焼鈍、平坦化焼鈍を行った。製品板のＰｃ2 （≧
０．００９２mm）と騒音の関係を図１に示す。Ｐｃ2 の
値を小さくすればトランス騒音が飛躍的に小さくなるこ
とがわかる。ここでは冷延板研磨により鋼板の平滑化を
行ったが、熱延から冷延での板厚偏差をより小さくする
技術を組み合わせることが望ましい。
【００１０】また、冷延板の研磨でなく、製品板を機械
研磨・化学研磨することで表面を平滑化してもよい。本
発明の表面については、フォルステライトを主成分とす
る酸化物があってもよいし、公知の手段例えば特公昭５
２−２４４９９号公報に開示される技術によって、ミク
ロ的に鏡面状態にされていてもよい。
研磨・化学研磨することで表面を平滑化してもよい。本
発明の表面については、フォルステライトを主成分とす
る酸化物があってもよいし、公知の手段例えば特公昭５
２−２４４９９号公報に開示される技術によって、ミク
ロ的に鏡面状態にされていてもよい。
【００１１】これら先行技術は内部酸化層の除去による
鉄損向上を狙いとしているため、表面のマクロ的な凹凸
については何も規定していないが、トランス騒音を小さ
くするためには鋼板最表面の凹凸が上記式を満たして
いることが必要である。酸化物上又は鏡面上に有機系又
は無機系又は有機＋無機系のコーティングが公知の手段
で施されてもよい。ただしこの場合も、コーティングを
含めて鋼板最表面の凹凸が上記式を満たすことがトラ
ンス騒音の低減に有効である。
鉄損向上を狙いとしているため、表面のマクロ的な凹凸
については何も規定していないが、トランス騒音を小さ
くするためには鋼板最表面の凹凸が上記式を満たして
いることが必要である。酸化物上又は鏡面上に有機系又
は無機系又は有機＋無機系のコーティングが公知の手段
で施されてもよい。ただしこの場合も、コーティングを
含めて鋼板最表面の凹凸が上記式を満たすことがトラ
ンス騒音の低減に有効である。
【００１２】表面凸部を小さくすることで積みトランス
の騒音を格段に小さくできる原因について次のように考
えている。即ち、板を積み重ね結束すると、表面の凸部
は加圧力を受け平坦化される。この時、凸部周囲では局
部的に歪が発生する。歪が導入された近傍では、磁化が
不均一になり騒音の原因となる振動が生じやすいものと
考えている。従って、凸部の存在をある一定割合以下に
抑えれば、このような局所歪による振動も少なくなり、
トランス全体の騒音も大きく改善されることになる。
の騒音を格段に小さくできる原因について次のように考
えている。即ち、板を積み重ね結束すると、表面の凸部
は加圧力を受け平坦化される。この時、凸部周囲では局
部的に歪が発生する。歪が導入された近傍では、磁化が
不均一になり騒音の原因となる振動が生じやすいものと
考えている。従って、凸部の存在をある一定割合以下に
抑えれば、このような局所歪による振動も少なくなり、
トランス全体の騒音も大きく改善されることになる。
【００１３】鋼板表面の凸部を小さくすればトランス騒
音が小さくなることが判明したが、表面の凹部例えば特
開昭６２−６７１１４号公報に開示されるような磁区制
御技術による表面の溝形状部などについては、その深さ
とトランス騒音との間に明確な関係を見いだすことがで
きなかった。凹部は、板積みによる加圧力があっても歪
が局所的に集中することがないためと考えられる。
音が小さくなることが判明したが、表面の凹部例えば特
開昭６２−６７１１４号公報に開示されるような磁区制
御技術による表面の溝形状部などについては、その深さ
とトランス騒音との間に明確な関係を見いだすことがで
きなかった。凹部は、板積みによる加圧力があっても歪
が局所的に集中することがないためと考えられる。
【００１４】ただし、溝が幅広くかつ深く形成されて粗
さ曲線の中心線が鋼板表面より板厚中心側へシフトする
ことで、実質的に鋼板表面部が凸部と見なせ前記式が
成り立つような特殊な場合では、トランス騒音の増加が
認められた。従って、全てのＧＯについて式を成り立
たせることが、トランス騒音を低減するために有効であ
ることを知見した。
さ曲線の中心線が鋼板表面より板厚中心側へシフトする
ことで、実質的に鋼板表面部が凸部と見なせ前記式が
成り立つような特殊な場合では、トランス騒音の増加が
認められた。従って、全てのＧＯについて式を成り立
たせることが、トランス騒音を低減するために有効であ
ることを知見した。
【００１５】次に、０．１８mmから０．３５mmまでの板
厚を持つＧＯで積みトランスを作製し、騒音測定を詳細
に行った結果、鋼板表面の凸部の高さをそれぞれの鋼板
板厚の４％未満とすれば騒音が格段に小さくなること、
また板厚の４％以上の凸部があっても、その個数が測定
長さをＬ（mm）としてＩＮＴ（０．０４×Ｌ）以下とす
れば、騒音を小さく抑えられることを見いだした。これ
は、板厚が薄くなれば凸部の大きさを板厚に応じて小さ
くすればよいこと、また問題となるような大きい凸部は
コイル内で一定割合以下とすればトランス騒音を小さく
できることを定量的に開示したものである。
厚を持つＧＯで積みトランスを作製し、騒音測定を詳細
に行った結果、鋼板表面の凸部の高さをそれぞれの鋼板
板厚の４％未満とすれば騒音が格段に小さくなること、
また板厚の４％以上の凸部があっても、その個数が測定
長さをＬ（mm）としてＩＮＴ（０．０４×Ｌ）以下とす
れば、騒音を小さく抑えられることを見いだした。これ
は、板厚が薄くなれば凸部の大きさを板厚に応じて小さ
くすればよいこと、また問題となるような大きい凸部は
コイル内で一定割合以下とすればトランス騒音を小さく
できることを定量的に開示したものである。
【００１６】本発明は、その用途を積み鉄芯又は歪取焼
鈍を行わない巻き鉄芯に限定する。その理由は、歪取焼
鈍を行った巻き鉄芯ににおいては、表面の凹凸によらず
騒音レベルがほぼ一定であったためである。これは表面
の凸部が大きくて、加圧力によって局所的に歪が加わっ
たとしても、歪取焼鈍により歪が除去されることで騒音
が回復したためと考えられる。
鈍を行わない巻き鉄芯に限定する。その理由は、歪取焼
鈍を行った巻き鉄芯ににおいては、表面の凹凸によらず
騒音レベルがほぼ一定であったためである。これは表面
の凸部が大きくて、加圧力によって局所的に歪が加わっ
たとしても、歪取焼鈍により歪が除去されることで騒音
が回復したためと考えられる。
【００１７】
実施例１ 公知の手段により０．２３mmの板厚を持つ方向性電磁鋼
冷延板を作製した。機械研磨により表面平滑度を変え、
公知の手段で脱炭焼鈍、仕上焼鈍、平坦化焼鈍を行っ
た。製品板で表面粗度計により表面の凹凸を測定した。
種々の表面凸部を持つ素材で２０KVA のモデルトランス
を作製し、５０Hz、１．７Ｔで励磁した場合の騒音をマ
イクロホンで測定した。その結果を表１に示す。凸部の
高さが１０μｍ以上の場合でかつ測定長さ３０mmでは個
数１個以下、５０mmでは個数２個以下であれば騒音が格
段に小さくなることがわかる。
冷延板を作製した。機械研磨により表面平滑度を変え、
公知の手段で脱炭焼鈍、仕上焼鈍、平坦化焼鈍を行っ
た。製品板で表面粗度計により表面の凹凸を測定した。
種々の表面凸部を持つ素材で２０KVA のモデルトランス
を作製し、５０Hz、１．７Ｔで励磁した場合の騒音をマ
イクロホンで測定した。その結果を表１に示す。凸部の
高さが１０μｍ以上の場合でかつ測定長さ３０mmでは個
数１個以下、５０mmでは個数２個以下であれば騒音が格
段に小さくなることがわかる。
【００１８】
【表１】
【００１９】実施例２ 公知の手段により０．１８〜０．３５mmの板厚を持つ方
向性電磁鋼冷延板を作製した。機械研磨により表面平滑
度を変え、公知の手段で脱炭焼鈍、仕上焼鈍、平坦化焼
鈍を行った。製品板で表面粗度計により測定長さ５０mm
で表面の凹凸を測定した。種々の表面凸部を持つ素材で
２０KVA のモデルトランスを作製し、５０Hz、１．７Ｔ
で励磁した場合の騒音をマイクロホンで測定した。その
結果を表２に示す。凸部の高さを板厚の約４％以下とす
れば騒音が小さくなることがわかる。
向性電磁鋼冷延板を作製した。機械研磨により表面平滑
度を変え、公知の手段で脱炭焼鈍、仕上焼鈍、平坦化焼
鈍を行った。製品板で表面粗度計により測定長さ５０mm
で表面の凹凸を測定した。種々の表面凸部を持つ素材で
２０KVA のモデルトランスを作製し、５０Hz、１．７Ｔ
で励磁した場合の騒音をマイクロホンで測定した。その
結果を表２に示す。凸部の高さを板厚の約４％以下とす
れば騒音が小さくなることがわかる。
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】本発明による方向性電磁鋼板を用いれ
ば、騒音特性に優れた積みトランスを得ることができる
ため、その工業的価値は極めて大きい。
ば、騒音特性に優れた積みトランスを得ることができる
ため、その工業的価値は極めて大きい。
【図１】０．２３mm厚の方向性電磁鋼板のＰｃ2 と、こ
の鋼板を用いて製造した積みトランスの騒音の関係を各
励磁磁束密度毎に示した図表である。
の鋼板を用いて製造した積みトランスの騒音の関係を各
励磁磁束密度毎に示した図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薮本 政男 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 内野 常雄 北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新日本製 鐵株式会社八幡製鐵所内
Claims (1)
- 【請求項１】 方向性電磁鋼板であって、その表面性状
が以下の式を満足することを特徴とするトランス騒音特
性に優れた積み鉄芯用方向性電磁鋼板。 Ｐｃ2 （≧０．０４×ｔ）≦ＩＮＴ（０．０４×Ｌ） Ｐｃ2 （≧０．０４×ｔ）：ＪＩＳ B0601に規定される
粗さ曲線の中心線を基準として、板厚ｔ(mm)×０．０４
mm以上の高さを持つ山の数 ＩＮＴ（ ）：（）内の整数値部分のみを数字化する記
号 Ｌ：ピークを測定した測定長さ(mm)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6235436A JPH0897024A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | トランス騒音特性に優れた積み鉄芯用方向性電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6235436A JPH0897024A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | トランス騒音特性に優れた積み鉄芯用方向性電磁鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897024A true JPH0897024A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16986089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6235436A Pending JPH0897024A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | トランス騒音特性に優れた積み鉄芯用方向性電磁鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0897024A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5916708A (en) * | 1996-05-13 | 1999-06-29 | Hoechst Aktiengesellschaft | Fluorine-containing solvents for lithium batteries having increased safety |
| JP2002194512A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 磁気特性と制音性の優れた軟磁性鋼板とその製造方法 |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP6235436A patent/JPH0897024A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5916708A (en) * | 1996-05-13 | 1999-06-29 | Hoechst Aktiengesellschaft | Fluorine-containing solvents for lithium batteries having increased safety |
| JP2002194512A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 磁気特性と制音性の優れた軟磁性鋼板とその製造方法 |
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Legal Events
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040518 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041005 |