トランスコアのラミネーションタイプ：EI、UI、ステップラップ、巻線コアの比較

この記事は、誰もが飛ばしてしまう部分について書いている： 選択したラミネーション・スタックが、いかに静かに損失、ノイズ、製造上の痛みを決定するか。.

EI、UI、ステップラップ、巻芯など、実際の注文書に記載されているものを使用する。.

1.まず、条件を合わせる。

ボキャブラリーを確認するため、非常に短くまとめた：

• EIラミネーション - E刻印とI刻印を重ねてシェル型コアを形成。ほとんどのカタログでは、EI-26からEI-240+までの一般的な主力製品。.
• UIラミネート - コイル挿入が容易で、窓へのアクセスが重要な場合によく使用される、コアタイプ構造用のUおよびIスタンピング。.
• ステップラップ・コア - 新しい形ではなく 共同戦略ヨーク・ジョイントは、大きなストレート・バットや単純なラップではなく、いくつかの小さな “ステップ ”で切断され、重ね合わされる。.
• 巻芯 - スリットされ、閉じたリング状に巻かれた帯状の電気スチール。アモルファス鋼やナノ結晶鋼を使用した3相3D巻構造およびバリエーションを含む。.

この記事の他のすべては、あなたが磁束密度、磁歪、損失分離に慣れていることを前提としています。そこで、トレードオフについて説明します。.

2.EIラミネーション・スタック - 入札を獲得し続ける既定路線

ほとんどのデザイナーがEIから始めるのは、それが “ベスト ”だからではない。 EIを取り巻くエコシステムは成熟している:

• 厚さ0.23～0.35mm（CRGO）および0.35～0.50mm（CRNGO）の、EI-26程度からEI-240以上までの標準サイズシリーズが世界中で入手可能です。.
• 金型は安く、プレスラインはどこにでもあり、コイル・サプライヤーは窓を心得ている。.
• 修理工場は、何も考えずに分解して組み立てる方法を知っている。.

EIスタックで得られるもの

• コスト・レバレッジ - シンプルなスタンピング、シンプルなスタッキング。いくつかのメーカーは、より複雑な構造に対してEIコアがコスト面で有利であることを明確に強調している。.
• 柔軟性 - 1つのラミネーションサイズで、スタックの高さとウィンドウフィルを調整することにより、複数の格付けに対応することができる。.
• 妥当なパフォーマンス - EIコアは、CRGO、バリの抑制、適切なスタッキング係数があれば、ほとんどの配電および制御トランスの仕様に問題なく適合する。.

EIが疲れを見せ始めたところ

• 関節領域はしばしば バットラップまたはシンプルラップ, そのため、優れたマルチステップラップや巻線コアに比べ、局所的な磁束の混雑、高い無負荷損失、耳に聞こえるハムノイズが発生する。.
• より高い定格の場合、長方形の断面と接合部の隙間によって、最後の1ワットまで損失を絞り出すことが難しくなる。.

購入時の注意点 EIラミネーションスタック

複数のラミネート工場から調達している場合：

• 指定する バリ高さ 高いバリは積層係数を破壊し、局所的な損失を増加させます。.
• ロックダウン コーティングの種類と抵抗; 一つのコアにT2/T4または異なる断熱システムを混合すると、層間挙動が変化する可能性がある。.
• M3/M4/M5」ラベルだけに頼らず、以下を尋ねてみよう。 テストBと周波数における保証W/kg, カタログ番号だけではない。.

KPIスプレッドシートが以下のような場合、EIは依然としてデフォルトの選択肢である。 購入価格, 合理的な効率、容易な現地調達。.

3.UIラミネーション・スタック - メカニクス、電力密度、アセンブリが設計の原動力となる場合。

UIコア 通常、ワインディングショップが言うようなプロジェクトに現れる：

“「コイルを別々に巻いて、それをドロップするだけでいい。”

これがUIのストーリーだ。.

EIからUIへ移行する理由

• より簡単なコイル挿入 - コアタイプのレイアウト、中央の大きな窓。小型電源、UPS、溶接機、特殊変圧器に適しています。.
• コンパクトなフットプリント - 同じ定格であれば、UIアセンブリの方が出力密度が高く、より素直な機械的サポートが得られる。.
• 複雑でないクランプ - ヨークと手足は、クランプとストラップがよりシンプルになる。.

しかし、その代金は他の通貨で支払うことになる。

• リーク制御が厳密なシェル型設計の場合、EIの方がより予測しやすい挙動を示すことが多い。.
• ジョイントの位置やフラックス経路が異なるため、ウインドウやリムセクションを再最適化せずにEIからUIに交換すると、意外なホットスポットが発生する可能性がある。.

ラミネーション・スタックの観点から見れば、UIは単なるものだ。 スタンプセット, しかし、機械全体のレイアウトは変わります。UIシリーズ(UI-30...UI-100など)と巻線工具のマッチングを考える必要があります。.

生産のほとんどがEIである場合、製品ファミリーをUIに切り替えると、複雑さが増す可能性がある。その価値がある場合もあれば、そうでない場合もある。.

4.ステップ・ラップコア - ジョイント方法が形状よりも重要になる場合

ステップラップは形ではない。 ジョイントのスタッキング方法.

手足とヨークが接する部分には突然の切り替えがあるのではなく、短いオーバーラップが階段のようにいくつも配置されている。それぞれのラミネーションは少しずつずらされ、フラックスはよりスムーズなパスを見ることができる。.

研究結果やサプライヤーのデータは、いくつかの点で一致している：

• ステップ・ラップ・ジョイント 無負荷損 同じ鋼材の単純なマイター継手やバットラップ継手に比べて、継手内の局所的なピーク磁束が低いからである。.
• 彼らはまた、次のように述べた。 磁歪駆動振動と可聴ハム音, これは、都市部での騒音規制に役立つ。.
• マルチ・ステップ・パターン（3～5ステップ）は通常、古いデザインで使われていた2ステップの “ノンステップ・ラップ ”バージョンよりも追従性が高い。.

しかし、イコールコア・フラックスにはひねりがある、, 無負荷電流とその高調波スペクトルは異なる挙動を示すことがある. .ある比較テストでは、特定のケースでステップラップよりもバットラップの方がRMS無負荷電流が低かったが、高調波プロファイルはステップラップの方が実際に悪かった。.

だから、ステップラップは魔法ではない。支払い場所と支払い方法が変わるだけだ。.

コストとプロセスへの影響

• カッティングはもっと複雑だ： 厳しい長さ公差 そして慎重なノッチ位置が要求される。.
• 積み重ね作業には訓練や治具が必要で、順序を間違えると、期待されたフラックスの平滑性が損なわれる。.
• スクラップの最適化は、スチールコイルの場合、より厄介である。.

ラミネーションサプライヤーの見積もりには、通常次のような記載がある。 ステップラップヨーク は、ストレート・カット・ヨークよりもkgあたりの価格が高い明確な品目である。.

理にかなっているところ

• 中型および大型の配電変圧器、特にエネルギー効率規則が、節約されたコア損失1ワットごとに金銭的価値を与える場合。.
• 厳しい騒音仕様のプロジェクト。.

およそ数十kVA以下で年間稼働時間が短い場合、ステップラップのプレミアムは回収できないことが多い。.

5.巻線コア - 連続パス、異なる経済性

巻線コアは、電気鋼帯（CRGO、アモルファス、ナノ結晶）をらせん状に巻いて閉ループを作り、切断、アニール、場合によっては再接合する。形状は長方形、楕円形、または3相ユニット用の3D三角形がある。.

メーカーが巻芯装置に投資する理由：

• 連続磁路 - 突き合わせも、積み重ねの隙間もない。つまり 局所的な磁束のピークが低く、コアロスが少ない。 同等のスタックドコアと比較して.
• ある格付けの場合、次のようなことができる。 体積が小さく、重量が軽い, 特に高級CRGOやアモルファス鋼の場合。.
• 従来の継ぎ目がないため、振動の発生が少ない。.

このテクノロジーは、さらに進化している。 3D巻芯 三相トランス用で、よりバランスのとれた磁気回路を実現し、無負荷損失と突入電流をさらに低減する。.

一部の工場の足かせになっているもの：

• 必要なのは 巻線・焼鈍専用ライン, これは設備投資と専用のノウハウを意味する。.
• 修理や巻き戻しは、EIスタックをバラバラにするほど簡単ではない。.
• ウインドウの形状はそれほど寛容ではない。デザインは、ワインディングマシンが物理的にできることを尊重しなければならない。.

実際には、巻線コアが主流である：

• 多くの油浸式配電変圧器は、電力会社が総所有コストで購入している。.
• 低磁化電流と高精度を必要とする一部の変流器と計量変圧器。.

すでにラミネートスタンピングビジネスを経営している場合、巻芯に移行するのはほとんど別の産業ゲームだ。.

6.EI対UI対ステップラップ対巻線：簡単な比較

B2Bの意思決定のためのコンパクトなビューはこちら。範囲は絶対的なものではなく、典型的なものとして扱ってください。.

7.実際のプロジェクトでのラミネーションスタックの選択

ほとんどの入札や社内スペックは、ほんの一握りのデザインドライバーに集約される：

• 定格出力とデューティ・サイクル
• 損失違約金（多くの場合、金銭化される）
• 騒音規制
• 利用可能な製造設備
• 修理哲学

よくあるパターンをいくつか挙げてみよう。.

7.1 中低電力、コスト重視、ハイミックス

小型制御トランス、工作機械用品、小型絶縁トランス。.

• コアの選択 - EIはほぼ毎回スタックする。.
• 理由: スタンパーは、標準的なEIシリーズ（EI-26...EI-240+）を提供しています。 低単価で調達が容易, また、デザイナーはウィンドウフィルを素早く調整することができる。.
• ラミネーションの厚さとグレードを選び、オーバースペックにならずに内部損失目標を達成する。.

7.2 大量のSKU、中程度のパワー、準標準のジャスト・イン・タイム生産

考えてみてほしい。1年中、同じ3つか4つの視聴率を出している。.

ここからが本番だ：

• UIコア コイル挿入速度と組み立ての人間工学が優先される場合。.
• より良いスチールを使用したEIコア また、既存の工具を再利用する場合は、適切な接合練習を行う必要がある。.

重要なのは ラミネーション・スタックの標準化 そうすれば、調達担当者は、寸法やコーティングのわずかな違いで、異なるサプライヤーの似たような外観のスタックを混在させ始めることがなくなる。.

7.3 損失ペナルティー付き変圧器と配電変圧器

電力会社や規制当局が、無負荷損失1ワットごとにコストをかけると、そのコストは1ワットにつき1ワットとなる、, コア構造がスペックのトップに近づく.

このゾーンでは通常、以下のいずれかが見られる：

• EIまたはUIスタイルのジオメトリで マルチステップ・ラップ・ジョイント.
• 巻芯 高級CRGOまたはアモルファス鋼で作られている。.

正解は工場によって異なる：

• すでにスタンピング・プレス機をお持ちで、巻芯ラインをお持ちでない場合、, ステップラップジョイント は、損失とノイズの数値を改善するための最も痛みの少ない方法であることが多い。.
• 生産量が設備投資を正当化し、効率で勝負するのであれば、設備投資は必要だ。 巻芯 は、ロスの数値と材料の最適化の両方で利益を得ることができる。.

7.4 積極的な騒音要件があるプロジェクト

病院、密集した都市の変電所、一部の商業ビル。.

• 初手は通常 ステップ・ラップ・スタッキング, 注意深いクランプ、一貫したコアアース（一点アース、サプライズなし）。.
• 適切な鋼種を使用した巻線コアも有効だが、ノイズ規制が極端に厳しくない場合はやり過ぎになることもある。.

8.ラミネート・スタックの購入：静かに重要な小さなディテール

エンジニアは通常、Bmaxと鋼種を指定するが、ラミネーションのスペシャリストは、結果を左右する細かなディテールにこだわる。.

仕様書や検査計画に書き込む価値のあるポイントもある：

1. ラミネーション厚さと周波数 50-60 Hzでは、0.23-0.35 mmのCRGOが高効率設計の標準です。製品ライン間で一貫性を保つことは、在庫と予測可能な性能に役立ちます。.
2. スタッキング・ファクター・ターゲット を指定する。 予想正味鉄断面積 対グロス。バリ、コーティングの厚さ、積層規律がすべて影響する。これを無視すると、コアロスの計算はすべて流れてしまいます。.
3. 打ち出された共同戦略 単に「CRGO EIコア」と言わないでください。CRGO EIコア、トップヨークに5段ラップジョイント、ボトムに3段ラップジョイント」と言い（例として）、スケッチを添付してください。こうすることで、後で議論する手間が省けます。.
4. アニールとストレス除去 スタンピングや巻取り時の冷間加工は、磁気特性を劣化させる応力をもたらします。ラミネーションサプライヤーが以下を定義していることを確認してください。 アニーリングサイクル, 特に巻線コアと高品位CRGO用。.
5. 混合バッチとサプライヤー スチール、コーティング、バリの微妙な違いが、おかしなホットスポットパターンやノイズとして現れることがあります。.
6. 証明書だけでなく測定 ロスが問題となる場合は、各バッチの代表的なコアを測定し、次のことを検討する。 無負荷損失と着磁電流 製鋼所の保証を信頼するだけでなく、公称磁束密度で。材料証明書が同一であっても、接合方法と積層によって挙動が変化することが研究によって示されている。.

9.FAQ：トランスラミネーションスタックの日常的判断