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鉄損分布測定装置 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P150012333
整理番号 OU-A003
掲載日 2015年10月8日
出願番号 特願2011-039080
公開番号 特開2012-173280
登録番号 特許第5048139号
出願日 平成23年2月24日(2011.2.24)
公開日 平成24年9月10日(2012.9.10)
登録日 平成24年7月27日(2012.7.27)
発明者
  • 下地 広泰
  • 榎園 正人
  • 戸高 孝
出願人
  • 国立大学法人大分大学
発明の名称 鉄損分布測定装置 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】 簡便に精度良く、鉄損の測定を局所的にも全体としても測定できる鉄損測定装置を提供する。
【解決手段】 鉄損分布測定装置1は測定対象物3に生じた鉄損の各位置及び各大きさを示す分布を測定する。測定対象物3は真空チャンバー5により真空状態に置かれる。鉄損分布測定装置1は、測定対象物3に対する励磁を行う励磁部6と、励磁動作を制御する制御部17と、測定対象物3が励磁されている際にその温度分布を示す温度分布データを測定するサーモグラフィカメラ9と、時間経過に応じて複数回測定された複数の温度分布データに基づいて励磁中の温度勾配の分布を求めるとともに求められた複数の温度勾配の分布データを用いて平均化処理を行う温度勾配平均化処理部19と、平均化処理により温度分解能が向上して得られた温度勾配の分布データを鉄損の分布データに変換して鉄損の分布を測定する変換部21とを備える。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


まず、電気機器は電磁鋼板が用いられることが多く、その損失は大きく分けて銅損、機械損、鉄損に分けられる。鉄損による損失は熱に変換されるため、電気機器における発熱源となり、小型化の阻害要因と言われており、鉄損の測定は難しいとも言われている。そのため、鉄損測定は磁化特性の測定と並んで基本的な測定の一つとなっている。電気機器の鉄損は、損失分離により評価されることが多く、全体の損失から各種損失を引いた残りを鉄損とすることが多い。このような測定では、全体の平均損失が電力計などで測定されることで得られるが、精度の点で疑問が残っていることに加えて、局所的な鉄損分布を把握することは困難である。これは、鉄損が主に電磁鋼板中で発生するが、磁束密度に起因して発生するため、均一ではなく、局所的に損失を把握することが難しいためである。これに対して、鉄損を直接測定するためには小さな探針センサーとHコイルにより測定が可能である。



一方、鉄損は熱に変換されるため、温度上昇による損失の特定は本質的であり、損失の同定には有効である。そのため、電磁鋼板の鉄損の直接測定においては、局所的に温度を測定することによる、熱電対やサーミスターによる方法が提案されている(例えば、非特許文献1及び非特許文献2参照)。



それらの報告によると1.2T程度で約0.0035K/s程度の温度上昇率が有り、熱電対出力に対して0.14μVの変化率を与える。そのため、微小な熱起電力を応答よく増幅し、記録することが必要とされる。また、サーミスターと熱電対は、センサーの応答性が鉄損測定の精度に影響する。また、温度変化が微小であるため、外界との熱伝達の影響についても詳細に検討されており、5~10秒以内であれば、精度良く測定が可能であることが示されている。



なお、鉄損ではないが、特許文献1に記載されているように、電界/磁界分布可視化装置が提案されており、例えば赤外線カメラによって可視化して磁界の空間分布状態を把握することも提案されている。また、非特許文献3に記載のように、ビッター法による磁区画像の鉄損分布の可視化についての研究も報告されている。

産業上の利用分野


本発明は、鉄損分布測定装置に関し、特に測定対象物に生じた鉄損の各位置及び各大きさを示す分布を測定する鉄損分布測定装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
測定対象物に生じた鉄損の各位置及び各大きさを示す分布を測定する鉄損分布測定装置であって、
前記測定対象物は真空状態におかれ、
前記真空状態におかれた測定対象物に対する励磁を行う励磁手段と、
前記励磁手段の動作を制御する制御手段と、
前記真空状態におかれた測定対象物が励磁されている際にその温度分布を示す温度分布データを1回の一括した非接触の測定により測定する温度分布測定手段と、
前記温度分布測定手段が時間経過に応じて複数回測定した複数の温度分布データに基づいて励磁中の温度勾配の分布を求めるとともに求められた複数の温度勾配の分布データを用いて平均化処理を行う温度勾配平均化処理手段と、
前記平均化処理により温度分解能が向上して得られた温度勾配の分布データを鉄損の分布データに変換して鉄損の分布を測定する変換手段とを備えた、鉄損分布測定装置。

【請求項2】
前記温度分布測定手段は、温度分布を測定するサーモグラフィカメラである、請求項1記載の鉄損分布測定装置。

【請求項3】
前記複数の温度分布データは、前記励磁手段の動作が停止して初期状態が一定とみなせる時間間隔により得られたデータである、請求項1又は2記載の鉄損分布測定装置。
産業区分
  • 試験、検査
  • 磁性材料
  • 電子部品
  • 変電
  • 測定
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011039080thum.jpg
出願権利状態 登録
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