(57)【要約】  太陽光発電などに用いられるパワーコントローラシステム内で発生する高調波成分を除去する大容量の三相リアクトル装置で、鉄損を減少する装置を提供する。  本発明は、アモルファス薄帯を用いたヨーク鉄心と、アモルファス薄帯を用い扇形状に形成した磁脚鉄心と、磁脚鉄心に巻回したコイルとを備え、ヨーク鉄心を略六角形状の下締め金具内に配置し、ヨーク鉄心の円周内上の３ヶ所に等間隔に磁脚鉄心を積み上げて配置し、積み上げた磁脚鉄心にコイルを挿入して配置し、磁脚鉄心の上側にヨーク鉄心を配置し、ヨーク鉄心を略六角形状の上締め金具で覆い、下締め金具と上締め金具でそれぞれ対応する三辺の外周中央部にスタッドを配置し、さらに下締め金具と上締め金具の中央にスタッドを配置し、スタッドにより下締め金具と上締め金具を締め付けて固定し、さらにコイルは、三辺のスタッドに配置したコイル締め金具により固定した。
2014073252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いて形成したヨーク鉄心と、
アモルファス薄帯で形成した磁脚鉄心と、
該磁脚鉄心に巻回しコイルと、を備え、
前記ヨーク鉄心を下締め金具内に配置し、
該ヨーク鉄心の円周内上の３ヶ所に等間隔に前記磁脚鉄心を積み上げて配置し、
該磁脚鉄心に前記コイルを挿入して配置し、
前記磁脚鉄心の上側に前記ヨーク鉄心を配置し、
該ヨーク鉄心を上締め金具で覆い、
前記円形状の下締め金具と該上締め金具の周囲にスタッドを３本等間隔に配置し、さらに中央にスタッドを１本配置し、
前記スタッドにより前記下締め金具と前記上締め金具を締め付けて固定したことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項２】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心を積層板を挟んで積み上げ、該積み上げた磁脚鉄心に絶縁物の筒状体を挿入して組み込み、磁脚鉄心を形成することを特徴とするリアクトル装置。
【請求項３】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記ヨーク鉄心の孔の内周面に円形状の金属板を形成したことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項４】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記ヨーク鉄心の側面の外周面には、絶縁物を巻き付けることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項５】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記コイル締め金具は、細長い金属板で形成し、中央に前記スタッドを貫通する孔を有し、前記コイルの下端及び上端を挟んでスタッドに設けたロックナットで締め付けて固定することを特徴とするリアクトル装置。
【請求項６】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記コイルを固定するコイル固定金具は、リアクトル装置の中心より所定の幅の金属板を三方向に伸ばし、該中心より前記磁脚鉄心と前記コイルとの間隙までの距離の長さで折り曲げＬ字形状を成し、前記コイル固定金具の中心にはスタッド用孔を形成し、
前記コイル固定金具を前記三脚のコイルの一方向から挿入して装着し、前記スタッドにより固定することを特徴とするリアクトル装置。
【請求項７】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記リアクトル装置の３脚のコイルの周囲をバンドで巻き、締め付け固定したことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項８】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記上締め金具または前記下締め金具のどちらか一方または双方に、その中央付近に通気孔を形成したことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項９】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記３脚のコイルにおいて、隣り合うコイルの間には間隙を形成することを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１０】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記上締め金具または下締め金具の中央付近の通気孔の部分にファンを設置したことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１１】
アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いて形成したヨーク鉄心と、
アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いて軸方向で切断し、円柱形状に形成した磁脚鉄心と、
該断面が円形状の磁脚鉄心に巻回したコイルと、を備え、
前記ヨーク鉄心を円形状の下締め金具内に配置し、
該ヨーク鉄心の円周内上の３ヶ所に等間隔に前記磁脚鉄心を積み上げて配置し、
該積み上げた磁脚鉄心に前記コイルを挿入して配置し、
前記磁脚鉄心の上側に前記ヨーク鉄心を配置し、
該ヨーク鉄心を円形状の上締め金具で覆い、
前記円形状の下締め金具と該上締め金具の周囲にスタッドを３本等間隔に配置
し、さらに中央にスタッドを１本配置し、
前記スタッドにより前記下締め金具と前記上締め金具を締め付けて固定したことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１２】
アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いて形成したヨーク鉄心と、  
アモルファス薄帯で扇形状に形成した磁脚鉄心と、
該断面が扇形状の磁脚鉄心に巻回したコイルと、を備え、
前記ヨーク鉄心を下締め金具内に配置し、
該ヨーク鉄心の円周内上の３ヶ所に等間隔に前記磁脚鉄心を積み上げて配置し、
該扇形状の磁脚鉄心に前記コイルを挿入して配置し、
前記磁脚鉄心の上側に前記ヨーク鉄心を配置し、
該ヨーク鉄心を上締め金具で覆い、
前記略六角形状の下締め金具と該上締め金具で、それぞれ対応する三辺の外周中央部にスタッドを配置し、さらに前記下締め金具と前記上締め金具の中央にスタッドを配置し、
前記スタッドにより前記下締め金具と前記上締め金具を締め付けて固定したことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記扇形状の頂角を１２０°±１０°としたことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１４】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記下締め金具と上締め金具は、略六角形の形状であることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１５】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心の位置決めは、正三角形状の鉄心位置決め積層板に前記磁脚鉄心の頂角部を当接させて位置決めを行うことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１６】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記コイルと前記磁脚鉄心の間隙には間隙調整用の絶縁ボードを配置することを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１７】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心の断面を扇形状とし、該磁脚鉄心と前記ヨーク鉄心を配置するとき、双方の鉄心のオーバラップにおいて、重なっていない該磁脚鉄心の部分は面取りを行うことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１８】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心の面取りは、円弧状または弦状であることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１９】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心の断面が扇形状で、両翼の鋭角をカットし、それぞれの内角を９０°以上とした変形の扇形状であることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項２０】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心と前記ヨーク鉄心を配置し、断面が扇形状の前記磁脚鉄心の頂点から前記ヨーク鉄心の内側の円孔の内径までの距離をＲ１、前記磁脚鉄心の頂点から前記ヨーク鉄心の外周の外径までの距離をＲ２とするとき、前記磁脚鉄心の扇形状の断面積が、
０．４７Ｒ２２―０．９６Ｒ１２以上であることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項２１】
アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いて形成したヨーク鉄心と、
アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いて軸方向で切断し、扇形状に形成した磁脚鉄心と、
該３脚の磁脚鉄心に巻回するコイルと、を備えるリアクトル装置であって、
前記ヨーク鉄心、前記磁脚鉄心及び前記コイルの寸法の設定に関し、下記のステップで設定することを特徴とするリアクトル装置。
記
ステップ１０：コイルの巻数及びコイルの高さを選定
ステップ２０：磁脚鉄心の断面形状を決定
ステップ３０：三相分の磁脚鉄心とコイルを円周上に設置
ステップ４０：ヨーク鉄心の内径及び外径を決定
ステップ５０：ヨーク鉄心の幅を決定
ステップ６０：コイルの高さと磁脚鉄心間のＧＡＰ寸法を決定
ステップ７０：コイル、磁脚鉄心及びヨーク鉄心の各部の寸法を設定し、リアクトル全体の寸法、温度、特性及びスタッドとの取り合いで判断し、ＮＯであればステップ１０に戻り、ＹＥＳであれば各部の寸法設定を終了
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電などに用いられるパワーコントローラシステムで、直流電力をインバータを用いて交流電力に変換するとき発生する高調波成分を除去するリアクトル装置に関し、特にアモルファス材を用いたリアクトル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量の三相リアクトル装置の鉄心は、動作時の損失（鉄損）を減少させるため、アモルファス材を用いたリアクトル装置があり、特許文献１（特開２００８−２１８６６０号公報）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１８６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１には、リング状のコアユニットを複数個磁化方向に積み重ねた脚部を有するトロイダル状鉄心とコイルとを備え、コアユニットの一部または全部が非晶質金属にて構成されるリアクトル装置であることが開示されている。しかし、特許文献１は、鉄心とコイルの構成について開示され、リアクトル装置全体の構成については開示されていない。【０００５】
本発明は、アモルファス鉄心を用い低損失を図ったリアクトル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、本発明は、アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いて形成したヨーク鉄心と、アモルファス薄帯で形成した磁脚鉄心と、該磁脚鉄心に巻回したコイルと、を備え、前記ヨーク鉄心を下締め金具内に配置し、該ヨーク鉄心の円周内上の３ヶ所に等間隔に前記磁脚鉄心を積み上げて配置し、該磁脚鉄心に前記コイルを挿入して配置し、前記磁脚鉄心の上側に前記ヨーク鉄心を配置し、該ヨーク鉄心を上締め金具で覆い、前記円形状の下締め金具と該上締め金具の周囲にスタッドを３本等間隔に配置し、さらに中央にスタッドを１本配置し、前記スタッドにより前記下締め金具と前記上締め金具を締め付けて固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、リアクトル装置の鉄心にアモルファス材を用いるため、低損失で小型化を図ることができ、また製造方法において、スタッド等を用いて磁脚鉄心を設置固定し、コイルをコイル固定金具により高精度に設置固定することができ、三脚のバランスを取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のアモルファス鉄心を用いたリアクトル装置の原理を説明するための構成を示す斜視図である。
【図２Ａ】本発明のアモルファス鉄心を用いたリアクトル装置の全体斜視図を示す。
【図２Ｂ】図２Ａの底部から視たリアクトル装置の全体斜視図を示す。
【図２Ｃ】本発明の零相鉄心、磁脚鉄心及びコイルを装着したときの斜視図を示す。
【図２Ｄ】図２Ａのリアクトル装置の内部縦断面図を示す図である。
【図２Ｅ】本発明の零相鉄心、磁脚鉄心及びコイルを実装したときのリアクトル装置の斜視図を示す。
【図２Ｆ】図２Ａのリアクトル装置の内部横断面図を示す。
【図３】ヨーク鉄心、磁脚鉄心及び零相鉄心の外観斜視図を示す。
【図４】下締め金具に積層板及びヨーク鉄心を装着する工程の斜視図を示す。
【図５】下締め金具に配置したスタッドに零相鉄心を装着する零相鉄心受けを実装する工程の斜視図を示す。
【図６】磁脚鉄心を積み上げ、装着する工程の斜視図を示す。
【図７】磁脚鉄心にコイルを差し込んで装着する工程の斜視図を示す。
【図８】３脚の磁脚鉄心にそれぞれコイルを装着する斜視図を示す。
【図９】零相鉄心を装着する工程の斜視図を示す。
【図１０】３脚のコイルを固定する工程の斜視図を示す。
【図１１】積層板及びヨーク鉄心を装着し、上締め金具で覆う工程の斜視図を示す。
【図１２】リアクトル装置を吊るすアイナットを装着する工程の斜視図を示す。
【図１３】実施例３のヨーク鉄心、磁脚鉄心及び零相鉄心の外観斜視図を示す。
【図１４】下締め金具に積層板及びヨーク鉄心を装着する工程の斜視図を示す。
【図１５】下締め金具に零相鉄心を装着する工程の斜視図を示す。
【図１６】中央スタッドの周囲にコイル支え金具を配置する工程の斜視図を示す。
【図１７】丸形磁脚鉄心を積み上げ、装着する工程の斜視図を示す。
【図１８】磁脚鉄心にコイルを差し込む工程の斜視図を示す。
【図１９】３脚の磁脚鉄心にそれぞれコイルを装着した状態の斜視図を示す。
【図２０】３脚のコイルに上部を固定するコイル支え金具を装着する工程を示す斜視図を示す。
【図２１】積層板及びヨーク鉄心の上方より上締め金具で覆う工程の斜視図を示す。
【図２２】リアクトル装置を吊るすアイナットを装着する工程の斜視図を示す。
【図２３】リアクトル装置のベースにキャスタを取り付け、完成した状態の斜視図を示す。
【図２４】実施例４のコイル端子をリアクトル装置の内側から引き出した構成の斜視図を示す。
【図２５】上下締め金具と積層板の間に吸音材を配置した構成の斜視図を示す。
【図２６Ａ】下締め金具に下側のヨーク鉄心を装着する構成の斜視図を示す。
【図２６Ｂ】下締め金具の中央にコイル支え金具及び絶縁物を配置する構成の斜視図を示す。
【図２６Ｃ】（ａ）は円柱形の磁脚鉄心を組み立てる斜視図を示し、（ｂ）は円柱形の磁脚鉄心とヨーク鉄心の配置の関係を示す図である。
【図２６Ｄ】積み重ねた円柱形の磁脚鉄心にコイルを差し込むコイル装着を示す斜視図である。
【図２６Ｅ】３脚の磁脚鉄心にそれぞれコイル１０１を差し込んで装着した構成及びコイル支え金具でコイルを固定した構成の斜視図を示す。
【図２６Ｆ】コイルの上部に上側のヨーク鉄心を装着する斜視図を示す。
【図２６Ｇ】全ての部品を装着した断面が丸形の磁脚鉄心を搭載したリアクトル装置の上面図を示す。
【図２６Ｈ】全ての部品を装着した断面が丸形の磁脚鉄心を搭載したリアクトル装置の正面図を示す。
【図２６Ｉ】全ての部品を装着した断面が丸形の磁脚鉄心を搭載したリアクトル装置の外観斜視図を示す。
【図２７】断面が丸形の磁脚鉄心を４段積み上げた状態に絶縁物の筒状体を組み込んだ磁脚鉄心の構成の斜視図を示す。
【図２８】本発明の実施例８を示すヨーク鉄心の斜視図である。
【図２９Ａ】本発明の実施例９を示す、下側のヨーク鉄心を下締め金具に装着する斜視図を示す。
【図２９Ｂ】（ａ）は磁脚鉄心を装着する工程の外観斜視図を示し、（ｂ）は（ａ）の上面図を示す。
【図２９Ｃ】（ａ）はコイルを装着する外観斜視図を示し、（ｂ）はコイルの断面図を示す。
【図２９Ｄ】図２９Ｃ（ａ）の１脚の磁脚鉄心及びコイルの装着を繰り返して、３脚の磁脚鉄心及びコイルを装着した外観斜視図を示す。
【図２９Ｅ】３脚のコイルの上側にヨーク鉄心を載置し、上締め金具で固定する外観斜視図を示す。
【図２９Ｆ】全ての部品を装着した、断面が扇形の磁脚鉄心を搭載したリアクトル装置の外観斜視図を示す。
【図２９Ｇ】図２９Ｆの上面図を示す。
【図２９Ｈ】図２９Ｆの正面図を示す。
【図３０】（ａ）はコイル固定金具を装着した場合の平面図を示し、（ｂ）はコイル固定金具の外観図を示す。
【図３１】本発明の実施例１１のコイル固定方法を示す斜視図である。
【図３２Ａ】本発明の実施例１２の上締め金具の中央に通気孔を配置した斜視図を示す。
【図３２Ｂ】リアクトル装置の縦断面図で、空気の流れを示す図である。
【図３２Ｃ】リアクトル装置のコイル部分の横断面図で、空気の流れを示す図である。
【図３３】リアクトル装置の上締め金具の中央にファンを配置したリアクトル装置の斜視図を示す。
【図３４Ａ】磁脚鉄心、コイル及びヨーク鉄心の配置位置を示す平面図を示す。
【図３４Ｂ】扇形状の磁脚鉄心とヨーク鉄心の位置関係を示す図である。
【図３４Ｃ】磁脚鉄心とヨーク鉄心のオーバラップの状態を示す図である。
【図３４Ｄ】磁脚鉄心とコイルと下締め金具または上締め金具との配置関係、及び正三角形の鉄心位置合わせ積層板の配置を示す図である。
【図３５Ａ】磁脚鉄心、コイル及びヨーク鉄心の寸法設定についてのフローチャート示す。
【図３５Ｂ】図３５Ａのフローチャートに伴うリアクトル装置の部分図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
（実施例１）
本発明のリアクトル装置の基本的な構造について図１を用いて説明する。
図１は、リアクトル装置の基本的な構造を示す斜視図で、図１において、１６０、１６１はヨーク鉄心、１４０は磁脚鉄心、１００はコイル、６０は零相鉄心である。ヨーク鉄心１６０、１６１は、アモルファス薄帯をトロイダル状（円環状）に巻いて形成し、中空を有する円形の厚みを備えた形状である。
【００１０】
磁脚鉄心１４０は、扇型形状をしている。ここでいう扇型形状には、アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いて、軸方向に切断し、扇型形状に形成し、その扇形形状のブロックを複数個積み上げて構成するものや、実施例１３（図３４Ｂ、図３４Ｃ参照）に記載のような、多角形の形状のものが含まれる。この扇型形状の特徴に関しては、実施例９や実施例１３にて詳述する。以下、本実施例では、前者のようにアモルファス薄帯をトロイダル状に巻いて、軸方向に切断し、扇型形状に形成し、その扇形形状のブロックを複数個積み上げて構成したものを想定して説明する。このような扇型形状の磁脚鉄心とした場合には、内側と外側がヨーク鉄心同様円形上になっているためヨーク鉄心と重ねた際、ヨーク鉄心と脚部鉄心で重なっていない部分を最小にすることができ、鉄損や質量の無駄な増大を防ぐことができる。
【００１１】
また、磁脚鉄心１４０の周囲は、コイル１００を巻回して構成する。ヨーク鉄心１６０、１６１は、リアクトル装置の上下端に対向して配置され、磁脚鉄心１４０及びコイル１００は、ヨーク鉄心１６０と１６１の間に３個配置され、上下のヨーク鉄心とを磁気的に接続する。
【００１２】
磁脚鉄心１４０に巻回したコイル１００を３個備える理由は、リアクトル装置が３相交流用の３相リアクトル装置として機能させるためである。また、磁脚鉄心１４０及びコイル１００は、中空を有する円形形状のヨーク鉄心１６０、１６１の同心軸を基準として、ヨーク鉄心の円周上に互いに略１２０度の角度の位置関係で配置する。これは、電気的な対称性を確保するためである。
【００１３】
また、リアクトル装置には、零相鉄心６０を複数枚の矩形状のアモルファス薄帯を積層して直方体形状として、中空を有する円形形状のヨーク鉄心１６０、１６１の同心軸を基準として、磁脚鉄心６０の位置からそれぞれ略６０度の角度だけ回転させた円周上に配置（３個の零相鉄心６０の相互間では略１２０度）し、磁脚鉄心１４０と同様にヨーク鉄心１６０と１６１とを磁気的に接続している。この零相鉄心６０は、３個の磁脚鉄心１４０に巻回したコイル１００に流れる三相交流電流の位相が理想状態からずれたときに発生する零相インピーダンスによる磁束を流す経路として設置している。以上が、本発明のリアクトル装置の基本的な構造の説明である。
【００１４】
また、図１において、トロイダル状に巻かれたヨーク鉄心１６０、１６１の内径をＬ１（３００）とし、磁脚鉄心１４１に巻かれたコイル１００の厚みＬ２（３１０）とし、Ｌ１＞２＊Ｌ２の関係にする。このような構成にすることにより、ヨーク内径Ｌ２（３１０）が小さいとリアクトル装置を小型化できるが、コイルの放熱効果が低くなるため、上記の関係にすると良い。
【００１５】
次に、図２Ａ〜図２Ｆにより、本発明のリアクトルの構成について説明する。図２Ａ〜図２Ｆにおいて、１０はリアクトル装置、２０は上締め金具、３０は下締め金具、４０は内側のコイル端子、４１は外側のコイル端子、５０はリアオクトル本体を吊るすときのマイナット、６０は零相鉄心、７０はスタッドの固定金具、８０は零相鉄心支え金具、８１は零相鉄心受け、９０はリアクトル本体の外周に設けたスタッド、９１はリアクトル本体の中央に設けたスタッド、１００はコイル、１２０はコイル締め金具、１３０はベース、１４０は磁脚鉄心、１５０はコイル支え金具、１５２はコイル支え金具を止めるコイル止め具、１６０、１６１はヨーク鉄心である。
【００１６】
先ず、本発明のリアクトル装置の内部構成について、図２Ｃ及び図２Ｄを用いて説明する。磁脚鉄心１４０は、中心軸側が狭い扇形状とし、この扇形状の磁脚鉄心１４０にコイル１００を巻回し、下締め金具３０の上側に積層板１７１を載置し、この積層板１７１の上に磁脚鉄心１４０及びコイル１００を１２０度間隔で配置する。また、図２Ｄに示すように磁脚鉄心１４０は所定の高さの鉄心を積み上げて形成し、磁脚鉄心の間には積層板を挿入している。そして磁脚鉄心１４０の全体の周囲にはコイル１００を巻回する。
【００１７】
また、磁脚鉄心１４０及びコイル１００は、下側のトロイダル状に巻いたヨーク鉄心１６１と上側のトロイダル状に巻いたヨーク鉄心１６０とで挟まれて形成される。また、下側のヨーク鉄心１６１は下締め金具３０のケースに納められて固定され、上側のヨーク鉄心１６０は上締め金具２０のケースで覆って固定されている。また、零相鉄心６０は、各コイルの間に円周上に１２０度の等間隔で配置されている。零相鉄心の構成は、矩形状のアモルファス薄帯を積層して直方体形状として、スタッド９０に設置された零相鉄心支え金具８０に接続された矩形状の零相鉄心受け８１に差し込んで配置し、固定している。また、零相鉄心６０は、磁脚鉄心１４０と同じように下側のヨーク鉄心１６１と上側のヨーク鉄心１６０とで挟まれて形成される。
【００１８】
このように３個の磁脚鉄心１４０と零相鉄心６０の高さを同じとし、ヨーク鉄心１６０、１６１とで挟む構成とすることによりそれぞれ磁路を形成している、組立においては、磁脚鉄心１４０とヨーク鉄心１６０、１６１との間隔はｍｍ単位の精度で調整を必要とする。
【００１９】
零相鉄心６０を支持するスタッド９０は、零相鉄心を配置するリアクトル本体１０の外周に形成し、１本の軸部すべてにネジが切られている。中央のスタッド９１も同様に、１本の軸部すべてにネジが切られている。また、スタッド９０の上側は、上締め金具２０と溶接などにより接続固定している矩形の金属板にスタッド用の孔を設けたスタッドの固定金具７０とをロックナットで締めて固定し、スタッド９０の下側は、下締め金具３０と溶接などにより接続固定している矩形の金属板に、スタッド用の孔を設けたスタッドの固定金具７１とをロックナットで締めて固定している。
【００２０】
また、スタッド９０には、零相鉄心６０を受ける金属板の矩形の枠体の零相鉄心受け８１と接続固定した矩形の金属板にスタッド用孔を有した零相鉄心支え金具８０を２ヶ所配置し、この零相鉄心支え金具８０の孔にスタッド９０を貫通させ、所定の位置でロックナットにより締め付け固定している。また、中央に配置されたスタッド９１は、上締め金具２０と下締め金具３０を締め付け、リアクトル本体１０の外周に配置した３本のスタッド９０も上締め金具２０と下締め金具３０を締め付けて固定している。また、中央のスタッド９１の先端には、リアクトル本体１０を吊るす時に使用するアイナット５０を装着している。
【００２１】
また、コイル１００は、リアクトル本体１０の中央部に設けた三角形状のコイル支え金具１２０に押し当てて外部よりコイル支え金具１５０で締め付けて固定している。コイル支え金具１５０は、細長い矩形の金属板で、２個のピースより形成している。また、下締め金具３０の側面にボルトを溶接などにより固定し、そのボルトの上側の上締め金具２０の側面にもボルトを固定する。そして、下側のピースは、細長い矩形の金属板の一端を階段状に折り曲げ、ボルトを貫通する孔を形成し、他端はボルトを溶接して固定し、下締め金具２０のボルトにコイル支え金具１５０の孔を差し込んで配置する。また、上締め金具２０のボルト及び下側のピースのボルトに、上側のピースである矩形の金属板の略中央部を階段状に折り曲げ、それぞれの面にボルトを貫通する孔を形成して差し込み、それぞれロックナットで締め付けて固定する。図においては、下締め金具３０を２ピースにしているが、１枚の板材で形成して１ピースにしても良い。
【００２２】
また、図２Ｅにおいて、コイル１００の巻始め及び巻終わりから上側にコイル端子４０、４１を引き出して、パワーコントローラシステムの電力回路に接続できるようにする。また、コイル１００の表面は絶縁紙を巻いて保護する。
【００２３】
図２Ｆは、図２Ｅに示したリアクトルの中央の高さの上面断面図を示す。図２Ｆにおいて、扇形状の磁脚鉄心１４０は、コイル１００を巻回して、扇形状の磁脚鉄心１４０の外周が上締め金具２０及び下締め金具３０の外周と一致するように配置し、すなわち扇形状のコイルの外周部分は上締め金具及び下締め金具よりはみ出して配置し、配置する間隔は１２０度である。また、コイル１００の外周側には、コイル端子を配置し、内側端子４０と外側端子４１は所定の距離離して配置する。また、磁脚鉄心１４０及びコイル１００の中心側は、円弧状ではなく直線状とし、三角形状のコイル支え金具１２０に押し当てて精度良く位置決めして固定する。図２Ｆにおいては、コイル１００の中心側を直線状としているが、円弧状とし、コイル支え金具１２０も円弧状にすることも可能である。また、磁脚鉄心１４０及びコイル１００は、コイル１００の外周の端子横の両端をコイル締め金具で固定されている。さらに、零相鉄心６０は、コイル１００の間に配置し、零相鉄心間は１２０度の等間隔である。そして、零相鉄心６０は、円形のリアクトルの中心線軸に対して、矩形の細長いアモルファスの金属板を積層して、平行となるように配置する。また、零相鉄心６０の外周には、零相鉄心支え金具８０を配置し、零相鉄心６０を支持する。
【００２４】
次に、図２Ａ、図２Ｂにより本発明のリアクトル装置の外観について説明する。図２Ａは、リアクトル装置を上方斜め方向からみた外観図で、図２Ｂは下方斜め方向からみた外観図を示す。図２Ａ及び図２Ｂにおいて、コイル１００はコイル支え金具１５０の上下を締めることにより、また上締め金具２０及び下締め金具３０を締めることにより固定される。零相鉄心６０は、スタッド９０に２ヶ所配置した零相鉄心支え金具８０で支持し、固定する。また、このスタッド９０には、上締め金具２０に固定したスタッド固定金具７０と、下締め金具３０に固定したスタッド固定金具７１とを取り付け、上締め金具２０と下締め金具３０とを締め付け、固定している。リアクトル１０の底部には、Ｕ字形状のベース１３０を３ヶ所外周に等間隔に配置し固定している。
【００２５】
（実施例２）
次に、本発明のリアクトル装置の製造方法について説明する。扇形状の磁脚鉄心１４０を用いた場合のリアクトル装置の製造方法を図３〜図１２に示す。図３において、図３（ａ）は、リアクトル１０の上下に配置し、磁脚鉄心１４０と零相鉄心６０を挟むように構成するヨーク鉄心１６０、１６１の斜視図を示す。図３（ａ）のヨーク鉄心は、同心円となっているが、実際はアモルファス薄帯をトロイダル状に巻いた中心が孔を有する円柱形状である。また、図３（ｂ）は、磁脚鉄心１４０の外観斜視図を示し、アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いた鉄心を軸方向に切断して扇形状の鉄心としている。図３（ｃ）は、零相鉄心６０の外観斜視図で、細長い矩形のアモルファス薄帯を積層して、直方体を形成したものである。
【００２６】
次に、本発明のリアクトルの製造方法を組み立て工程の順番に図を用いて説明する。図４は、下側のヨーク鉄心の組立を示す図である。図４において、先ず、下締め金具３０の底部にスタッド固定金具７０を溶接などにより固定し、それにスタッド９０を配置し、中央にもスタッド９１を配置し、ロックナットにより締め付け固定する。次に、この状態で、中空の円盤状の積層板１７１を下締め金具３０内に載置し、さらにその上に、ヨーク鉄心１６０を載置し、さらにヨーク鉄心１６０の上に積層板１７２を載置する。ヨーク鉄心１６０を載置した状態が図４の右図である。
【００２７】
次に、図５を用いてコイル固定金具の取り付け工程について説明する。図５の構成において、中央のスタッド９１の周りにコイル１００を押し当てて位置決めするコイル支え金具１２０を取り付ける。そして、リアクトル本体１０の外周に配置された３本のスタッド９０に、零相鉄心６０を受ける金属の枠体の零相鉄心受け８１と接続された零相鉄心支え金具８０をそれぞれ２ヶ所取り付け、ロックナットにより締め付け固定する。次に、コイル１００を固定するためのコイル締め金具１２０を６ヶ所下締め金具３０の外周面に仮止めして取り付ける。
【００２８】
次に、図６を用いて、磁脚鉄心１４０の組立について説明する。図６において、図６（ａ）はリアクトル装置の外観斜視図を示し、図６（ｂ）はその側面図を示す。図６（ａ）において、扇形状の磁脚鉄心１４０をヨーク鉄心１６０の上に載置し、次に磁脚鉄心１４０の上に積層板１７０を載置する。そして、積層板１７０の上に磁脚鉄心１４０を載置し、これを繰り返して、図においては５個の磁脚鉄心１４０を積み上げ、その磁脚鉄心１４０の間に積層板１７０を挟み形成する。また、ここで、リアクトルのインダクタンス値（Ｌ値）は、積層板１７０の厚さ、すなわち磁脚鉄心１４０と磁脚鉄心１４０の間隙（ｇａｐ）を変化させることで可変とすることができるため、インダクタンス値（Ｌ値）を調整することができる。
【００２９】
次に、コイルの組み込みについて図７を用いて説明する。図７において、図７（ａ）はリアクトル装置の外観斜視図を示し、図７（ｂ）はその側面図を示す。図７（ａ）、（ｂ）において、コイル１００は、磁脚鉄心１４０の扇形状と同じ扇形状をなし、コイル１００の表面は絶縁物（絶縁紙）を取り付けた状態で、積層板１７０と交互に積み上げた磁脚鉄心１４０に上方より差し込む。そして、コイル支え金具１５０の位置を調整して固定する。また、コイル１００とコイル支え金具１２０、コイル１００と磁脚鉄心１４０の間隙には、絶縁紙を挿入してガタがないように調整する。
【００３０】
次に、図６に示した磁脚鉄心１４０を積む工程と、図７に示した磁脚鉄心１４０にコイル１００を差し込む工程を繰り返し、３脚分のコイル１００と磁脚鉄心１４０とを組み込む工程を図８に示す。図８は、３脚の磁脚鉄心１４０にそれぞれコイル１００を差し込む工程を示し、差し込んだ後ガタがないように間隙には絶縁紙を用いる。
【００３１】
次に、零相鉄心６０を装着する工程について、図９を用いて説明する。図９において、図９（ａ）は零相鉄心６０を装着する外観斜視図で、図９（ｂ）は正面図を示す。零相鉄心６０は、絶縁物（絶縁紙）で覆い、金属枠で形成した零相鉄心受け８１に上側より差し込んでヨーク鉄心１６０上に載置し固定する。また、零相鉄心受け８１は、図９（ａ）に示しているように零相鉄心支え金具８０の反対側の辺を垂直方向に切り欠きを形成しているが、この切り欠きのない枠形状でも問題はない。
【００３２】
また、零相鉄心６０の装着において、ガタがないように取り付ける必要があり、ガタがある場合は絶縁紙などを用いてガタがないようにして構成する。さらに、零相鉄心６０と磁脚鉄心１４０の高さを揃える必要があるため、揃っていない場合も絶縁紙を用いて、高さの調整を行うようにする。金属板はＳＵＳなどの材質のものを用いる。また、零相鉄心６０は、アモルファス薄帯を積層して矩形状に切断し、直方体を形成しているが、アモルファス薄帯でなく、珪素鋼板などの金属材料を用いることもできる。
【００３３】
次に、コイル１００の上側を固定する工程について、図１０を用いて説明する。
図１０において、コイル１００をコイル支え金具１５０で固定した状態で、上方より三角形状の絶縁物１５４をリアクトル装置１０の中心部に差し込み、その上からコイル支え金具１２３を差し込む。絶縁物１５４は、３脚のコイル１００間の絶縁距離を確保する目的で、絶縁破壊などが生じるのを防止する。そしてその構造は三角柱の筒体形状で、三角柱の稜線部にはそれぞれのコイル１００の端部を覆う翼部を形成する。また、コイル支え金具１２３の構造は、三角柱の筒体形状とし、三角柱の稜線部にはコイルの端部を覆う翼部を形成し、三角柱の筒体上部は、中央にスタッド９１が貫通する孔を設けた金属板で塞いだ構造とする。絶縁物１５４及びコイル支え金具１２３を差し込んで、組み立てた後スタッド９１をロックナットにて締め付け固定する。
【００３４】
次に、上側のヨーク鉄心を装着する工程について説明する。図１１は、上側のヨーク鉄心を装着している状態の外観斜視図を示す。図１１において、１６１は上側のヨーク鉄心、１７３、１７４は積層板、２０は上締め金具、７０は上側のスタッド固定金具である。また、図１１において、磁脚鉄心１４０とヨーク鉄心１６１との間には積層板１７３を配置し、ヨーク鉄心１６１をその積層板１７３の上に装着する。そして、ヨーク鉄心１６１の上面には積層板１７１を載置し、その上から上締め金具２０で覆い、スタッド固定金具７０に形成された孔がスタッド９０に貫通するように、また、上締め金具２０の中央の孔がスタッド９１に貫通するように位置決めして組み込む。そして、積層板１７３、ヨーク鉄心１６１、積層板１７４、上締め金具２０の順で、締め金具５１をスタッド９１に取り付ける。また、このときヨーク鉄心１６１の側面は、絶縁紙で覆い、取り付け時にガタがないようにする。
【００３５】
次に、リアクトル本体１０を吊るすアイナットの装着について説明する。図１２は、アイナット５０を装着している状態と、組み込みが完了した状態のリアクトル１０の外観斜視図を示す。図１２において、上締め金具２０の中央の孔を貫通したスタッド９１に、締め金具５１により下締め金具３０と上締め金具２０に挟まれた磁脚鉄心１４０、零相鉄心６０、及びヨーク鉄心１６１を締め付けて固定する。また、上締め金具２０の側面に設置したボルトにコイル支え金具１５０を取り付け、ロックナットで締め付け固定する。その後、スタッド９１の先端にアイナット５０をねじ込み装着し、コイル１００より引き出されたコイル端子４０、４１のライン線に絶縁チューブを挿入し、ライン線間を所定の長さ以上離す。 以上の構成により、リアクトル本体のＵ、Ｖ、Ｗ相のインダクタンス値（Ｌ値）を、ＬＣＲメータを用いて所定値であるか確認し、所定値と異なる場合は、図６に示した磁脚鉄心の組み込み工程まで戻り、磁脚鉄心間の間隙（ｇａｐ）を調整することになる。以上が、扇形状の磁脚鉄心を採用した場合のリアクトルの製造方法の説明である。
【００３６】
（実施例３）
次に、本発明の第３の実施の形態のリアクトル相に製造方法について説明する。図１３は、本発明のリアクトルの用いる鉄心の斜視図を示し、図１３（ａ）はヨーク鉄心１６０、１６１、図１３（ｂ）は丸形の磁脚鉄心、図１３（ｃ）は零相鉄心を示す。図１３において、実施例２と異なるのは、磁脚鉄心が丸形で、中央にスリットを形成している点である。すなわち、アモルファス薄帯を巻いて円柱形を形成し、中心を通る線で切断して絶縁紙を挟み、接着してスリット１４３を形成する。また、図１３（ａ）に示したヨーク鉄心及び図１３（ｃ）に示した零相鉄心は、実施例２と同じであるため、説明を省略する。
【００３７】
次に、下側のヨーク鉄心の装着について、図１４を用いて説明する。図１４において、下側の下締め金具３０の底部に固定したスタッド固定金具７１の外周に、スタッド９０を３本配置し、また、下締め金具３０の中央にスタッド９１を配置し、ロックナットにより締め付け固定する。次に、下締め金具３０のケースに中空の円盤状の積層板１７０を載置し、その積層板１７０の上にヨーク鉄心１６０を載置し、さらに層の上に絶縁物（絶縁シート）１７２を載置する。積層板１７０は、エポキシ樹脂などの材質のシートである。また、下締め金具３０のケースの高さは、積層板１７０、ヨーク鉄心１６０及び絶縁物１７２を積んだ高さと同じとする。
【００３８】
次に、零相鉄心６０の装着について、図１５を用いて説明する。図１５において、下締め金具３０の外周に配置した３本のスタッド９０には、零相鉄心支え金具８０を各スタッド９０に２ヶ所配置する。また、零相鉄心支え金具８０は、直方体の零相鉄心６０を受ける矩形の金属枠で形成された零相鉄心受け８１と接続され、一体となっている。この金属枠の零相鉄心受け８１に、零相鉄心６０を上方より差し込んで、積層板１７２の絶縁シートの上に載置する。また、零相鉄心受け８１の矩形の金属枠で、中心側の面には切欠きを形成して零相鉄心６０を挿入し易くしている。
【００３９】
次に、磁脚鉄心及びコイルの装着について、図１６を用いて説明する。図１６は、リアクトル装置１０の中央にコイル支え金具及び絶縁物を配置する構成を示す図である。図１６において、１２５はコイル支え金具で、１２６は絶縁物である。コイル支え金具１２５の形状は、コイル１０１の円形形状に倣い円弧状とし、３個のコイル支え金具１２５は、中央のスタッド９１の周囲で、かつ零相鉄心６０の間に１２０度の等間隔で配置し、スタッド９１に固定する。また、絶縁物１２６は、絶縁シートをコイル１０１の円形形状に倣い、円弧状とし、３個のコイル支え金具１２５の外側に配置し、各々の隣り合うコイル１０１同士の絶縁効果を向上させている。また、コイル支え金具１２５とコイル１０１の間隙にはシリコンゴムなどの絶縁物を挟む。
【００４０】
次に、丸形の磁脚鉄心１４１を組み立てる方法について、図１７を用いて説明する。図１７において、図１７（ａ）は磁脚鉄心を組み立てる斜視図を示し、図１７（ｂ）はヨーク鉄心１６０と磁脚鉄心１４１の配置の関係を示す図である。図１７（ａ）において、磁脚鉄心１４１は各々の零相鉄心６０の間に配置し、ヨーク鉄心６０上の絶縁物（絶縁シート）１７２の上に載置する。そして、磁脚鉄心１４１の上に積層板１７５を載置し、さらに層の上に磁脚鉄心１４１を載置し、これを繰り返して磁脚鉄心１４１を積み上げて組み立てる。図においては、５個の磁脚鉄心１４１を積み上げている。
【００４１】
また、磁脚鉄心１４１とヨーク鉄心１６０との配置関係は、図７（ｂ）に示すように、磁脚鉄心１４１の直径の長さと、ヨーク鉄心１６０の内側の孔の半径とトーク鉄心１６０の半径との長さを等しくなるように形成し、円形の磁脚鉄心１４１を、ヨーク鉄心１６０の内側の孔に外接し、ヨーク鉄心１６０の外周円に内接するように形成する。また、磁脚鉄心１４１に形成したスリット１４３の線方向は、トロイダル状に巻いたヨーク鉄心１６０の巻方向と平行となるようにする。すなわちトロイダル状に巻くヨーク鉄心１６０の巻線の接線方向に、磁脚鉄心１４１のスリット１４３の線を配置する。このような構成にすることにより、渦電流損が低減できる効果を有する。また、このリアクトル装置１０のインダクタンス値（Ｌ値）は、磁脚鉄心１４１の間に挟んだ積層板１７５の厚み、すなわち磁脚鉄心１４１間の間隙（Ｇａｐ）を変えることで調整する。
【００４２】
次に、積み上げた磁脚鉄心１４１にコイル１０１を差し込む方法について、図１８を用いて説明する。図１８においは、ヨーク鉄心１６０上に積み上げた円形の磁脚鉄心１４１にコイル１０１を上方から垂直に差し込む。また、コイル１０１の内径と磁脚鉄心１４１の外径との間隙には絶縁物を挿入し、ガタがないように調整する。また、コイル１０１の端子４０、４１において、内側のコイル端子４０は、コイルの内周側から引き出し、外側のコイル端子４１はコイル１０１の外周側より引き出し、外側のコイル端子４１には階段状の折り曲げ（１段）を設け、内側のコイル端子４０と離間距離を増加する。
【００４３】
次に、３脚のコイル１０１を磁脚鉄心１４１に差し込んだ状態の斜視図を図１９に示す。図１９は、図１７に示す磁脚鉄心１４１を積み上げる工程と、図１８に示すコイル１０１を磁脚鉄心１４１に差し込む工程を繰り返して、磁脚鉄心１４１及びコイル１０１を固定した状態を示している。図１９において、３個の零相鉄心６０とその間に配置した磁脚鉄心１４１の高さをほぼ同じとし揃える。
【００４４】
次に、磁脚鉄心１４１及びコイル１０１を装着した状態において、上部よりコイル１０１を固定する方法について図２０を用いて説明する。図２０において、１５８は絶縁物で、１２７はコイル支え金具を示し、絶縁物１５８は、コイル１０１の円形形状に倣った円弧状とし、コイル１０１を覆うように形成し、隣り合うコイル間の絶縁距離を稼ぐ効果を有する。また、コイル支え金具１２７は、略三角形の金属板で、この三角形板の辺に垂直に、コイル１０１の円形形状に倣った円弧形状を有する金属板を接続する。そして、絶縁物１５８を装着した後、上方よりコイル支え金具１２７を差し込んで装着する。そして、コイル支え金具１２７の中心に形成された孔に、スタッド９１を貫通させ、ロックナットで締め付け固定する。
【００４５】
次に、上側のヨーク鉄心１６１の装着について、図２１を用いて説明する。図２１において、零相鉄心６０、磁脚鉄心１４１及びコイル１０１を組み込んだ構成の上に、積層板１７３を載置し、その上にヨーク鉄心１６１を載置し、その上に積層板１７４を載置する。そして、この積層板１７３、ヨーク鉄心１６１及び積層板１７４を上締め金具２０のケースで覆う。また、上締め金具２０の上面の外周には、スタッド固定金具７０を溶接などにより固定する。
【００４６】
次に、リアクトル装置１０の各鉄心及びコイルを締め付け固定する方法について、図２２を用いて説明する。図２２において、上締め金具２０の外周に形成したスタッド固定金具７０は矩形の金属板で、上締め金具２０より突き出た部分に孔を形成し、この孔にスタッド９０を貫通させ、３か所のスタッド９０にロックナットで締め付け固定する。また、上締め金具２０の中央には、孔を形成し、この孔にスタッド９１を貫通させ、締め金具５１を用いて下締め金具３０とをロックナットで締め付け、リアクトル全体を固定する。そして、スタッド９１の先端にはリアクトル本体を吊るすためのアイナット５０を取付ける。また、コイル１０１は、上締め金具２０の側面に配置したコイル押さえ２００をコイル１脚に対して２ヶ所配置し、コイル端子４０、４１の両サイドを押さえるように構成している。２１０は銘板で、装置の品名、型式、製造番号、製造年月日及び製造者名などを表示している。
【００４７】
次に、リアクトル装置１０の底部のベース１３０にキャスタ２０１を設置した構成を図２３に示す。図２３において、下締め金具３０の底部の円周に３ヶ所等間隔で配置したＵ字形状のベース１３０にキャスタ２０１を取り付け、リアクトル装置１０の移動をスムーズにできるようにし、丸形の磁脚鉄心１４１を搭載したリアクトル装置の組み立て工程は完了する。
【００４８】
(実施例４)
次に、本発明のリアクトル装置において、３脚のコイル端子をリアクトルの中央から引き出す構成について、図２４を用いて説明する。図２４は、扇形状の磁脚鉄心１４０の周囲にコイル１００を差し込んで配置し、そのコイル１００の間に零相鉄心６０を配置した構成を示し、リアクトル装置の中央部からコイル端子２２０、２２１を上方に引き出した斜視図を示す。図２４において、３脚の磁脚鉄心１４０の周囲に配置しているコイル１００の内側に、コイルの巻始め及び巻終わりにそれぞれ孔を有した板状のコイル端子２２０、２２１を接続する構成とする。また、図示していないが、ヨーク鉄心１６１の中央の孔は、コイル端子２２１と接触しないように絶縁を施す。さらに、上締め金具２０の中央部は、コイル端子２２０、２２１が突き出るため孔を設ける構成とする。
【００４９】
(実施例５)
次に、上下締め金具と積層板の間に吸音材４００を配置する構成について、図２５を用いて説明する。図２５は、下締め金具３０と積層板１７１の間に吸音材４００を配置する斜視図を示す。図２５において、ヨーク鉄心１６０を積層板１７０及び積層板１７２で挟み、下側の積層板１７０と下締め金具３０との間に吸音材４００を配置し、音を吸収する。リアクトル装置で音の原因になるのは、パワーコントローラシステムにインバータを搭載しているため、電力に種々の周波数成分が発生し、磁脚鉄心やヨーク鉄心などが振動し音となって現れる。これらの音を吸収するために吸音材を用いる。吸音材としては、多孔質材料すなわち小さい孔をたくさん有した繊維状のグラスウールやスポンジ状のウレタンなどがあり、これらを用いる。
【００５０】
また、図２５では、吸音材４００を積層板１７０と下締め金具３０の間に配置しているが、上下の積層板を含め、上下のヨーク鉄心、３個の磁脚鉄心及びコイル、３個の零相鉄心の全体を吸音材で覆う構成にしても良い。
【００５１】
（実施例６）
次に、丸形の磁脚鉄心を用いて組み立てる方法について説明する。前記実施例３で説明した丸形の磁脚鉄心と異なる大きな点は、零相鉄心を装着していない点である。先ず、下側のヨーク鉄心の装着について、図２６Ａを用いて説明する。図２６Ａにおいて、円形のケースの下締め金具３０の中心に１か所、外周に３ヶ所、下締め金具３０の底面に垂直にスタッド９０、９１を配置する。また、外周に配置する３本のスタッド９０は、１２０°間隔に配置し、固定したスタッド固定金具７１の外周に配置し、中央のスタッド９１は、下締め金具３０の中央に配置し、ロックナットにより締め付け固定する。このような状態において、下締め金具３０のケース内に、中空の円盤状のシリコーンゴムなどの積層板１７１を配置する。そして、その積層板１７１の上に中空のドーナツ形状のヨーク鉄心１６０を載置し、さらにその上に中空の絶縁物（絶縁シート）１７２を載置し、ヨーク鉄心１６０の上に載置する磁脚鉄心との絶縁を図る。積層板１７０は、シリコーンゴムやエポキシ樹脂などのシートを用いる。また、下締め金具３０のケースの高さは、積層板１７１とヨーク鉄心１６０及び絶縁物１７２を積み重ねた高さとほぼ同じとしている。
【００５２】
次に、磁脚鉄心及びコイルの装着について説明する。図２６Ｂは、下締め金具２０の中央にコイル支え金具１２５及び絶縁物を配置する構成を示している。図２６Ｂにおいて、１２５はコイル支え金具で、表面を絶縁物で覆い、コイル間の絶縁を図る。コイル支え金具１２５の形状は、コイル１０１の形状に倣い、円弧状とし、３個のコイル支え金具１２５は、中央のスタッド９１の周囲に１２０°の等間隔で配置し、スタッド９１または積層板１７２に固定している。また、コイル支え金具１２５を覆う絶縁物は、コイル支え金具１２５の形状に倣い、円弧状とし、各々の隣り合うコイル１０１同士の絶縁効果を向上させる。絶縁物としては、シリコーンゴムなどを用いる。
【００５３】
次に、断面が丸形の磁脚鉄心を組み立てる方法について、図２６Ｃを用いて説明する。図２６Ｃにおいて、図２６Ｃ（ａ）は円柱形の磁脚鉄心１４１を組み立てる斜視図を示し、図２６Ｃ（ｂ）は円柱形の磁脚鉄心とヨーク鉄心の配置の関係を示す図である。図２６Ｃ（ａ）において、円柱形の磁脚鉄心１４１は、ヨーク鉄心１６０の上の絶縁シート１７２の上に載置する。また、円柱形の磁脚鉄心１４１は、４段積み重ねで、各々の磁脚鉄心１４１の間には積層板１７５を挿入して積み上げる。この構成を３ヶ所、１２０°間隔で、コイル支え金具１２５の対応する位置に配置する。
【００５４】
また、図２６Ｃ（ｂ）において、円柱形の磁脚鉄心１４１とヨーク鉄心１６０との配置関係は、磁脚鉄心１４１の直径の長さと、ヨーク鉄心１６０の内側の孔１６２の半径の長さとの和が、ヨーク鉄心の半径の長さと等しくなるように形成し、断面が円形の磁脚鉄心１４１をヨーク鉄心１６０の内側の孔１６２に外接させ、ヨーク鉄心１６０の外周内に内接するように形成する。また、円形の磁脚鉄心１４１に形成したスリット１４３のラインは、トロイダル状に巻いたヨーク鉄心１６０の巻き方向と平行となるように形成する。すなわち、トロイダル状に巻くヨーク鉄心１６０のコイルの接線方向に磁脚鉄心１４１のスリットのラインを配置する。このような構成にすることにより、渦電流損が低減できる効果を有する。また、リアクトル装置のインダクタンス値（Ｌ値）は、磁脚鉄心１４１の間に挟んだ積層板１７５の厚み、すなわち磁脚鉄心１４１間の間隙で決まり、この間隙を変えることでＬ値を調整できる。
【００５５】
次に、積み重ねた円柱形の磁脚鉄心１４１にコイルを差し込むコイル装着方法について、図２６Ｄを用いて説明する。図２６Ｄにおいて、ヨーク鉄心１６０上に積み上げられた磁脚鉄心１４１に、コイル１０１を上方より垂直に絶縁板１７２に達するまで差し込んで固定する。また、コイル１０１の内周側と磁脚鉄心１４１の外周側との間隙には絶縁物を挿入し、ガタがないように調整する。コイル１０１の端子４２、４３において、内側の端子４２はコイル１０１の内周側より引き出し、外側の端子４３はコイルの外周側より引き出して形成する。また、端子がコイルから出た部分は段差を設けて、離間距離を稼ぐように形成している。また、磁脚鉄心１４１にコイルを差し込んで装着するとき、コイル１０１は、コイル支え金具１２５に当接するようにして位置決めする。このようにすることによりコイル１０１が１２０°の等間隔に精度良く配置される。
【００５６】
次に、３脚のコイル１０１をそれぞれ丸形の磁脚鉄心１４１に装着し、コイル支え金具でコイルを固定する方法について説明する。図２６Ｅは、３脚の磁脚鉄心１４１にそれぞれコイル１０１を差し込んでコいる支持金具９２の上に載置し装着した構成を示し、コイル支え金具１２５でコイルを固定した構成を右図に示す。３脚の丸形の磁脚鉄心１４１にコイル１０４を装着した状態で、中央部にコイル固定金具１２７を配置する。コイル固定金具１２７は、三角形状の金属板で形成し、中央に孔を設け、中央のスタッド９１に挿入して配置する。そして、コイル支え金具１２７の裏側は、コイル支え金具１２５と同じようなコイル１０１の外形形状に倣った円弧状の部材を１２０°の等間隔で配置し、円弧状の部材には絶縁シートを覆い、コイル同士の絶縁性を高めている。
【００５７】
次に、コイルの上部に、上側のヨーク鉄心を装着する方法について、図２６Ｆを用いて説明する。図２６Ｆにおいて、３脚の磁脚鉄心１４１及びコイル１０１を組み込んだ構成の上に積層板１７３を載置し、その上にヨーク鉄心１６１を載置し、さらにその上に積層板１７４を載置する。そして、積層板１７３、その上のヨーク鉄心１６１及び積層板１７４を上締め金具２０のケースで覆う。上締め金具２０の上面の外周には、矩形の金属板のスタッド固定金具７０を、下側の下締め金具３０に配置したスタッド固定金具７１に対応した位置に３個配置し固定する。また、上締め金具２０の上面の外周には、コイルを押さえ固定するコイル押さえ金具１３４の棒部分を受けるコイル押さえ金具受け１３２を配置し、配置している箇所はそれぞれの端子が配置されている両側で、全体で６ヶ所である。矩形の金属板のスタッド固定金具７０には、上締め金具２０の外周より突き出た部分に孔を形成し、この孔にスタッド９０を貫通させ、スタッド９０にロックナット９３を用いて締め付けて固定する。
【００５８】
また、コイル押さえ金具受け１３２も矩形の金属板で同じように上締め金具２０の外周より突き出た部分に孔を設け、コイル押さえ金具１３４の棒部分を貫通するように構成し、ロックナット１３３により締め付けて固定している。また、上締め金具２０の中央には、矩形の金属板で形成した締め金具５１を配置し、締め金具５１の中央には孔を配置し、スタッド９１を貫通できるようにする。締め金具５１は、スタッド９１を挿通した後、ロックナット９５で締め付けて固定する。このように、３本のスタッド９０と中央のスタッド９１で、下締め金具３０と上締め金具２０とを締め付けて固定しているので、上下の締め金具に挟まれたヨーク鉄心、磁脚鉄心及びコイルは強固に固定される。また、コイルは、コイル押さえ金具１３４により頑丈に固定される。
【００５９】
次に、上締め金具２０の中央のスタッド９１の上部には、アイナット５０を取り付け、リアクトル本体を吊れるようにする。コイル押さえ金具１３４は、丸い棒状の先端が棒状の直径より大きい円形状で、コイルの一部を押さえる程度の面積を有しており、コイル押さえ金具受け１３２に貫通させ、ロックナット１３２によりコイル１０１を下締金具３０に押し付けて、締め付け固定する。また、端子４２、４３には、孔４５を複数配置し、電力線を接続できるようにしている。
【００６０】
次に、全ての部品を装着した、断面が丸形の磁脚鉄心を搭載したリアクトル装置の外観斜視図を図２６Ｉに示し、その正面図を図２６Ｈに、上面図を図２６Ｇに示す。図２６Ｇ、図２６Ｈ、図２６Ｉにおいて、コイル１０１は、下締め金具３０の周囲に配置されたコイル支持金具９２の上に載置し、金属棒で先端に円板を接続したコイル押さえ金具１３４で押さえ付け、金属棒の反対側は上締め金具２０の周囲に配置したコイル支持金具受け１３２で受けて、ロックナット１３３で締め付けて固定している。コイル１０１の固定箇所は、１脚のコイルに対し端子板４２、４３の両脇の部分の２ヶ所である。
【００６１】
（実施例７）
次に、磁脚鉄心を実施例３に示した固定方法とは別の固定方法の実施例７について説明する。図２７は、スリット１４３を配置した断面が丸形の磁脚鉄心１４１を、絶縁物の積層板１７５を挟んで４段に積み上げた状態に、上方から絶縁物の筒状体１８０を挿入して組み込んだ磁脚鉄心の構成の斜視図を示す。図２７に示した絶縁物の筒状体１８０で覆われた磁脚鉄心を３脚１２０°の等間隔にヨーク鉄心１６０の上に配置し、図２６Ｅに示したようにコイル１０１を挿入して形成する。このように断面が丸形の磁脚鉄心１４１を積み上げて筒状体１８０で覆うことにより、個々の磁脚鉄心１４１の積み上げている方向のずれがなくなる効果を有する。磁脚鉄心１４１のずれが生じると、漏れ磁束が増加し、鉄損が悪化することになりこれを防止することができる。
【００６２】
（実施例８）
次に、本発明の実施例８のヨーク鉄心について、図２８を用いて説明する。図２８は、中央に円形の孔を設けたドーナツ形状のヨーク鉄心１６０、１６１の斜視図を示す。図２８において、ヨーク鉄心は内側の孔の円周面に円形状の金属板の補強金具１８１を装着して構成し、この金属板の補強金具の厚さは２ｍｍ以上としている。ヨーク鉄心の中央の孔の内側を補強しておかないと、孔部分の円形状が歪んだ形となる恐れがあり、鉄心の応力が掛かることになる。そして鉄心の応力が掛かると、ヨーク鉄心の鉄損が大きくなり悪化することになる。従って、ヨーク鉄心の内側の孔の内周面を補強することにより、歪による形状変化を防止できる。
【００６３】
また、図２８のヨーク鉄心において、ヨーク鉄心１６０、１６１の最外周面に、絶縁物１６３を巻きつける構成としている。絶縁物１６３は、絶縁シートを用い、ヨーク鉄心の外周を巻き付ける。このようにヨーク鉄心１６０、１６１の側面である外周面を絶縁シート１６３で巻き付けることにより、ヨーク鉄心と上締め金具または下締め金具との間で異常電流が発生しない。また、絶縁シートを用いることによりヨーク鉄心と上締め金具または下締め金具との沿面距離を稼ぎ、浮遊損を低減することができ、特性を劣化させない。また、ヨーク鉄心と上締め金具または下締め金具との間のガタをなくす働きも有する。
【００６４】
（実施例９）
次に、本発明の実施例９のリアクトルの構成及び組立方法について、図を用いて説明する。先ず、図２９Ａは、下側のヨーク鉄心を装着する組立図を示す。図２９Ａにおいて、３１は下締め金具、１３１はベース、９０、９１はスタッド、１７３は積層板、１６１は下側のヨーク鉄心、１７４は積層板、５５は磁脚鉄心位置決め積層板、１６３はヨーク鉄心１６１の周囲に巻いた絶縁シートである。
【００６５】
下締め金具３１は、略６角形状で、飛び飛びに折り返し部を有したケース形状を成し、中央部にスタッド９１を垂直に配置し、折り返し部でなくヨーク鉄心の配置位置の外周領域の中央に、スタッド９０を垂直に３ヶ所１２０°の等間隔に配置する。また、ベース１３１は、Ｌ字形状として強度を増加し、Ｌ字形状の１辺を下締め金具３１の底面に２本並べて溶接などにより固定し、リアクトル装置を安定にしている。
【００６６】
下締め金具３１と２本のベース１３１の位置関係は、図２Ｂ（ｂ）に示しているように、ベース１３１は平行とし、下締め金具３１の２辺とは直交する位置関係となるように配置する。下締め金具３１の上には、絶縁シートの積層板１７３を載置し、その積層板１７３の上に中空のドーナッツ状のヨーク鉄心１６１を載置し、さらに、ヨーク鉄心１６１の上に積層板１７４を載置する。そして、積層板１７４の上に正三角形状の磁脚鉄心の鉄心位置決め積層板鉄心を配置する。鉄心位置決め積層板５５は、正三角形の中心部（中点）に孔を配置し、中央のスタッド９１を貫通して配置し、その方向は図２Ｂ（ｂ）に示すように正三角形の一つの角から引いた垂線と下締め金具３１に固定した２個のベースの長手方向の線とが平行になるように配置する。また、ヨーク鉄心１６１の側面は、絶縁シート１６３を巻回してガタがないように形成する。
【００６７】
次に、磁脚鉄心の装着について図２９Ｂを用いて説明する。図２９Ｂにおいて、図２９Ｂ（ａ）は磁脚鉄心を装着する工程の外観斜視図を示し、図２９Ｂ（ｂ）は、図２９Ｂ（ａ）の上面図を示す。ここで磁脚鉄心１４２は、実施例１で説明したように、概略扇型形状をしている。この磁脚鉄心１４２の製作方法は実施例１とは異なり、所定の厚み、長さに切断した短冊状の鉄心材を積み上げることにより製作する。この磁脚鉄心１４２は、ヨーク鉄心１６１の上の積層板１７４の上に載置する。また、扇形状の磁脚鉄心１４２の中心部はカットし、平坦部を形成し、図２９Ｂ（ｂ）に示すようにこの平坦部を正三角形状の鉄心位置決め積層板の一辺に当接して配置する。このように配置することにより磁脚鉄心の位置決めを精度良く配置することが可能となる。磁脚鉄心１４２の扇形状の両翼部はカットし、また円弧状部は、円弧状の部分を略三等分して、三等分した円弧部分をカットする。そして、概略八角形の変形扇形状の磁脚鉄心１４２を形成する。
【００６８】
図２９Ｂにおいては磁脚鉄心１４２を４段積み重ねており、磁脚鉄心１４２の間には積層板１７５を挟んでいる。コイルを装着する工程については次に詳述するが、コイルは磁脚鉄心の周囲を囲むように形成されるため、コイルを含めた形状は鉄心の形状に依存する。したがって、このように磁脚鉄心を概略八角形の変形扇形状とする場合には、磁脚鉄心の最外形を小さくすることができ、必然的にコイルの最外形も小さくすることができるので、最終的なリアクトル全体の径方向の大きさを小さくすることができる。このようなリアクトルであれば、盤等の設置場所や寸法制限がある場合に有効である。
【００６９】
また、図２９Ｂにおいて、円形状の積層板１７４の外周に配置した３本のスタッド９０には、コイル締め金具１５１を配置する。
コイル締め金具１５１は、細長い金属板で中央にネジ孔を設け、ネジを切ってスタッド９０に取り付け、所定の高さすなわちコイルを支持する高さ位置でコイル締め金具１５１の裏側をロックナットで締め付け、固定する。３個のコイル締め金具１５１の高さは、ほぼ同じである。
【００７０】
次に、コイルを装着する工程について、図２９Ｃを用いて説明する。図２９Ｃにおいて、図２９Ｃ（ａ）はコイルを装着する外観斜視図を示し、図２Ｃ（ｂ）はコイルの断面図を示す。図２９Ｃ（ａ）において、個々の磁脚鉄心１４２を４段積み重ねた状態の磁脚鉄心に上方よりコイル１０２を垂直に差し込んで装着する。また、コイル１０２には上側に端子４２、４３を配置し、電源ラインと接続できるようにしている。また、図２９Ｃ（ｂ）に示すように、コイル１０２の内側の孔の形状は、磁脚鉄心１４２の外形形状と同じ形状とし、コイル１０２の孔を差し込めるように僅か大きくしている。また、コイル１０２の内側には、３ヶ所絶縁ボード１７６を配置し、磁脚鉄心１４２とコイル１０２との間に間隙を有し、ガタがある場合は絶縁ボード１７６で調整し、ガタが生じないようにする。
【００７１】
次に、３脚の磁脚鉄心及びコイルを装着する工程を、図２９Ｄを用いて説明する。図２９Ｄにおいて、図２９Ｄは図２９Ｃ（ａ）の１脚の磁脚鉄心及びコイルの装着を繰り返して、３脚の磁脚鉄心及びコイルを装着した外観斜視図を示し、図２９Ｄの右図は装着したコイル１０２の上部より鉄心位置決め積層板５５を配置する斜視図を示す。１脚の磁脚鉄心１４２を鉄心間に積層板１７５を挟んで４段積み重ねて形成し、磁脚鉄心の上方よりコイルを差し込んで装着する工程を、他の２極についても行い、図２Ｄに示すように３脚すべてについて行い、磁脚鉄心とコイルの装着を完了する。
【００７２】
この図２Ｄの状態において、正三角形状の鉄心位置決め積層板５５を、中央に配置したネジ孔をスタッド９１に取り付けることにより鉄心位置決め積層板５５を配置し、鉄心の位置を調整する。ここで、磁脚鉄心１４２はコイル１０２より僅か高くしている。また、図２Ｄにおいて、コイル１０２が高精度に位置決めされると、コイル締め金具１５１を外周のスタッド９０にネジにより取り付け、下側のコイル締め金具１５１と上側のコイル締め金具１５１とでコイル１０２を締め付けて、ロックナットにより固定する。コイル１０２の固定は３脚においてそれぞれ行う。
【００７３】
次に、コイル１０２の上側にヨーク鉄心を装着する工程を図２９Ｅを用いて説明する。図２９Ｅは、３脚のコイル１０２の上側にヨーク鉄心を載置し、上締め金具で固定する外観斜視図を示す。図２９Ｅにおいて、３脚のコイル１０２の上には、円形状の中空の積層板１７７を配置し、この上にヨーク鉄心１６２を載置する。ヨーク鉄心１６２は下側のヨーク鉄心１６１と同じ円形状で、中空のドーナッツ形状を成している。また、円形のヨーク鉄心１６２の上に、円形で中空の積層板１７８を載置する。ヨーク鉄心１６２の周囲は、絶縁シートで巻いて、周りの部品との絶縁を図っている。これら積層板１７７、１７８とヨーク鉄心１６２を上締め金具２１のケースで覆い、上締め金具２１の中央部に配置した中央のスタッド９１用の孔５７にスタッド９１を貫通し、上締め金具２１の周囲に配置した３本のスタッド用孔５６にスタッド９０を貫通し、それぞれロックナットで締め付けて、磁脚鉄心、コイル及びヨーク鉄心を固定する。また、中央のスタッド９１の先端にはアイナット５０を設け、リアクトル装置を吊り下げることができるように構成する。２１０は銘板で、装置の品名、型式、製造番号、製造年月日、及び製造者を刻印している。
【００７４】
次に、全ての部品を装着した、断面が扇形の磁脚鉄心を搭載したリアクトル装置の外観斜視図を図２９Ｆに示し、その正面図を図２９Ｈに、上面図を図２９Ｇに示す。図２９Ｆにおいて、２本のＬ字形状のベース１３１を下締め金具３１に溶接などにより固定し、下締め金具３１のケース内にヨーク鉄心１６１及び積層板１７４を収納する。３１は、図２９Ｇに示すように正三角形状の３個の頂点から所定の長さの所でカットした変形の６角形状を成している。すなわち図２９Ｇにおいては、正三角形の一辺を１とすると、頂点から約０．２６の辺の点でカットし、変形の６角形の締め金具の外形を示している。そして、カットしたそれぞれの辺の内側にスタッド９０を配置し、カットしていない辺は、折り曲げ加工を施してヨーク鉄心及び積層板を収納できるようにし、最小の面積となるように下締め金具を形成し小型化としている。これは上締め金具も同じ構成である。
【００７５】
コイル１０２は、折り曲げた辺の内側に配置し、コイル１０２内の磁脚鉄心とヨーク鉄心がオーバラップするようにコイル０１２を配置している。そして、コイル１０２の内側と外側より垂直方向に出力端子４２、４３を出し、外部端子と接続できるようにしている。また、コイル１０２は、スタッド９０に配置している２個のコイル締め金具１５１で、コイル１０２の一部分を挟んで上下のロックナットで締め付けて固定している。また、下締め金具３１と上締め金具２１とは３本の外周のスタッド９０と１本の中央のスタッド９１に取り付けたロックナット９６で、ヨーク鉄心１６１、１６２とコイル１０２及び磁脚鉄心１４２を締め付けて固定している。
【００７６】
（実施例１０）
次に、本発明の実施例１０の磁脚鉄心の固定方法について、図３０を用いて説明する。図３０において、図３０（ａ）はコイル固定金具１９０を装着した場合の平面図を示し、図３０（ｂ）はコイル固定金具の外観図を示している。コイル固定金具１９０は、図３０（ｂ）に示すように中心より所定の幅の金属板を３方向に放射状に伸ばし、その金属板をリアクトルの中心から磁脚鉄心１４２の最も近い箇所とコイル１０２の内側の孔の部分の最も近い箇所で形成される間隙までの長さで折り曲げ、それぞれをＬ字形状とし、磁脚鉄心１４２とコイル１０２との間隙に挿入して固定する爪部１９２を形成する。また、３方向の角度は、１２０°の等間隔で、コイル固定金具１９０の中心にはリアクトルの中心に配置しているスタッド９１に取り付けるための孔１９１を設けている。
【００７７】
図３０（ａ）は、図３０（ｂ）に示したコイル固定金具１９０を磁脚鉄心１４２を装着したコイル１０２を配置した平面図を示しており、コイル固定金具１９０の中心の孔１９１をスタッド９１に挿入し、コイル固定金具１９０の突起状の爪１９２を各々の磁脚鉄心１４２とコイル１０２の間隙に挿入して、スタッド９１のロックナットで締め付けて固定する。このようにコイル固定金具を用いる上記の構成をコイル１０２の上下に設けることにより、コイル１０２は中心から半径方向にすなわち放射状にずれることを防止できる。また、コイル固定金具１９０がコイル１０２及び磁脚鉄心１４２と接触しているため、コイル１０２や磁脚鉄心１４２で発生する熱を放熱する効果もあり、リアクトル装置全体の放熱効果を向上させる。
【００７８】
（実施例１１）
次に、本発明の実施例１１のコイルの固定方法について、図３１を用いて説明する。図３１は、３脚のコイル１０２と３本のスタッド９０の周囲にバンド２０５を巻き、バンド２０５でコイル１０２を締め付けて固定する。このようにリアクトル装置のコイル部分をバンド２０５で締め付け固定することで、３脚のコイル１０２が中心より放射状にずれることを防止できる。バンド２０５は一重に限らず、二重以上にすることもできる。また、バンド２０５は、ステンレス材の板材や金属線を撚ったワイヤなどを用いる。
【００７９】
（実施例１２）
次に、本発明の実施例１２のリアクトル装置の冷却構造について、図３２Ａ〜図３２Ｃ及び図３３を用いて説明する。図３２Ａは、図２９Ｆに示したリアクトル装置の外観図と同じ構成をしているが、違いは上締め金具２１の中央に通気孔２１１を配置した点である。図３２Ａにおいて、図２９Ｆと共通する部分の説明は省略し、異なる通気孔２１１の部分を説明する。
【００８０】
図３２Ａにおいて、リアクトル装置の上部の上締め金具２１の中央付近に通気孔２１１を配置し、通気孔２１１はメッシュやパンチング穴で形成し、ヨーク鉄心１６２の内側の孔の範囲内に形成する。また、リアクトル装置の下側の下締め金具３１の中央付近にも同じように、ヨーク鉄心１６１の内側の孔の範囲内に通気孔２１１を配置すると、リアクトル装置の中央部に空気の流れが、図３２Ｂに示すようにリアクトル装置の下方から上方に向かって流れ、磁脚鉄心１４２やコイル１０２より発生した熱を奪い、外部へ排気し冷却する。
【００８１】
図３２Ｂは、リアクトル装置１０の中央部に縦断面図を示し、図において９１は中央のスタッド、１６１は下側のヨーク鉄心、１４２は磁脚鉄心、１０２はコイル、１６２は上側のヨーク鉄心、２１４は空気の流れを示している。本発明のリアクトル装置の構成は、中央のスタッド９１の周囲が空間を有しているので、下側の下締め金具３１と上側の上締め金具２１の中心軸方向に通気孔２１１を配置すると、リアクトル装置の中央の空間において下方から上方に空気２１４が流れ、磁脚鉄心１４２及びコイル１０２とが冷却され、内側に熱がこもることはない。リアクトル装置のコイル部分の外周は、外気に触れているため大気に放熱される。
【００８２】
また、図３２Ｃは、リアクトル装置のコイル部分の横断面図を示し、図３２Ｃにおいて、隣り合うコイル１０２の間には隙間２１３を形成しているので、リアクトル装置の外部からの空気がコイル１０２間の隙間２１３より中央に流れ込んで（矢印２１２）、リアクトル装置の下方からあるいは中央から上方に流れ出る構成としている。また、コイル１０２間の隙間２１３から外部へ流れ出る空気もある。このような図３２Ａ〜図３２Ｃに示した構成によりコイル１０２及び磁脚鉄心１４２を冷却することができ、冷却効率を向上させる。また、アモルファス薄帯を用いた磁脚鉄心やヨーク鉄心の場合、発熱量が小さく、コイルの発熱量が大きいため、コイル周辺を冷却する本発明の冷却構造は有効である。
【００８３】
次に、本発明のリアクトル装置の別方式の冷却構造を図３３に示し、この構造について説明する。図３３は、リアクトル装置の上側の上締め金具２１の中央にファン２１５を配置したリアクトル装置の斜視図である。図３３において、冷却用ファン２１５は、図３２Ａに示した通気孔２１１の上部に設置する構成である。このように図３２Ａ〜図３２Ｃに示した構成において、上締め金具２１の中央付近の通気孔２１１にファン２１５を設置した構成としたため、空気が下締め金具３１の中央の通気孔２１１や隣り合うコイル１０２の隙間２１３から強制的に吸い込まれ、上締め金具２１の中央から排気され、冷却する。また、図３３では、ファン２１５を上側の上締め金具２１の中央に設置しているが、下側の下締め金具３１の中央の通気孔２１１にもファンを設置し、外部の空気を強制的に吸い込む構成にしても良い。ファンは一方向に空気を送るプロペラファンやターボファンなどがある。
【００８４】
（実施例１３）
次に、本発明の実施例１３の磁脚鉄心とコイルの形状及びその関係について説明する。リアクトル装置は、一般的に配電盤などの製品の中に設置されており、全体の寸法や重量に制限が設けられている場合が多い。また、同じ磁束密度で製造された鉄心において、鉄心の質量が増大するとそれに伴い鉄損値も増大する。高周波が印加されるリアクトル装置において、全体損失に対する鉄損の割合は大きく、数％でも無視できないレベルである。このような理由によりリアクトル装置は総重量、体積の増大を抑える必要がある。そして、リアクトル装置の重量及び体積に最も関係しているのが、鉄心とコイルである。特に、コイルを巻き付ける３脚の磁脚鉄心の形状、すなわち磁脚鉄心の断面積が非常に重要になってくる。
【００８５】
図３４Ａは、磁脚鉄心、コイル及びヨーク鉄心の配置位置を示す平面図である。図３４Ａにおいて、ヨーク鉄心１６１、１６２が中央が孔のドーナツ形状の円形状である場合、３相のインダクタンス値を揃えるために同じ形状の磁脚鉄心１４２を１２０°等間隔に配置する。同等の鉄心特性で、鉄心を小さくするには鉄心に流れる磁束密度を一定にするように磁脚鉄心の断面積を一定にする必要がある。ここで、断面積とはヨーク鉄心へ磁束が流れることを考慮し、磁脚鉄心の断面積とヨーク鉄心の端面の重なった部分の面積を指している。
【００８６】
この鉄心の断面積の増大を防ぐために、１２０°±１０°間隔で配置している磁脚鉄心の形状を図３４Ａに示し、磁脚鉄心の内周側の頂角を１２０°±１０°にする。このとき、ヨーク鉄心１６１、１６２の内側の内円１６４の内側にある磁脚鉄心部分すなわち鉄心同士でオーバラップしていない部分は、磁束が流れないので必要でない部分となり、円弧状または直線で面取りを行っている。すなわち、図３４Ｂに磁脚鉄心１４２とヨーク鉄心１６１、１６２の位置関係を示しているが、左上の扇形状の磁脚鉄心１４２の場合、扇形状の外周は円弧状３０２に面取りし、扇形状の頂角（中心）部分はヨーク鉄心１６１、１６２と重なっていないため、不要な部分としてヨーク鉄心の内側の内円１６４に倣い、円弧状３０２に面取りを行う。また、この円弧状の部分は直線に面取りしてもよい。また、図３４Ｂの右上の磁脚鉄心１４２の場合、磁脚鉄心１４２の外周部をヨーク鉄心１６１、１６２の外円１６５に沿って弦３０１で揃えてもよい。ここでは円弧状を３本の弦３０１で揃えている。さらに扇形状の両端をカットして先端を尖らせないように形成している。
【００８７】
次に、磁脚鉄心１４２の断面積について説明する。磁脚鉄心１４２の断面積として、図３４Ｃの右上の磁脚鉄心１４２のように最小の断面積は、扇形状の円弧状の外周を１個の弦３０１とした場合である。従って、磁脚鉄心１４２の断面積は、これ以上の大きさとする必要がある。ここで、図３４Ｃの左上の磁脚鉄心１４２において、扇形状の中心の頂角を１２０°±１０°、扇形状の中心の頂点よりヨーク鉄心１６１、１６２の内側の孔の内円１６４までの距離をＲ１、扇形状の中心の頂点よりヨーク鉄心の外円１６５（最外周円を指す）までの距離をＲ２とし、ヨーク鉄心の内円１６４より内側に入っている磁脚鉄心１４２の断面積をＳ１、ヨーク鉄心と重なっている磁脚鉄心１４２の断面積をＳ２とすると、
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となる。よって、このようなＳ２−Ｓ１の領域で現される形状の磁脚鉄心であっても良い。リアクトル装置は設置箇所の環境に応じて要求される外形形状が異なる場合があるが、最小断面積を有するこのような形状が要求される外形形状を満たしていれば、この形状とするのが良い。さらに言えば、磁脚鉄心の形状で頂角が鋭角であると、通電時部分放電が発生するため、磁脚鉄心１４２とコイル１０２間の寸法を必要以上に広げることになり、リアクル全体の重量及び体積の増加を招く。このため、Ｓ２−Ｓ１の領域で現される形状から、外周側の２つの頂角を面取りし、全ての頂角を９０°以上とすれば、リアクトル全体の重量及び体積の増加を抑制することができる。
【００８８】
また、１２０°±１０°で設置した磁脚鉄心１４２は、図３４Ｄに示すように、３脚を等しい応力で締め付ける必要がある。このため、磁脚鉄心締め付け用のスタッド９０を、ヨーク鉄心を中心に１２０°±１０°の間隔で配置し、上締め金具２１と下締め金具３１の間の磁脚鉄心、コイル及びヨーク鉄心をスタッド９０及びスタッド９１でもって締め付け固定する。
【００８９】
また、図３４Ｄにおいて、磁脚鉄心位置決め積層板５５は、正三角形の形状を有しており、正三角形の中点の位置に中央のスタッド９１用の孔を配置する。そして、正三角形の各辺に三脚の磁脚鉄心の内側の円弧状部分又は直線部分が当接するように形成し、位置決めを行い精度良く磁脚鉄心が配置されるようにする。
【００９０】
（実施例１４）
次に、磁脚鉄心、コイル及びヨーク鉄心の設定について、図３５Ａに示したフローチャート及び図３５Ｂにより説明する。図３５Ａのフローチャートにおいて、先ず、コイル材料を板厚とコイルの巻き数を決定し、コイルの厚さを決定する（Ｓ１０）。コイル材料の板厚は損失を考慮し、巻き数はインダクタンス値を考慮して決定する。次に、磁脚鉄心の断面形状を決定する（Ｓ２０）。すなわち、コイルの巻数と設計の磁束密度から逆算して断面積を決定し、その断面積の中で磁脚鉄心の形状を決定する。磁脚鉄心の形状は扇状や円状等があり質量や全体形状や特性によって決定する（図３５Ｂ（ａ））。次に、三相分の磁脚鉄心とコイルを１２０°の等間隔で円周上に配置する（Ｓ３０）（図３５Ｂ（ｂ））。次に、ヨーク鉄心の内側の孔の内径と、ヨーク鉄心の外径を決定する（Ｓ４０）。ステップＳ３０で、磁極鉄心及びコイルの位置関係を確認し、磁脚鉄心とヨーク鉄心とが重なるようにヨーク鉄心の孔の内径と最外周の外径を決定する（図３５Ｂ（ｃ））。次に、ヨーク鉄心の幅を決定する（Ｓ５０）。すなわち、設計のコイルの磁束密度とヨーク鉄心の積層の厚さ（高さ）から逆算して、ヨーク鉄心の幅（外径と内径の差）を決定する（図３５Ｂ（ｄ））。次に、コイルの厚さ（高さ）と、磁脚鉄心間のＧＡＰ寸法を決定する（Ｓ６０）（図３５Ｂ（ｅ））。上記の通り、コイル、磁脚鉄心及びヨーク鉄心の必要な寸法を決定し、これらの値がリアクトル装置の各部の寸法、スタッドとの取り合い、温度、リアクトル装置の特性等について判定する（Ｓ７０）（図３５Ｂ（ｆ））。判定結果がＹＥＳであれば、設計は終了し、ＮＯであればステップＳ１０へ戻り、このフローを繰り返す。
【符号の説明】
【００９１】
１０‥リアクトル装置
２０、２１‥上締め金具
３０、３１‥下締め金具
４０、４１、４２、４３‥コイル端子
５０‥アイナット
５１‥上締め金具中央の締め金具
５５‥磁脚鉄心位置決め積層板
５６‥スタッド用孔
６０‥零相鉄心
７０、７１‥スタッド固定金具
８０‥零相鉄心支え金具
８１‥零相鉄心受け
９０、９１‥スタッド
９２‥コイル支持金具
９６‥ロックナット
１００、１０１、１０２‥コイル
１２０、１２３、１２５、１２７‥コイル支え金具
１２４、１２６、１５８‥絶縁物
１３０、１３１‥ベース
１３２‥コイル押さえ金具受け
１３３‥ロックナット
１３４‥コイル押さえ金具
１４０、１４１、１４２‥磁脚鉄心
１４３‥スリット
１５０‥コイル支え金具
１５１‥コイル締め金具
１５２‥コイル止め具
１６０、１６１、１６２‥ヨーク鉄心
１６３‥絶縁物
１７０、１７１、１７２、１７３、１７４‥積層板
１８０‥絶縁物の筒状体
１８１‥金属板補強金具
１９０‥コイル固定金具
１９１‥コイル固定金具の孔
１９２‥コイル固定金具の爪
２０１‥キャスタ
２０５‥バンド
２１１‥通気孔
２１２、２１４‥空気の流れ
２１３‥隙間
２１５‥ファン
２２０、２２１‥コイル端子
３００‥ヨーク鉄心の内径の長さ
３０１‥弦状面取り
３０２‥円弧状面取り
３１０‥コイルの厚み
４００‥吸音材
【図１】
2014073252.tif 000004
【図２Ａ】
2014073252.tif 000005
【図２Ｂ】
2014073252.tif 000006
【図２Ｃ】
2014073252.tif 000007
【図２Ｄ】
2014073252.tif 000008
【図２Ｅ】
2014073252.tif 000009
【図２Ｆ】
2014073252.tif 000010
【図３】
2014073252.tif 000011
【図４】
2014073252.tif 000012
【図５】
2014073252.tif 000013
【図６】
2014073252.tif 000014
【図７】
2014073252.tif 000015
【図８】
2014073252.tif 000016
【図９】
2014073252.tif 000017
【図１０】
2014073252.tif 000018
【図１１】
2014073252.tif 000019
【図１２】
2014073252.tif 000020
【図１３】
2014073252.tif 000021
【図１４】
2014073252.tif 000022
【図１５】
2014073252.tif 000023
【図１６】
2014073252.tif 000024
【図１７】
2014073252.tif 000025
【図１８】
2014073252.tif 000026
【図１９】
2014073252.tif 000027
【図２０】
2014073252.tif 000028
【図２１】
2014073252.tif 000029
【図２２】
2014073252.tif 000030
【図２３】
2014073252.tif 000031
【図２４】
2014073252.tif 000032
【図２５】
2014073252.tif 000033
【図２６Ａ】
2014073252.tif 000034
【図２６Ｂ】
2014073252.tif 000035
【図２６Ｃ】
2014073252.tif 000036
【図２６Ｄ】
2014073252.tif 000037
【図２６Ｅ】
2014073252.tif 000038
【図２６Ｆ】
2014073252.tif 000039
【図２６Ｇ】
2014073252.tif 000040
【図２６Ｈ】
2014073252.tif 000041
【図２６Ｉ】
2014073252.tif 000042
【図２７】
2014073252.tif 000043
【図２８】
2014073252.tif 000044
【図２９Ａ】
2014073252.tif 000045
【図２９Ｂ】
2014073252.tif 000046
【図２９Ｃ】
2014073252.tif 000047
【図２９Ｄ】
2014073252.tif 000048
【図２９Ｅ】
2014073252.tif 000049
【図２９Ｆ】
2014073252.tif 000050
【図２９Ｇ】
2014073252.tif 000051
【図２９Ｈ】
2014073252.tif 000052
【図３０】
2014073252.tif 000053
【図３１】
2014073252.tif 000054
【図３２Ａ】
2014073252.tif 000055
【図３２Ｂ】
2014073252.tif 000056
【図３２Ｃ】
2014073252.tif 000057
【図３３】
2014073252.tif 000058
【図３４Ａ】
2014073252.tif 000059
【図３４Ｂ】
2014073252.tif 000060
【図３４Ｃ】
2014073252.tif 000061
【図３４Ｄ】
2014073252.tif 000062
【図３５Ａ】
2014073252.tif 000063
【図３５Ｂ】
2014073252.tif 000064
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月16日(2016.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いた、中心に孔を有する円形状のヨーク鉄心と、アモルファス薄帯からなる磁脚鉄心と、該磁脚鉄心に巻回したコイルと、を備えるリアクトル装置であって、
円形状の下締め金具と、
前記下締め金具内に配置した下側の前記ヨーク鉄心と、
前記下側のヨーク鉄心の円周上の３カ所に所定の間隔で配置した前記磁脚鉄心と、
前記磁脚鉄心のそれぞれに設けた前記コイルと、
前記磁脚鉄心の上側に配置した上側の前記ヨーク鉄心と、
前記上側のヨーク鉄心を覆う円形状の上締め金具と、
前記下締め金具および前記上締め金具の中央および周囲の複数カ所に設けられ、前記下締め金具と前記上締め金具とを締め付けて固定するスタッドと、
を備えるリアクトル装置。
【請求項２】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心は、アモルファス薄帯を積層したブロックが積層板を挟んで積み上げられたものであることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項３】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心は、アモルファス薄帯を積層した扇形状であることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項４】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記ヨーク鉄心の孔の内周面に円形状の金属板を設けたことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項５】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記ヨーク鉄心の側面の外周面に、絶縁物が巻き付けられていることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項６】
請求項１記載のリアクトル装置において、
中央のスタッドの周りに取り付けた、前記コイルを押し当てて位置決めするコイル支え金具を備えることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項７】
請求項１記載のリアクトル装置において、更に、
アモルファス薄帯を積層した零相鉄心を備え、
前記零相鉄心は、前記下側のヨーク鉄心と前記上側のヨーク鉄心に挟まれて、前記下側のヨーク鉄心の円周上の三カ所に所定の間隔で配置されていることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項８】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記上締め金具または前記下締め金具のどちらか一方または双方に、その中央付近に通気孔を設けたことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項９】
請求項８記載のリアクトル装置において、
３脚の前記コイルにおいて、隣り合うコイルの間には間隙を設けたことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１０】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記上締め金具または下締め金具の中央付近の通気孔の部分にファンを設置したことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１１】
請求項１記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心は、アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いた円柱形状であり、軸方向にスリットを備えることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１２】
中央部に孔を有する円形状のヨーク鉄心と、断面が扇形状の磁脚鉄心と、該磁脚鉄心に巻回したコイルと、を備えるリアクトル装置であって、
略六角形状の下締め金具と、
前記下締め金具に配置した下側の前記ヨーク鉄心と、
前記下側のヨーク鉄心の円周上の３カ所に所定の間隔で配置した前記磁脚鉄心と、
前記磁脚鉄心のそれぞれに設けた前記コイルと、
前記磁脚鉄心の上側に配置した上側の前記ヨーク鉄心と、
前記上側のヨーク鉄心を覆う略六角形状の上締め金具と、
前記下締め金具および前記上締め金具の中央および周囲の３カ所に設けられ、前記下締め金具と前記上締め金具とを締め付けて固定するスタッドと、
を備えるリアクトル装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心の扇形状の頂角を１２０°±１０°としたことを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１４】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記コイルを固定するコイル固定金具を備え、
前記コイル固定金具は、リアクトル装置の中心より所定の幅の金属板が三方向に伸び、該中心より前記磁脚鉄心と前記コイルとの間隙までの距離の長さで折り曲げたＬ字形状であり、
前記コイル固定金具の中心にはスタッド用孔を備え、前記スタッドにより固定されることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１５】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心の頂角部を当接させて位置決めを行う正三角形状の鉄心位置決め積層板を備えることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１６】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記コイルと前記磁脚鉄心の間隙に配置した間隙調整用の絶縁ボードを備えることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１７】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
３脚の前記コイルの周囲に巻いて締め付け固定するバンドを備えることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１８】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心と前記ヨーク鉄心とで重なっていない該磁脚鉄心の部分は、面取りされていることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項１９】
請求項１８記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心の面取りは、円弧状または弦状であることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項２０】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記断面が扇形状の磁脚鉄心は、両翼の鋭角がカットされ、それぞれの内角を９０°以上とした変形の扇形状であることを特徴とするリアクトル装置。
【請求項２１】
請求項１２記載のリアクトル装置において、
前記磁脚鉄心と前記ヨーク鉄心を配置し、断面が扇形状の前記磁脚鉄心の頂点から前記ヨーク鉄心の内側の円孔の内径までの距離をＲ１、前記磁脚鉄心の頂点から前記ヨーク鉄心の外周の外径までの距離をＲ２とするとき、前記磁脚鉄心の扇形状の断面積が、０．４７Ｒ２２―０．９６Ｒ１２以上であることを特徴とするリアクトル装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、本発明は、アモルファス薄帯をトロイダル状に巻いた、中心に孔を有する円形状のヨーク鉄心と、アモルファス薄帯からなる磁脚鉄心と、該磁脚鉄心に巻回したコイルと、を備えるリアクトル装置であって、円形状の下締め金具と、前記下締め金具内に配置した下側の前記ヨーク鉄心と、前記下側のヨーク鉄心の円周上の３カ所に所定の間隔で配置した前記磁脚鉄心と、前記磁脚鉄心のそれぞれに設けた前記コイルと、前記磁脚鉄心の上側に配置した上側の前記ヨーク鉄心と、前記上側のヨーク鉄心を覆う円形状の上締め金具と、前記下締め金具および前記上締め金具の中央および周囲の複数カ所に設けられ、前記下締め金具と前記上締め金具とを締め付けて固定するスタッドと、を備えるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明によれば、リアクトル装置の鉄心にアモルファス材を用いるため、低損失で小型化を図ることができ、また、スタッド等を用いて磁脚鉄心を設置固定し、コイルをコイル固定金具により高精度に設置固定することができ、三脚のバランスを取ることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
次に、図２Ａ〜図２Ｆにより、本発明のリアクトルの構成について説明する。図２Ａ〜図２Ｆにおいて、１０はリアクトル装置、２０は上締め金具、３０は下締め金具、４０は内側のコイル端子、４１は外側のコイル端子、５０はリアクトル本体を吊るすときのアイナット、６０は零相鉄心、７０はスタッドの固定金具、８０は零相鉄心支え金具、８１は零相鉄心受け、９０はリアクトル本体の外周に設けたスタッド、９１はリアクトル本体の中央に設けたスタッド、１００はコイル、１２０はコイル締め金具、１３０はベース、１４０は磁脚鉄心、１５０はコイル支え金具、１５２はコイル支え金具を止めるコイル止め具、１６０、１６１はヨーク鉄心である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
（実施例３）
次に、本発明の第３の実施の形態のリアクトル装置の製造方法について説明する。図１３は、本発明のリアクトルの用いる鉄心の斜視図を示し、図１３（ａ）はヨーク鉄心１６０、１６１、図１３（ｂ）は丸形の磁脚鉄心、図１３（ｃ）は零相鉄心を示す。図１３において、実施例２と異なるのは、磁脚鉄心が丸形で、中央にスリット１４３を形成している点である。すなわち、アモルファス薄帯を巻いて円柱形を形成し、中心を通る線で切断して絶縁紙を挟み、接着してスリット１４３を形成する。また、図１３（ａ）に示したヨーク鉄心及び図１３（ｃ）に示した零相鉄心は、実施例２と同じであるため、説明を省略する。
【国際調査報告】
2014073252.tif 000065
2014073252.tif 000066
2014073252.tif 000067
2014073252.tif 000068