(57)【要約】【課題】磁束が周囲へ漏れることなしに、比較的小型の変圧器を提供する。【解決手段】変圧器（５）は、外周部鉄心（２０）と、外周部鉄心の内面に接する少なくとも三つの鉄心コイル（３１〜３３）とを含む。少なくとも三つの鉄心コイルのそれぞれは、鉄心（４１〜４３）と該鉄心に巻回された一次コイルおよび二次コイルの少なくとも一方（５１〜５３）とを含む。少なくとも三つの鉄心のうちの互いに隣接する二つの鉄心の間もしくは少なくとも三つの鉄心と外周部鉄心の中心に位置する中心部鉄心との間には磁気的に連結可能なギャップ（１０１〜１０３）が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部鉄心（２０）と、
前記外周部鉄心の内面に接するか、または、該内面に結合された少なくとも三つの鉄心コイル（３１〜３３）と、を含み、
前記少なくとも三つの鉄心コイルのそれぞれは、鉄心（４１〜４３）と該鉄心に巻回された一次コイルおよび二次コイルの少なくとも一方（５１〜５３）とを含んでおり、
前記少なくとも三つの鉄心のうちの互いに隣接する二つの鉄心の間もしくは前記少なくとも三つの鉄心と前記外周部鉄心の中心に位置する中心部鉄心との間には磁気的に連結可能なギャップ（１０１〜１０３）が形成されている、変圧器（５）。
【請求項２】
前記少なくとも三つの鉄心コイルの数は３の倍数である請求項１に記載の変圧器。
【請求項３】
前記少なくとも三つの鉄心コイルの数は４以上の偶数である請求項１に記載の変圧器。
【請求項４】
前記鉄心は複数の鉄心部分（４１ａ〜４３ｂ）から構成されている、請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載の変圧器。
【請求項５】
前記複数の鉄心部分の間には磁気的に連結可能な鉄心部分ギャップ（１１１ａ〜１１４ｂ）が形成されている、請求項４に記載の変圧器。
【請求項６】
前記外周部鉄心は、複数の外周部鉄心部分（２１〜２４）から構成されている、請求項１ないし５のうちのいずれか一項に記載の変圧器。
【請求項７】
前記複数の外周部鉄心部分の間には磁気的に連結可能な外周部鉄心部分ギャップ（６１〜６４）が形成されている、請求項６に記載の変圧器。
【請求項８】
前記少なくとも三つの鉄心コイルの前記鉄心と前記外周部鉄心との間には磁気的に連結可能な外周部鉄心ギャップ（１１１ｃ〜１１４ｃ）が形成されている請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の変圧器。
【請求項９】
前記変圧器の前記ギャップ、前記鉄心部分ギャップ、前記外周部鉄心部分ギャップ、ないし前記外周部鉄心ギャップには、非磁性材料であるギャップ材（７１）または絶縁紙または樹脂が挿入されているか、または充填されている請求項１から８のうちのいずれか一項に記載の変圧器。
【請求項１０】
前記変圧器の前記外周部鉄心の内側には、非磁性材料であるギャップ材（７２）または絶縁材または樹脂が充填されている請求項１から９のうちのいずれか一項に記載の変圧器。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のうちのいずれか一項に記載の変圧器を備えたモータ駆動装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のモータ駆動装置を備えた機械。
【請求項１３】
請求項１から１０のうちのいずれか一項に記載の変圧器を備えた整流装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の整流装置を備えた機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギャップを備えた変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術における変圧器は、複数の脚部を備えたＵ字形状またはＥ字形状の鉄心と、そのような鉄心に巻回されたコイルとを含んでいる。コイルは変圧器の外部に露出しているので、コイルから漏れた磁束によって、渦電流がコイル近傍の金属部分に発生する。これにより、コイル近傍の金属部分が発熱するという問題があった。特に、油入りトランスにおいては変圧器を金属製の格納容器に収納しているので、コイルから漏れた磁束により、金属製の格納容器が発熱するのを抑える必要がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、特許文献１においてはコイルの周囲にシールド板を配置し、特許文献２においては、格納容器の内側にシールド板を貼付けている。これにより、コイル近傍の金属部分や、格納容器が発熱するのを抑えられる。
【０００４】
ところで、Ｅ字形状の鉄心を含む従来技術の三相変圧器においては、中央の相の磁路長と両端の相の磁路長とが異なっている。このため、中央の相の巻線数と両端の相の巻線数とを異ならせて、三相のバランスを調整する必要があるという課題があった。
【０００５】
ここで、特許文献３および特許文献４においては、放射状に配置された複数の磁心に巻回された主巻線と、複数の磁心の間の連結する磁心に巻回された制御巻線とを備えた三相電磁機器が開示されている。このような場合には、三相のバランスを調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平５−５２６５０号公報
【特許文献２】特許第５７０１１２０号公報
【特許文献３】特許第４６４６３２７号公報
【特許文献４】特開２０１３−４２０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３および特許文献４においては、制御巻線が電磁機器の最外方に位置しているので制御巻線の磁束が外部に漏れるという問題がある。さらに、主巻線に加えて制御巻線を備える必要があるので、電磁機器が大型化するという問題もある。
【０００８】
さらに、変換器用変圧器において、直流側巻線と交流側巻線とが巻回された任意の数の脚部はギャップ付鉄心から構成されている。直流側巻線にはサイリスタが各々独立して接続されており、交流側巻線は互いに直列に接続されて電源に接続されている。このようなギャップ付鉄心は、いわゆる直列多重電圧形の変換装置用のものであり、その動作の速応性，電源側の力率及び高周波に関して良好な特性が得られる。
【０００９】
通常の変圧器の鉄心に関しては、珪素鋼板の抜き板接合部を小さくして磁気抵抗を小さくし、鉄損・励磁電流及び振動騒音を小さくしている。これに対し、変換器用変圧器の鉄心に関しては、以下の二つの理由により、ギャップを形成して、磁気抵抗をある程度大きくする必要がある。
（１）サイリスタの僅かなオンタイミングのずれや制御上のずれ、および変圧器を含む回路のインピーダンス特性の差などにより、直流成分の電流が発生する。この直流電流が直流側巻線に流れると、鉄心には直流偏磁が発生して鉄心は飽和する。その結果、励磁電流が増大し電力変換装置としての特性を悪化させると共に、変換器用変圧器における損失が増加し、振動騒音が大きくなる。直流偏磁の発生を完全に防止するのは困難である。従って、定格電流の１％程度の直流電流が流れたとしても、鉄心が飽和しないように適切なギャップを形成する必要がある。
（２）互いに直列に接続される交流側巻線の分担電圧を均一にして、電力変換装置としての動作を良好に維持する必要がある。このため、変換器用変圧器の各相間で励磁インピーダンスすなわち磁気抵抗を同一にする必要がある。鉄心にギャップを設けない場合には、鉄心の材質による磁気特性のバラツキや抜き板接合部の隙間の不揃などに起因して、磁気抵抗を同一にすることは困難である。これに対し、鉄心にギャップを設けた場合には、ギャップ長が等しくなるように製造管理することにより、励磁インピーダンスのバラツキを数％以内に抑えられる。
【００１０】
さらに、従来の電力変換装置において必要とされる変圧器の容量は数十ＭＶＡ程度までであった。従って、変圧器の一つの脚部当たりのギャップの数が一つであっても、ギャップの厚さが数ｍｍ程度であり、問題にはならない。
【００１１】
しかしながら、必要とされる変圧器の容量が数百ＭＶＡとなる電力変換装置においては、変換器用変圧器の鉄心も大形になるので、ギャップの厚さを１０ｍｍ以上にする必要がある。その結果、ギャップにおける磁束の広がりが大きくなり、鉄心の端面に垂直に入るフリンジング磁束成分が多くなって、局所加熱が増大する。さらに、一つのギャップに蓄えられる磁気エネルギが大きくなり、振動騒音を増大する。このため、実製品として設計・製造することがかなり困難となり、経済的でない。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、磁束が周囲へ漏れるのを抑えると共に、大型化することのない変圧器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】
【００１３】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、外周部鉄心と、前記外周部鉄心の内面に接するか、または、該内面に結合された少なくとも三つの鉄心コイルと、を含み、前記少なくとも三つの鉄心コイルのそれぞれは、鉄心と該鉄心に巻回された一次コイルおよび二次コイルの少なくとも一方とを含んでおり、前記少なくとも三つの鉄心のうちの互いに隣接する二つの鉄心の間もしくは前記少なくとも三つの鉄心と前記外周部鉄心の中心に位置する中心部鉄心との間には磁気的に連結可能なギャップが形成されている、変圧器が提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記少なくとも三つの鉄心コイルの数は３の倍数である。
３番目の発明によれば、１番目の発明において、前記少なくとも三つの鉄心コイルの数は４以上の偶数である。
４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記鉄心は複数の鉄心部分から構成されている。
５番目の発明によれば、４番目の発明において、前記複数の鉄心部分の間には磁気的に連結可能な鉄心部分ギャップが形成されている。
６番目の発明によれば、１番目から５番目のいずれかの発明において、前記外周部鉄心は、複数の外周部鉄心部分から構成されている。
７番目の発明によれば、６番目の発明において、前記複数の外周部鉄心部分の間には磁気的に連結可能な外周部鉄心部分ギャップが形成されている。
８番目の発明によれば、１番目から７番目のいずれかの発明において、前記少なくとも三つの鉄心コイルの前記鉄心と前記外周部鉄心との間には磁気的に連結可能な外周部鉄心ギャップが形成されている。
９番目の発明によれば、１番目から８番目のいずれかの発明において、前記変圧器の前記ギャップ、前記鉄心部分ギャップ、前記外周部鉄心部分ギャップ、ないし前記外周部鉄心ギャップには、非磁性材料であるギャップ材または絶縁紙または樹脂が挿入されているか、または充填されている。
１０番目の発明によれば、１番目から９番目のいずれかの発明において、前記変圧器の前記外周部鉄心の内側には、非磁性材料であるギャップ材または絶縁材または樹脂が充填されている。
１１番目の発明によれば、１番目から１０番目のいずれかの変圧器を備えたモータ駆動装置が提供される。
１２番目の発明によれば、１１番目の発明のモータ駆動装置を備えた機械が提供される。
１３番目の発明によれば、１番目から１０番目のいずれかの変圧器を備えた整流装置が提供される。
１４番目の発明によれば、１３番目の発明の整流装置を備えた機械が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
１番目の発明においては、鉄心に巻線を巻回した鉄心コイルを、外周部鉄心内に配置しているので、巻線から周囲への漏れ磁束を低減できる。さらに、従来技術のようなシールド板を設ける必要もなく、小型の変圧器を形成できる。また、３相変圧器においては、３相の磁路長が構造的に等しくなるので、設計と製造が容易になる。さらに、１次入力電圧と２次出力電圧の比は固定であるので、制御線が不要となり、変圧器をさらに小型化できる。
２番目の発明においては、変圧器を三相変圧器として使用できる。
３番目の発明においては、変圧器を単相変圧器として使用できる。
４番目の発明においては、コイルの取付が容易になり、変圧器の組立性を向上させられる。
５番目の発明においては、鉄心コイルの間のギャップと複数の鉄心部分の間の鉄心部分ギャップとの両方が形成されているので、１箇所あたりのギャップの寸法を小さくできる。そうすることで、ギャップから漏洩する磁束を少なくできるので、漏洩磁束によるコイル内の渦電流損を低減することができる。
６番目の発明においては、コイルの取付が容易になり、変圧器の組立性を向上させられる。このことは、特に大型の変圧器を作成するのに有利である。
７番目の発明においては、外周部鉄心部分ギャップを調整することにより、インダクタンスのアンバランスを容易に調整することができる。
８番目の発明においては、外周部鉄心と鉄心コイルとの間に外周部鉄心ギャップが形成されているので、鉄心コイルから発生する熱が外周部鉄心に伝達し難くなる。
９番目の発明においては、ギャップに接する鉄心の振動を抑制すると共に鉄心から発生する騒音を低減することができる。
１０番目の発明においては、鉄心コイルと外周部鉄心との間の温度平衡を促進すると共に、鉄心コイルや外周部鉄心から発生する騒音を低減することができる。
１１番目〜１４番目の発明においては、変圧器を備えたモータ駆動装置、機械、および整流装置を容易に提供できる。
【００１５】
添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれら目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明解になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一の実施形態に基づく変圧器の斜視図である。
【図２Ａ】図１に示される変圧器の断面図である。
【図２Ｂ】第二の実施形態における変圧器の断面図である。
【図３】本発明の第三の実施形態に基づく変圧器の断面図である。
【図４】本発明の第四の実施形態に基づく変圧器の断面図である。
【図５】本発明の第五の実施形態に基づく変圧器の断面図である。
【図６】本発明の第六の実施形態に基づく変圧器の断面図である。
【図７】本発明の第七の実施形態に基づく他の変圧器の断面図である。
【図８】本発明の第八の実施形態に基づく変圧器の断面図である。
【図９】本発明の第九の実施形態に基づく変圧器の断面図である。
【図１０】本発明の第十の実施形態に基づく変圧器の断面図である。
【図１１】本発明の変圧器を含む機械または装置を示す図である。
【図１２】従来技術における変圧器を示す略図である。
【図１３】図２Ａに示されるような変圧器を示す略図である。
【図１４】本発明の第十一の実施形態に基づく変圧器の断面図である。
【図１５】本発明の第十二の実施形態に基づく他の変圧器の断面図である。
【図１６】本発明の第十三の実施形態に基づく変圧器の断面図である。
【図１７】本発明の第十三の実施形態に基づく他の変圧器の断面図である。
【図１８】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【図１９】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【図２０】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【図２１】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【図２２】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【図２３】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【図２４】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【図２５】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【図２６】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【図２７】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【図２８】本発明のさらに他の変圧器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明の第一の実施形態に基づく変圧器の斜視図である。さらに、図２Ａは図１に示される変圧器の断面図である。図１に示されるように、変圧器５は、断面が六角形状の外周部鉄心２０と、外周部鉄心２０の内面に接するかまたは結合している少なくとも三つの鉄心コイル３１〜３３とを含んでいる。なお、外周部鉄心２０が円形または他の多角形形状であってもよい。
【００１８】
鉄心コイル３１〜３３のそれぞれは、鉄心４１〜４３と鉄心４１〜４３に巻回されたコイル５１〜５３とを含んでいる。なお、図１および図２Ａ等に示されるコイル５１〜５３のそれぞれは一次コイルおよび二次コイルの両方を含みうる。これら一次コイルおよび二次コイルは同一の鉄心に重ね巻きしても、交互に巻回してもよい。また、一次コイルと二次コイルは別々の鉄心に巻回してもよい。なお、外周部鉄心２０および鉄心４１〜４３は、複数の鉄板、炭素鋼板、電磁鋼板、アモルファスを積層するか、または圧粉鉄心、フェライトといった磁性体から作成される。
【００１９】
図２Ａから分かるように、鉄心４１〜４３は互いに同一の寸法であり、外周部鉄心２０の周方向に等間隔に配置されている。図２Ａにおいては鉄心４１〜４３のそれぞれの半径方向外側端部は外周部鉄心２０に接している。
【００２０】
さらに、図２Ａ等においては鉄心４１〜４３のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心に向かって収斂しており、その先端角度は約１２０度である。そして、鉄心４１〜４４の半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップ１０１〜１０４を介して互いに離間している。
【００２１】
言い換えれば、第一の実施形態においては鉄心４１の半径方向内側端部は、隣接する二つの鉄心４２、４４のそれぞれの半径方向内側端部とギャップ１０１、１０４を介して互いに離間している。他の鉄心４２〜４４についても同様である。なお、ギャップ１０１〜１０４の寸法は互いに等しいことが理想的であるが、等しくなくても良い。また、後述する実施形態においては、ギャップ１０１〜１０４等の表記および鉄心コイル３１〜３４等の表記を省略する場合がある。
【００２２】
このように、第一の実施形態においては鉄心コイル３１〜３３を外周部鉄心２０の内側に配置している。言い換えれば、鉄心コイル３１〜３３は外周部鉄心２０により取囲まれている。このため、コイル５１〜５３からの磁束が外周部鉄心２０の外部に漏洩するのを低減できる。すなわち、従来技術よりも漏れ磁束が低減することで、漏れなくなった磁束が鉄心内を通過するため、自己インダクタンスに対する相互インダクタンスの割合が高くなるので、より低損失で効率的な変圧器を実現できる。
【００２３】
また、図１等に示される変圧器５を三相変圧器として使用することもできる。この場合、三相の磁路長が構造的に等しくなるので、設計および製造が容易である。さらに、１次入力電圧と２次出力電圧の比は固定であるため、従来技術の制御巻線が不要である。このため、変圧器５が大型化するのを避けることもできる。
【００２４】
さらに、図２Ｂは第二の実施形態における変圧器の断面図である。図２Ｂにおいては、鉄心４１〜４３のそれぞれが先端側鉄心部分４１ａ〜４３ａと、基端側鉄心部分４１ｂ〜４３ｂとから構成されている。
【００２５】
この場合には、基端側鉄心部分４１ｂ〜４３ｂのみを外周部鉄心２０に組付けた状態で、コイル５１〜５３を基端側鉄心部分４１ｂ〜４３ｂに巻回する。次いで、先端側鉄心部分４１ａ〜４３ａを図示されるように挿入すればよい。
【００２６】
これにより、コイル５１〜５３の取付が容易になり、組立性を向上させられるのが分かるであろう。この目的のために、先端側鉄心部分４１ａ〜４３ａと基端側鉄心部分４１ｂ〜４３ｂとの間の領域には、コイル５１〜５３が配置されないのが好ましい。また、鉄心４１〜４３のそれぞれが、三つ以上の鉄心部分から形成されていてもよい。
【００２７】
なお、先端側鉄心部分４１ａ〜４３ａと基端側鉄心部分４１ｂ〜４３ｂとの接触面ならびに基端側鉄心部分４１ｂ〜４３ｂと外周部鉄心２０との接触面は鏡面加工されるか、または嵌め合わせ構造にするのが好ましい。これにより、先端側鉄心部分４１ａ〜４３ａと基端側鉄心部分４１ｂ〜４３ｂとの間ならびに基端側鉄心部分４１ｂ〜４３ｂと外周部鉄心２０との間にギャップが形成されるのを避けられる。
【００２８】
図３は本発明の第三の実施形態に基づく変圧器の断面図である。図３に示される変圧器５は外周部鉄心２０と、外周部鉄心２０に磁気的に互いに連結する、前述したのと同様な鉄心コイル３１〜３６とを含んでいる。鉄心コイル３１〜３６のそれぞれは、半径方向に延びる鉄心４１〜４６と該鉄心に巻回されたコイル５１〜５６とを含んでいる。
【００２９】
図３に示される変圧器５の鉄心４１〜４６のそれぞれの半径方向内側端部の先端角度は約６０度である。そして、鉄心４１〜４６の半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップ１０１〜１０６を介して互いに離間している。このように変圧器５は、３の倍数の数の鉄心コイル３１〜３６を含んでいてもよく、その場合には、変圧器５を三相変圧器として使用できる。
【００３０】
図４は本発明の第四の実施形態に基づく変圧器の断面図である。図４に示されるように、変圧器５は、外周部鉄心２０と、外周部鉄心２０に磁気的に互いに連結する四つの鉄心コイル３１〜３４とを含んでいる。図４においては、八角形状の外周部鉄心２０の内側に鉄心コイル３１〜３４が配置されている。なお、外周部鉄心２０は円形あるいは他の多角形形状であってもよい。これら鉄心コイル３１〜３４は変圧器５の周方向に等間隔で配置されている。なお、鉄心コイルは周方向に配置されていればよく必ずしも等間隔である必要はない。
【００３１】
図面から分かるように、それぞれの鉄心コイル３１〜３４は、半径方向に延びる鉄心４１〜４４と該鉄心に巻回されたコイル５１〜５４とを含んでいる。鉄心４１〜４４のそれぞれの半径方向外側端部は、外周部鉄心２０に接するか、もしくは外周部鉄心２０と一体的に形成されている。
【００３２】
さらに、鉄心４１〜４４のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心近傍に位置している。図４等においては鉄心４１〜４４のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心に向かって収斂しており、その先端角度は約９０度である。なお、それぞれの先端角度が90度から小さくなるほど、ギャップの面積は拡大するが、より少ない電流で磁束飽和し易くなる。そして、鉄心４１〜４４の半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップ１０１〜１０４を介して互いに離間している。
【００３３】
言い換えれば、第四の実施形態においては鉄心４１の半径方向内側端部は、隣接する二つの鉄心４２、４４のそれぞれの半径方向内側端部とギャップ１０１、１０４を介して互いに離間している。他の鉄心４２〜４４についても同様である。なお、ギャップ１０１〜１０４の寸法は互いに等しいことが理想的であるが、等しくなくても良い。また、後述する実施形態においては、ギャップ１０１〜１０４の表記および鉄心コイル３１〜３４等の表記を省略する場合がある。
【００３４】
従って、図４に示されるように、ギャップ１０１〜１０４からなる単一の略Ｘ字形状のギャップが変圧器５の中心に形成されることになる。これらギャップ１０１〜１０４も変圧器５の周方向に等間隔で配置されている。
【００３５】
このように、第四の実施形態では、変圧器５の中心部に位置する中心部鉄心が不要であるので、変圧器５を軽量かつ簡易に構成することができる。さらに、四つの鉄心コイル３１〜３４が外周部鉄心２０により囲まれているので、コイル５１〜５４から発生した磁界が外周部鉄心２０の外部に漏洩することもない。また、ギャップ１０１〜１０４を任意の厚さで低コストで設けることができるので、従来構造の変圧器と比べて設計上有利である。
【００３６】
また、変圧器５が４以上の偶数の鉄心コイルを含んでいても良い。この場合には、変圧器５を単相変圧器として使用できるのが分かるであろう。さらに、コイルを互いに直列又は並列で接続することにより、入出力電圧又は定格電流を調整することができる。
【００３７】
図５は本発明の第五の実施形態に基づく変圧器の断面図である。図５に示される変圧器５における鉄心コイル３１〜３４の半径方向に延びる鉄心４１〜４４は、半径方向内側に位置する第一鉄心部分４１ａ〜４４ａと半径方向外側に位置する第三鉄心部分４１ｃ〜４４ｃと、第一鉄心部分４１ａ〜４４ａと第三鉄心部分４１ｃ〜４４ｃとの間に位置する第二鉄心部分４１ｂ〜４４ｂとをそれぞれ含んでいる。
【００３８】
これら第一鉄心部分４１ａ〜４４ａと第二鉄心部分４１ｂ〜４４ｂとの間には磁気的に連結可能な第一鉄心部分ギャップ１１１ａ〜１１４ａが形成されている。同様に、第二鉄心部分４１ｂ〜４４ｂと第三鉄心部分４１ｃ〜４４ｃとの間には磁気的に連結可能な第二鉄心部分ギャップ１１１ｂ〜１１４ｂが形成されている。さらに、変圧器５は、第二鉄心部分４１ｂ〜４３ｂおよび第三鉄心部分４１ｃ〜４４ｃに巻回された共通のコイル５１〜５４を含んでいる。なお、コイル５１〜５４が第一鉄心部分４１ａ〜４４ａにも巻回されていてもよい。
【００３９】
このような場合には、一つの鉄心、例えば鉄心４１に対して、元々はギャップ１０１のみだったギャップが、ギャップ１０１、第一鉄心部分ギャップ１１１ａおよび第二鉄心部分ギャップ１１１ｂに分割されるので、ギャップ一つ当たりの厚みは小さくなる。この場合のギャップの厚みとは、ギャップを分割後のギャップ１０１、第一鉄心部分４１ａおよび第二鉄心部分４１ｂの間の距離、ならびに第二鉄心部分４１ｂおよび第三鉄心部分４１ｃの間の距離である。
【００４０】
図６は本発明の第六の実施形態に基づく変圧器の断面図である。図６に示される変圧器５の鉄心コイル３１〜３４は、半径方向に延びる鉄心４１〜４４と、該鉄心に巻回されたコイル５１〜５４とを含んでいる。鉄心４１〜４４のそれぞれの半径方向内側端部は前述した実施形態と同様に、ギャップ１０１〜１０４を介して互いに隣接している。
【００４１】
第六の実施形態においては、鉄心４１〜４４の半径方向外側端部と外周部鉄心２０との間には磁気的に連結可能な外周部鉄心ギャップ１１１ｃ〜１１４ｃがそれぞれ形成されている。変圧器５の動作時には、鉄心コイル３１〜３４において熱が発生する。第六の実施形態においては、外周部鉄心ギャップ１１１ｃ〜１１４ｃが形成されているので、鉄心コイル３１〜３４から発生する熱が外周部鉄心２０に伝達し難くなるという効果がある。
【００４２】
図７は本発明の第七の実施形態に基づく変圧器の断面図である。図７に示される変圧器５の鉄心コイル３１〜３４は図１を参照して説明したのと概ね同様である。第七の実施形態においては、外周部鉄心２０が、複数、例えば四つの外周部鉄心部分２１〜２４より構成されている。図７においては、外周部鉄心部分２１が鉄心４１に接するかまたは一体的に構成されている。同様に、外周部鉄心部分２２〜２４は、それぞれ鉄心４２〜４４に接するかまたは一体的に構成されている。図７に示される実施形態においては、外周部鉄心２０が大型である場合であっても、そのような外周部鉄心２０を容易に製造できる。
【００４３】
図８は本発明の第八の実施形態に基づく変圧器の断面図である。第八の実施形態においては、外周部鉄心部分２１と外周部鉄心部分２２との間には、磁気的に連結可能な外周部鉄心部分ギャップ６１が形成されている。同様に、外周部鉄心部分２２と外周部鉄心部分２３との間、外周部鉄心部分２３と外周部鉄心部分２４との間、および外周部鉄心部分２４と外周部鉄心部分２１との間には、磁気的に連結可能な外周部鉄心部分ギャップ６２〜６４がそれぞれ形成されている。
【００４４】
言い換えれば、外周部鉄心部分２１〜２４それぞれは互いに外周部鉄心部分ギャップ６１〜６４を介して配置されている。このような場合には、外周部鉄心部分２１〜２４の長さを調整することにより、外周部鉄心部分ギャップ６１〜６４を調整できる。その結果、変圧器５のインダクタンスのアンバランスを調整できるのが分かるであろう。
【００４５】
図８に示される変圧器５は、外周部鉄心部分ギャップ６１〜６４を有するという点でのみ、図７に示される変圧器５とは異なる。言い換えれば、この実施形態においては、隣接する外周部鉄心部分２１〜２４の間に外周部鉄心部分ギャップ６１〜６４は形成されていない。図７および図８に示される実施形態においては、外周部鉄心２０が大型である場合であっても、そのような外周部鉄心２０を容易に製造できる。
【００４６】
図９は本発明の第九の実施形態に基づく変圧器の断面図である。図９に示される変圧器５は図４を参照して説明した変圧器５と概ね同様であるので、再度の説明を省略する。図９に示されるように、変圧器５のギャップ１０１〜１０４には、樹脂製のギャップ材７１が充填されている。
【００４７】
この場合には、樹脂をギャップ１０１〜１０４に単に充填して硬化させることによりギャップ材７１を作成できる。このため、ギャップ材７１を容易に作成することができる。なお、図９に示されるのと同様な略Ｘ字形状またはＬ字形状または板状のギャップ材７１を予め作成し、樹脂を充填する代わりに、このギャップ材７１をギャップ１０１〜１０４に挿入してもよい。このような場合においては、ギャップ材７１がギャップ１０１〜１０４に接する鉄心の振動を抑制するため、鉄心から発生する騒音を低減できる。図５に示される鉄心部分ギャップと図８で示される外周部鉄心ギャップについても同様に、樹脂を充填することで容易にギャップ材を作成することができ、同様の効果を得ることができることは明らかであろう。
【００４８】
さらに、図１０は本発明の第十の実施形態に基づく変圧器の断面図である。図１０に示される変圧器５は図４を参照して説明した変圧器５と概ね同様であるので、再度の説明を省略する。図１０に示されるように、変圧器５の外周部鉄心２０の内部は樹脂製の絶縁材７２によって充填されている。
【００４９】
この場合にも、樹脂を外周部鉄心２０の内部に単に充填して硬化させることにより絶縁材７２を容易に作成することができる。このような場合においては、絶縁材７２が鉄心コイル３１〜３４や外周部鉄心２０の振動を抑制することで、発生する騒音を低減できる。さらに、図１０に示される実施形態においては、鉄心コイル３１〜３４と外周部鉄心２０との間の温度平衡を促進することもできる。
【００５０】
図１１は本発明の変圧器を含む機械または装置を示す図である。図１１においては、変圧器５はモータ駆動装置において使用されている。そして、機械または装置がそのようなモータ駆動装置を含んでいる。
【００５１】
また、図１１から分かるように、変圧器５は、太陽光発電などで直流から交流に変換するための整流装置に含まれていてもよい。そして、そのような整流装置が充電装置、例えば自動車用の充電装置に備えられていてもよい。このような場合には、変圧器５を含むモータ駆動装置、整流装置、機械、充電装置などを容易に提供できるのが分かるであろう。
【００５２】
ところで、図１２は従来技術における変圧器を示す略図である。図１２に示される変圧器１００においては略Ｅ字形状の二つの鉄心１５０、１６０の間にコイル１７１〜１７３が配置されている。このため、コイル１７１〜１７３は互いに平行に配置されている。
【００５３】
図１２においては、幅広矢印で示されるように隣接する二つのコイルに磁束が流れると、コイルの外側における磁束は幅狭矢印で示されるように互いに打ち消し合うように作用する。これにより、磁気抵抗が増えるので、図１２に示される変圧器１００のコイルの直流抵抗値は大きくなり、損失が増加する傾向にある。
【００５４】
図１３は図２Ａに示されるような変圧器を示す略図である。この場合には、隣接する二つのコイル、例えばコイル５２、５３は互いに平行でなく、約１２０°の角度をなしている。このため、幅広矢印で示されるように隣接する二つのコイルに磁束が流れたとしても、コイルの外側における磁束は幅狭矢印で示されるように互いに打ち消し合わない。従って、本発明の変圧器５においては磁気抵抗は増えない。このため、本発明における変圧器５のコイルの直流抵抗値は大きく増えず、損失の増加も少ない傾向にある。隣接する二つのコイルのなす角が大きいほど、隣接する二つのコイルに流れる磁束が閉磁路を形成する際に、お互いの直流抵抗値を増やすことなく、総損失が不必要に増加しないことは明らかであろう。
【００５５】
隣接する二つのコイルの間に鉄心を配置すると、コイルの外側に発生する磁束の流れを整える作用が働くため、コイルの直流抵抗値の増加をさらに抑制することができる。このため、図１３に示される領域Ａ等に追加の鉄心を配置するのが好ましい。ここで、図１４は本発明の第十一の実施形態に基づく変圧器の断面図である。図１４においては、図１３の領域Ａに対応した場所に、断面が二等辺三角形の追加鉄心４５が配置されている。図示されるように、追加鉄心４５の断面の頂角を含む辺は、コイル５１、５３の厚みよりも大きい。
【００５６】
図１４においては、コイル５１、５３は外周部鉄心２０の内面に接触している。このため、コイル５１、５３は、鉄心４１、４３と外周部鉄心２０と追加鉄心４５とにより取り囲まれている。言い換えれば、コイル５１、５３の断面のうちの三辺は鉄心４１、４３、外周部鉄心２０および追加鉄心４５に近接している。このような場合には、前述した効果が高いのが分かるであろう。
【００５７】
また、図１４においては、突出部２０ａ、２０ｂが外周部鉄心２０の内面から半径方向内側に突出している。これら突出部２０ａ、２０ｂはコイル５１、５２の間およびコイル５２、５３の間にそれぞれ突出している。突出部２０ａ、２０ｂの断面は略等脚台形状であり、突出部２０ａ、２０ｂはコイル５１、５３の外面に部分的に接触している。
【００５８】
図１４から分かるように、突出部２０ａはコイル５１、５２の外面に接触している。突出部２０ｂも同様である。従って、この場合には、コイル５１、５３の断面のうちの二辺が鉄心４１、４３および外周部鉄心２０に完全に接触すると共に、コイル５１、５３の断面のうちの一辺が突出部２０ａ、２０ｂに部分的に接触している。この場合にも、前述したのと概ね同様の効果が得られるのが分かるであろう。なお、コイルと追加鉄心４５または突出部２０ａ、２０ｂとの間に微少な隙間があってもよい。
【００５９】
図１４に示される変圧器５おいて、コイル５１〜５３の間の全ての領域に追加鉄心４５が配置されていてもよい。あるいは、図１４に示される変圧器５おいて、コイル５１〜５３の間の全ての領域に前述したのと同様な突出部が形成されていてもよい。
【００６０】
さらに、図１５は本発明の第十二の実施形態に基づく他の変圧器の断面図である。図１５においては、図７のギャップ１０１〜１０４の領域に追加鉄心４１ｄ〜４４ｄが配置されている。追加鉄心４１ｄ〜４４ｄの断面は扇形である。なお、追加鉄心４１ｄ〜４４ｄの断面が二等辺三角形であってもよい。
【００６１】
鉄心４１〜４４の半径方向内側端部は二つの先端面から構成されている。図１５に示されるように、追加鉄心４１ｄ〜４４ｄの二つの平坦面のそれぞれと、隣接する鉄心の先端面とは互いに平行である。そして、追加鉄心４１ｄ〜４４ｄの平坦面と鉄心４１〜４４の先端面との間には磁気的に連結可能なギャップ１０１ａ〜１０４ａ、１０１ｂ〜１０４ｂが形成されている。なお、図１５において鉄心４１〜４４の二つの先端面がなす角度は６０度よりも小さいのは明らかであろう。
【００６２】
図１５におけるギャップの数は八つであり、図７に示される場合ギャップの数の２倍である。従って、1箇所あたりのギャップの厚み、つまり追加鉄心４１ｄ〜４４ｄの平坦面と鉄心４１〜４４の先端面との間の距離を半分にできるので、漏れ磁束を減少させられる。
【００６３】
ところで、図１６および図１７は本発明の第十三の実施形態に基づく変圧器の断面図である。これら図面においては、略正方形の変圧器５が示されている。図示されるように、互いに対向する鉄心４２、４４は、前述したのと同様な形状である。
【００６４】
これに対し、互いに対向する他の鉄心４１、４３の先端には、鉄心４１、４３の主要部分よりも幅広な幅広部４１ｅ、４３ｅが設けられている。これら幅広部４１ｅ、４３ｅの形状は菱形の一部分に相当する。ただし、幅広部４１ｅ、４３ｅが他の形状であってもよい。
【００６５】
図示されるように、鉄心４１、４３の幅広部４１ｅ、４３ｅと鉄心４２、４４との間には磁気的に連結可能なギャップ１０１〜１０４が形成されている。そして、図１６に示されるギャップ１０１〜１０４の総長は、幅広部を有さない同形状の他の変圧器のギャップの総長よりも長い。従って、ギャップの総長を長くした場合には、インダクタンスを高めることが可能となる。
【００６６】
また、図１７に示される変圧器５においては、互いに対向する鉄心４１、４３は、互いに対向する他の鉄心４２、４４よりも全体にわたって幅広である。このため、図１７においては、互いに対向する鉄心４１、４３の先端は平坦になっており、鉄心４１、４３の間には追加のギャップ１０５が形成されている。
【００６７】
このため、図１７に示される変圧器５のギャップ１０１〜１０４および追加ギャップ１０５の総長は、鉄心４１、４３の幅が鉄心４２、４４の幅と同様である場合の変圧器５のギャップの総長よりも長い。同様にこの場合には、インダクタンスを高めることが可能となる。
【００６８】
ところで、図１８は、本発明の他の変圧器の断面図である。図１８に示されるように、変圧器５は、外周部鉄心２０と、外周部鉄心２０に磁気的に互いに連結する四つの鉄心コイル３１〜３４とを含んでいる。さらに変圧器５の中心には、正方形の中心部鉄心８０が配置されている。なお、中心部鉄心８０は正方形である必要はなく、線対称または回転対称であるのが好ましい。また、鉄心コイルは周方向に配置されていればよく必ずしも等間隔である必要はない。
【００６９】
図面から分かるように、それぞれの鉄心コイル３１〜３４は、半径方向に延びる鉄心４１〜４４と該鉄心に巻回されたコイル５１〜５４とを含んでいる。鉄心４１〜４４のそれぞれの半径方向外側端部は、外周部鉄心２０に接するか、もしくは外周部鉄心２０と一体的に形成されている。
【００７０】
さらに、鉄心４１〜４４のそれぞれの半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心近傍に位置している。図１８においては鉄心４１〜４４のそれぞれの半径方向内側端部は平坦である。そして、鉄心４１〜４４の半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップ１０１〜１０４を介して中心部鉄心８０に隣接している。なお、ギャップ１０１〜１０４の寸法は互いに等しいものとする。
【００７１】
この場合には、四つの鉄心コイル３１〜３４が外周部鉄心２０により囲まれているので、コイル５１〜５４から発生した磁界が外周部鉄心２０の外部に漏洩することはない。また、中心部鉄心８０を含む後述する変圧器は、中心部鉄心８０を有さない前述した変圧器と概ね同様な効果を有するものとする。
【００７２】
さらに、図１８に示される変圧器および後述する他の実施例の変圧器は中心部鉄心８０の寸法を変更することにより、インダクタンスを調整できるという効果を有する。つまり、ギャップ１０１〜１０４を任意の厚さで低コストで設けることができるので、従来構造の変圧器と比べて設計上有利である。
【００７３】
さらに、図１９は本発明のさらに他の変圧器の断面図である。以下の実施例においても、図１８に示される変圧器５と概ね同様な効果が得られるものとする。図１９に示される変圧器５の鉄心４１〜４４の半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心に向かって収斂しており、その先端角度は約９０度である。
【００７４】
また、変圧器５の中心には、中心部鉄心８０が配置されている。図示されるように、中心部鉄心８０は四つの延長部８１〜８４を備えた略Ｘ字形状である。さらに、鉄心４１〜４４のそれぞれが時計回り方向に延びる略扇形の突起４１ｐ〜４４ｐを半径方向内側端部の近傍に備えている。これら突起４１ｐ〜４４ｐは図１において互いに隣接するコイルの端面の間の領域に延びている。これら突起４１ｐ〜４４ｐが対面する他の鉄心４１〜４４の先端面の形状も、突起４１ｐ〜４４ｐに対応して構成されている。なお、突起４１ｐ〜４４ｐが反時計回りの方向に延びていてもよい。
【００７５】
そして、延長部８１〜８４のそれぞれの両側面は、鉄心４１〜４４の半径方向内側端部に隣接している。そして、中心部鉄心８０の延長部８１〜８４の両側面と鉄心４１〜４４との間には磁気的に連結可能なギャップが形成されている。従って、ギャップの総長が長くなり、その結果、インダクタンスを高めることが可能となる。
【００７６】
図２０は本発明のさらに他の変圧器の断面図である。鉄心４１〜４４の半径方向内側端部は外周部鉄心２０の中心に向かって収斂しており、その先端角度は約９０度である。ただし、図示されるように、鉄心４１、４３は、他の鉄心４２、４４よりも幅広である。
【００７７】
さらに、図２０に示される変圧器５は、四つの延長部８１〜８４を備えた略Ｘ字形状の中心部鉄心８０を備えている。鉄心４１〜４４の半径方向内側端部が隣接する二つの延長部８１〜８４の間に受容されるように、中心部鉄心８０は形成されている。そして、中心部鉄心８０の延長部８１〜８４の両側面と鉄心４１〜４４との間には磁気的に連結可能なギャップが形成されている。このため、前述したのと同様な効果が得られるのが分かるであろう。
【００７８】
さらに、図２１は本発明のさらに他の変圧器の断面図である。図２１に示される変圧器５は、外周部鉄心２０と、略六角形状の中心部鉄心８０と、前述したのと同様な鉄心コイル３１〜３６とを含んでいる。鉄心コイル３１〜３６のそれぞれは、半径方向に延びる鉄心４１〜４６と該鉄心に巻回されたコイル５１〜５６とを含んでいる。
【００７９】
図２１に示される変圧器５の鉄心４１〜４６のそれぞれの半径方向内側端部は平坦である。そして、鉄心４１〜４６の半径方向内側端部は、磁気的に連結可能なギャップ１０１〜１０６を介して中心部鉄心８０に隣接している。このように変圧器５は、６以上の偶数の数の鉄心コイル３１〜３６を含んでいてもよい。
【００８０】
図２２は本発明のさらに他の変圧器の断面図である。図２２に示される変圧器５における鉄心コイル３１〜３４の半径方向に延びる鉄心４１〜４４は、半径方向内側に位置する第一鉄心部分４１ａ〜４４ａと半径方向外側に位置する第三鉄心部分４１ｃ〜４４ｃとをそれぞれ含んでいる。
【００８１】
中心部鉄心８０と第一鉄心部分４１ａ〜４４ａとの間には磁気的に連結可能な鉄心部分ギャップ１１１ａ〜１１４ａが形成されている。さらに、第一鉄心部分４１ａ〜４４ａと第三鉄心部分４１ｃ〜４４ｃの間には磁気的に連結可能な鉄心部分ギャップ１１１ｂ〜１１４ｂが形成されている。
【００８２】
このような場合には、一つの鉄心、例えば鉄心４１に対して、第一鉄心部分ギャップ１１１ａおよび第二鉄心部分ギャップ１１１ｂが形成されるので、ギャップ一つ当たりの厚みは小さくなる。ギャップの厚みが小さくなるので、ギャップからの漏れ磁束も少なくなる。また、鉄心４１〜４４が複数の鉄心部分から構成されているので、変圧器５を容易に組み立てることができる。なお、当然のことながら、鉄心４１〜４４のそれぞれが、一列に配置された三つ以上の鉄心部分から構成されていてもよい。
【００８３】
図２３は本発明のさらに他の変圧器の断面図である。図２３においては、互いに隣接する二つの鉄心４１〜４３の間に追加鉄心４１ｄ〜４４ｄが配置されている。追加鉄心４１ｄ〜４４ｄの断面は扇形の一部分である。なお、追加鉄心４１ｄ〜４４ｄの断面が二等辺三角形の一部分であってもよい。
【００８４】
鉄心４１〜４４の半径方向内側端部は二つの先端面と、二つの先端面の間の平坦面とを含んでいる。図２３に示されるように、追加鉄心４１ｄ〜４４ｄの二つの平坦面のそれぞれと、隣接する鉄心の先端面とは互いに平行である。追加鉄心４１ｄ〜４４ｄの平坦面と鉄心４１〜４４の先端面との間には磁気的に連結可能なギャップ１０１ａ〜１０４ａ、１０１ｂ〜１０４ｂが形成されている。さらに、鉄心４１〜４４の平坦面と中心部鉄心８０との間にも磁気的に連結可能なギャップ１０１〜１０４が形成されている。さらに、追加鉄心４１ｄ〜４４ｄの先端と中心部鉄心８０との間にも磁気的に連結可能なギャップ（表記しない）が形成されている。
【００８５】
図２３においてはギャップ総長が増えるので、インダクタンスを大きくすることができる。さらに、この場合には、１箇所あたりのギャップの厚みを小さくできるので、漏れ磁束をさらに減少させられる。
【００８６】
さらに、図２４は本発明のさらに他の変圧器の断面図である。図２４に示される変圧器５においては、鉄心４１〜４４の半径方向外側端部と外周部鉄心２０との間には磁気的に連結可能な外周部鉄心ギャップ１１１ｃ〜１１４ｃがそれぞれ形成されている。変圧器５の動作時には、鉄心コイル３１〜３４において熱が発生する。本実施形態においては、外周部鉄心ギャップ１１１ｃ〜１１４ｃが形成されているので、鉄心コイル３１〜３４から発生する熱が外周部鉄心２０に伝達し難くなるという効果がある。
【００８７】
図２５は本発明の第六の実施形態に基づく変圧器の断面図である。図２５に示される変圧器５においては、外周部鉄心２０が、複数、例えば四つの外周部鉄心部分２１〜２４より構成されている。図２５においては、外周部鉄心部分２１が鉄心４１に接するかまたは一体的に構成されている。同様に、外周部鉄心部分２２〜２４は、それぞれ鉄心４２〜４４に接するかまたは一体的に構成されている。図２５に示される実施形態においては、外周部鉄心２０が大型である場合であっても、そのような外周部鉄心２０を容易に製造できる。
【００８８】
図２６は本発明の他の変圧器の断面図である。図２６に示される変圧器５において、外周部鉄心部分２１〜２４のそれぞれは外周部鉄心部分ギャップ６１〜６４を介して配置されている。このような場合には、外周部鉄心部分２１〜２４の長さを調整することにより、外周部鉄心部分ギャップ６１〜６４を調整できる。その結果、変圧器５のインダクタンスのアンバランスを調整できるのが分かるであろう。
【００８９】
図２６に示される変圧器５は、外周部鉄心部分ギャップ６１〜６４を有するという点でのみ、図２５に示される変圧器５とは異なる。図２５および図２６に示される実施形態においては、外周部鉄心２０が大型である場合であっても、そのような外周部鉄心２０を容易に製造できる。
【００９０】
図２７は本発明のさらに他の変圧器の断面図である。図２７に示される変圧器５においては、鉄心コイル３１、３４のコイル５１、５４の断面積は、鉄心コイル３２、３３のコイル５２、５３の断面積よりも大きい。さらに、鉄心コイル３１、３４の鉄心４１、４４は、鉄心コイル３２、３３の鉄心４２、４３よりも幅狭である。なお、ギャップ１０１〜１０４の寸法は互いに等しい。
【００９１】
言い換えれば、図２７において二点鎖線で示されるように、変圧器５は、二つの鉄心コイル３１、３４からなる第一組と他の二つの鉄心コイル３２、３３からなる第二組とを含んでいる。第一組および第二組のそれぞれは、四つの鉄心コイル３１〜３４のうちの互いに隣接する二つの鉄心コイルを含んでいる。図２７に示される変圧器５においては、第一組と第二組との間で、鉄心の寸法ならびにコイルの断面積および巻数が互いに異なるようにしている。なお、変圧器５の第一組におけるギャップの寸法が第二組におけるギャップの寸法とは異なるようにしてもよい。
【００９２】
従って、一つの変圧器５内に、特性の異なる二つの変圧器を実質的に含ませられる。従って、特性の異なる二つの変圧器のための設置スペースを少なくできる。また、二つの変圧器を互いに直列または並列で接続することにより、インダクタンス値を調整できるのが分かるであろう。
【００９３】
さらに、図２８は本発明のさらに他の変圧器の断面図である。図２８に示される変圧器５の鉄心４１、４２は他の鉄心４５、４６よりも幅広であり、鉄心４５、４６は他の鉄心４３、４４よりも幅広である。さらに、鉄心４１、４２に巻回されるコイル５１、５２の断面積は他の鉄心４５、４６に巻回されるコイル５５、５６の断面積よりも小く、コイル５５、５６の断面積は他の鉄心４３、４４に巻回されるコイル５３、５４の断面積よりも小さい。
【００９４】
従って、図２８において二点鎖線で示されるように、変圧器５は、二つの鉄心コイル３１、３２からなる第一組と、他の二つの鉄心コイル３３、３４からなる第二組と、さらに他の鉄心コイル３５、３６からなる第三組とを含んでいる。第一組〜第三組のそれぞれは、六つの鉄心コイル３１〜３６のうち、互いに隣接する二つの鉄心コイルを含んでいる。
【００９５】
図２８に示される変圧器５においては、第一組〜第三組との間で、鉄心の寸法ならびにコイルの断面積および巻数が互いに異なるようにしている。なお、変圧器５の第一組におけるギャップの寸法が他の組におけるギャップの寸法とは異なるようにしてもよい。このような構成であるので、図２７に示される場合と同様な効果が得られるのが分かるであろう。また、一つの変圧器５内に、特性の異なるまたは特性の等しい四つ以上の変圧器、つまり四つ以上の前述した組を含ませるようにしてもよい。この場合にも、同様な効果が得られるのは明らかであろう。
【００９６】
典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、前述した変更および種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。また、前述した実施形態のいくつかを適宜組み合わせることは本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９７】
５    変圧器
２０    外周部鉄心
２１〜２４    外周部鉄心部分
３１〜３６    鉄心コイル
４１〜４６    鉄心
４１ａ〜４４ａ    第一鉄心部分、先端側鉄心部分
４１ｂ〜４４ｂ    第二鉄心部分、基端側鉄心部分
４１ｃ〜４４ｃ    第三鉄心部分
４１ｄ〜４４ｄ    追加鉄心
４１ｅ、４３ｅ    幅広部
４１ｐ〜４４ｐ    突起
４５、４５'      追加鉄心
５１〜５６    コイル
６１〜６３    外周部鉄心部分ギャップ
７１、７２    非磁性体であるギャップ材または絶縁紙または絶縁材または樹脂
８０    中心部鉄心
８１〜８４    延長部
１０１〜１０４    ギャップ
１１１ａ〜１１４ａ    第一鉄心部分ギャップ
１１１ｂ〜１１４ｂ    第二鉄心部分ギャップ
１１１ｃ〜１１４ｃ    外周部鉄心ギャップ
【図１】
2018107183.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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