(57)【要約】【課題】積層した電磁鋼板からなる試料の磁気特性を精度良く正確に測定することができる磁気特性試験器を提供すること。【解決手段】本発明では、積層した電磁鋼板からなる試料（２）の磁気特性を試験するための磁気特性試験器（１）において、試料（２）の磁界強度を測定するためのＨコイル（１２）を試料（２）の上下左右にそれぞれ配置することにした。また、試料（２）の端部に接触する一対のヨーク（４，５）を試料（２）に対して接離自在に設けるとともに、各ヨーク（４，５）の端部を凹状に形成し、或いは、一対のヨーク（４，５）の間に引張力を作用させて、一対のヨーク（４，５）の両端部で試料（２）の両端部を挟持することにした。さらに、試料（２）の磁束密度を測定するためのＢコイル（１１）の内側に空隙補償コイル（１３）を配置することにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層した電磁鋼板からなる試料の磁気特性を試験するための磁気特性試験器において、
試料の磁界強度を測定するためのＨコイルを試料の上下左右にそれぞれ配置したことを特徴とする磁気特性試験器。
【請求項２】
前記試料の端部に接触する一対のヨークを試料に対して接離自在に設けるとともに、各ヨークの端部を凹状に形成して、一対のヨークの両端部で試料の両端部を挟持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の磁気特性試験器。
【請求項３】
前記試料の端部に接触する一対のヨークを試料に対して接離自在に設けるとともに、一対のヨークの間に引張力を作用させて、一対のヨークの両端部で試料の両端部を挟持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の磁気特性試験器。
【請求項４】
試料の磁束密度を測定するためのＢコイルの内側に空隙補償コイルを配置したことを特徴とする請求項１に記載の磁気特性試験器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層した電磁鋼板からなる試料の磁気特性を試験するための磁気特性試験器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発電機や変圧器やモーターなどの電磁機器の鉄心として電磁鋼板が利用されている。単板からなる電磁鋼板であれば、日本工業規格に規格されている「電磁鋼板単板磁気特性試験方法」（非特許文献１参照。）を用いて鉄損特性や交流磁化特性や皮相電力特性などを測定することによって磁気特性を評価することができる。
【０００３】
この日本工業規格で定められた「電磁鋼板単板磁気特性試験方法」では、単板状の電磁鋼板を試料として用い、試料を励磁コイルとＢコイルの巻線の中に置くとともに、試料にヨークを接触させて閉磁気回路を構成する（図３参照。）。この電磁鋼板単板磁気特性試験方法では、試料の側面にヨークの端部の平坦面を接触させることで、試料に加わる磁界の分布や試料の内部の磁束の分布を略均一にしている。
【０００４】
そして、電磁鋼板単板磁気特性試験方法では、Ｂコイルを用いて試料の磁束密度を測定する。また、試料の磁界強度は、Ｈコイル法や励磁電流法で測定されるが、Ｈコイル法では、試料の下方又は上方のいずれか一方に所定距離だけ離してＨコイルを配置し、Ｈコイルで計測される磁界強度とＨコイルと試料との間の距離とを用いて試料の磁界強度を算出する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本工業規格  ＪＩＳ  Ｃ２５５６  「電磁鋼板単板磁気特性試験方法」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発電機や変圧器やモーターなどの電磁機器で用いられている鉄心は、渦電流の発生を抑制して渦電流損を低減するために、複数の電磁鋼板を積層させたものが利用されている。
【０００７】
ところが、上記した電磁鋼板単板磁気特性試験方法は、単板の電磁鋼板を試料として用いる試験方法であるために、積層した電磁鋼板からなる試料について磁気特性を測定すると、積層した試料内部の磁気特性を良好に測定することができず、試料の磁気特性を精度良く正確に測定することが困難であった。
【０００８】
また、上記した電磁鋼板単板磁気特性試験方法では、試料の側面にヨークの端部の平坦面を接触させることで閉磁気回路を構成するようにしているために、積層した電磁鋼板からなる試料を用いた場合には、積層した各電磁鋼板とヨークとを良好に接触させることができず、試料に加わる磁界の分布や試料の内部の磁束の分布を均一にすることが困難であり、これによっても、試料の磁気特性を精度良く正確に測定することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、請求項１に係る本発明では、積層した電磁鋼板からなる試料の磁気特性を試験するための磁気特性試験器において、試料の磁界強度を測定するためのＨコイルを試料の上下左右にそれぞれ配置することにした。
【００１０】
また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記試料の端部に接触する一対のヨークを試料に対して接離自在に設けるとともに、各ヨークの端部を凹状に形成して、一対のヨークの両端部で試料の両端部を挟持するように構成することにした。
【００１１】
また、請求項３に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記試料の端部に接触する一対のヨークを試料に対して接離自在に設けるとともに、一対のヨークの間に引張力を作用させて、一対のヨークの両端部で試料の両端部を挟持するように構成することにした。
【００１２】
また、請求項４に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、試料の磁束密度を測定するためのＢコイルの内側に空隙補償コイルを配置することにした。
【発明の効果】
【００１３】
そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。
【００１４】
すなわち、本発明では、積層した電磁鋼板からなる試料の磁気特性を試験するための磁気特性試験器において、試料の磁界強度を測定するためのＨコイルを試料の上下左右にそれぞれ配置することにしているために、積層した電磁鋼板からなる試料の磁気特性を精度良く正確に測定することができる。
【００１５】
特に、試料の端部に接触する一対のヨークを試料に対して接離自在に設けるとともに、各ヨークの端部を凹状に形成して、一対のヨークの両端部で試料の両端部を挟持するように構成した場合には、積層した電磁鋼板からなる試料とヨークとを良好に近接させることができるので、試料に加わる磁界の分布や試料の内部の磁束の分布を均一にすることができ、磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。
【００１６】
また、試料の端部に接触する一対のヨークを試料に対して接離自在に設けるとともに、一対のヨークの間に引張力を作用させて、一対のヨークの両端部で試料の両端部を挟持するように構成した場合にも、積層した電磁鋼板からなる試料とヨークとを良好に接触させることができるので、試料に加わる磁界の分布や試料の内部の磁束の分布を均一にすることができ、磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。
【００１７】
さらに、試料の磁束密度を測定するためのＢコイルの内側に空隙補償コイルを配置した場合には、空隙補償コイルの効果を常に一定なものとすることができ、これによっても、磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る磁気特性試験器の構成を示す平面図。
【図２】同側面図。
【図３】同試験回路図。
【図４】同拡大断面図（（ａ）正面視、（ｂ）右側面視、（ｃ）平面視）
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る磁気特性試験器の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、磁気特性試験器１は、矩形平板状の電磁鋼板を上下に積層させた試料２について磁束密度や磁界強度などの磁気特性を測定するものである。
【００２１】
磁気特性試験器１は、概ね、試料２の磁気特性を測定するための測定機構３と、試料２に一対のヨーク4,5を接触させるヨーク調節機構６とを矩形板状の基台７に設けた構成となっている。
【００２２】
測定機構３は、基台７の上部中央にコイルユニット８を設け、コイルユニット８に図３に示す試験回路を接続している。
【００２３】
コイルユニット８は、図４に示すように、ユニットホルダー９に図３に示す試験回路の励磁コイル10とＢコイル11とＨコイル12と空隙補償コイル13を収容するとともに、ユニットホルダー９の中央部に試料２を両端部を露出させた状態で挿通している。
【００２４】
ユニットホルダー９は、励磁コイル10を外周部に巻回した中空状の励磁コイルホルダー14と、Ｂコイル11を外周部に巻回するとともに内部に空隙補償コイル13を収容した中空状のＢコイルホルダー15と、Ｈコイル12を保持する中空状のＨコイルホルダー16とで構成している。
【００２５】
励磁コイルホルダー14は、外周部に励磁コイル10を巻回するとともに、貫通する中空部にＢコイルホルダー15を挿通させている。
【００２６】
Ｂコイルホルダー15は、上下側板17,18と左右側板19,20とから中空矩形断面状のＢコイル枠21を形成し、Ｂコイル枠21の外周部にＢコイル11を巻回するとともに、貫通する中空部にＨコイルホルダー16を挿通させている。
【００２７】
また、Ｂコイルホルダー15は、Ｂコイル枠21の中空部の左右隅部それぞれに棒状の空隙補償コイル枠22を収容し、各空隙補償コイル枠22の外周部に空隙補償コイル13を巻回している。
【００２８】
Ｈコイルホルダー16は、Ｂコイル枠21の中空部に収容される凹形断面状のＨコイル支持体23の内側にＨコイル台25〜28を収容するとともに、Ｈコイル台25〜28の貫通する中空部に試料２を挿通させている。
【００２９】
Ｈコイル12は、上下一対のＨコイル台25,26と左右一対のＨコイル台27,28とで中空矩形断面形状を形成する各Ｈコイル台25〜28に収容している。各Ｈコイル台25〜28は、試料２に密着するように配置している。これにより、磁気特性試験器１では、試料２の上下左右（積層方向及びそれと直交する方向）にＨコイル12を配置している。なお、４個のＨコイル台25〜28でＨコイル枠24を構成している。
【００３０】
ヨーク調節機構６は、試料２の左右側部に配置した略コ字状の一対のヨーク4,5を試料２に対して進退移動可能としている。
【００３１】
すなわち、ヨーク調節機構６は、基台７の上部に左右方向（ヨーク4,5の進退移動方向）に沿って伸延させた前後一対のレール29を取付ける一方、矩形板状の一対のヨーク台30,31の下部に走行体32を取付け、走行体32をレール29に摺動自在に載置している。
【００３２】
また、ヨーク調節機構６は、各ヨーク台30,31の上部に上下一対の摺動板33,34を載置するとともに、上側の摺動板33の上部に各ヨーク4,5を載置している。各ヨーク台30,31には、複数個の支持ピン35を様々な位置に着脱可能に配置しており、複数個の支持ピン35で各ヨーク4,5を各ヨーク台30,31に位置決めするようにしている。ここで、各ヨーク4,5は、両端部を凹状に形成することで凹部36,37を形成し、各凹部36,37の垂直面で試料２の側面と接触するようにしている。なお、凹部36,37の水平面の間隔を試料２の厚みと略同一にして試料２と凹部36,37の水平面との間隙が少なくなるようにしている。
【００３３】
さらに、ヨーク調節機構６は、左側のヨーク台30の下部にブラケット38を取付け、右側のヨーク台31の下部にスプロケット39を取付け、基台７の左側部にスプロケット40とスライドレール41とを取付け、スライドレール41にスライド自在に取付けられたスライダー42とブラケット38との間にバネ43を懸架し、バネ43の中途部をスプロケット39,40に巻回している。スライダー42は、ネジ44でスライドレール41に固定できるようになっている。これにより、左右のヨーク台30,31（及びそれに載置されているヨーク4,5）は、バネ43の引張力によって試料２を挟持する方向に互いに引張されている。
【００３４】
そして、ヨーク調節機構６は、スライダー42をスライド移動させることで、左右一対のヨーク台30,31をレール29に沿って互いに近接又は離反する方向に移動させることができる。図１(a)及び図２(a)に示すように、ヨーク台30,31を互いに離反させた場合には、一対のヨーク4,5が試料２から離れ、ユニットホルダー９から試料２や励磁コイルホルダー14やＢコイルホルダー15やＨコイルホルダー16などを着脱することができる。ユニットホルダー９に試料２などを装着した後に左右のヨーク台30,31を互いに近接する方向に移動させると、図１(b)及び図２(b)に示すように、左右のヨーク4,5で試料２を挟持することができる。この状態にて試料２の磁気特性の試験を行う。
【００３５】
以上に説明したように、磁気特性試験器１は、積層した電磁鋼板からなる試料２の磁気特性を試験するものであり、試料２の磁界強度を測定するためのＨコイル12を試料２の上下左右にそれぞれ配置した構成となっている。
【００３６】
そのため、上記構成の磁気特性試験器１では、試料２の上下左右表面に配置された４個のＨコイル12で測定した測定値に基づいて、それらの平均値や最小値・最大値や内挿値・外挿値などを利用することで、積層した電磁鋼板からなる試料２を用いた場合でも試料２の磁気特性を精度良く正確に測定することができる。
【００３７】
また、上記磁気特性試験器１は、試料２の端部に接触する一対のヨーク4,5を試料２に対して接離自在に設けるとともに、各ヨーク4,5の端部を凹状に形成して、一対のヨーク4,5の両端部で試料２の両端部を挟持するように構成している。
【００３８】
そのため、上記構成の磁気特性試験器１では、積層した電磁鋼板からなる試料２とヨーク4,5とを試料２の積層方向及びそれと直交する方向において良好に近接させることができるので、試料２に加わる磁界の分布や試料２の内部の磁束の分布を均一にすることができ、積層した電磁鋼板からなる試料２を用いた場合でも試料２の磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。
【００３９】
また、上記磁気特性試験器１は、試料２の端部に接触する一対のヨーク4,5を試料２に対して接離自在に設けるとともに、一対のヨーク4,5の間に引張力を作用させて、一対のヨーク4,5の両端部で試料２の両端部を挟持するように構成している。
【００４０】
そのため、上記構成の磁気特性試験器１では、積層した電磁鋼板からなる試料２とヨーク4,5とを所定の引張力で良好に接触させることができるので、試料２に加わる磁界の分布や試料２の内部の磁束の分布を均一にすることができ、磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。
【００４１】
さらに、上記磁気特性試験器１は、試料２の磁束密度を測定するためのＢコイル11の内側に空隙補償コイル13を配置するように構成している。
【００４２】
そのため、上記構成の磁気特性試験器１では、空隙補償コイル13の効果を常に一定なものとすることができ、これによっても、磁気特性をより一層精度良く正確に測定することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  磁気特性試験器                    ２  試料
３  測定機構                          4,5  ヨーク
６  ヨーク調節機構                    ７  基台
８  コイルユニット                    ９  ユニットホルダー
10  励磁コイル                        11  Ｂコイル
12  Ｈコイル                          13  空隙補償コイル
14  励磁コイルホルダー                15  Ｂコイルホルダー
16  Ｈコイルホルダー                  17,18  上下側板
19,20  左右側板                       21  Ｂコイル枠
22  空隙補償コイル枠                  23  Ｈコイル支持体
24  Ｈコイル枠                        25,26,27,28  Ｈコイル台
29  レール                            30,31  ヨーク台
32  走行体                            33,34  摺動板
35  支持ピン                          36,37  凹部
38  ブラケット                        39,40  スプロケット
41  スライドレール                    42  スライダー
43  バネ                              44  ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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