JPH01157219A - 変圧器の直流偏磁検出方法 - Google Patents
変圧器の直流偏磁検出方法Info
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- JPH01157219A JPH01157219A JP63023851A JP2385188A JPH01157219A JP H01157219 A JPH01157219 A JP H01157219A JP 63023851 A JP63023851 A JP 63023851A JP 2385188 A JP2385188 A JP 2385188A JP H01157219 A JPH01157219 A JP H01157219A
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- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/207—Constructional details independent of the type of device used
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Protection Of Transformers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、最小スペースで且つ損失及び騒音が発生す
ることのない変圧器の直流偏磁検出方法に関するもので
ある。
ることのない変圧器の直流偏磁検出方法に関するもので
ある。
［従来の技術］
一般に、インバータの交流出力電圧は低いため、変圧器
の一次側に接続して昇圧している。しかし、トランジス
タなどを用いたインバータにおいては、インバータ回路
の各アームの電圧降下のばらつきトランジスタの導通期
間のばらつきなどにより、交流出力電圧に直流成分が含
まれることがある。
の一次側に接続して昇圧している。しかし、トランジス
タなどを用いたインバータにおいては、インバータ回路
の各アームの電圧降下のばらつきトランジスタの導通期
間のばらつきなどにより、交流出力電圧に直流成分が含
まれることがある。
この直流成分の影響により、インバータの主回路己
の出力端子に接続される負荷としての変圧器カン流偏磁
を生じると、鉄損、励磁電流、騒音が増大するなどの特
性の悪化を来すので、直流偏磁は防止しなければならな
い。
を生じると、鉄損、励磁電流、騒音が増大するなどの特
性の悪化を来すので、直流偏磁は防止しなければならな
い。
従来、この種の変圧器の直流偏磁を検出する方法として
は、例えば、特願昭６２−２８３５３号に記載されたよ
うな方法がある。これは、インバータの主回路に並列に
可飽和リアクトルを接続し、この可飽和リアクトルによ
って電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段
によって検出されたりアクドルの電流極性をフォトカプ
ラによって判別する極性判別手段とを用いた方法である
。
は、例えば、特願昭６２−２８３５３号に記載されたよ
うな方法がある。これは、インバータの主回路に並列に
可飽和リアクトルを接続し、この可飽和リアクトルによ
って電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段
によって検出されたりアクドルの電流極性をフォトカプ
ラによって判別する極性判別手段とを用いた方法である
。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記のような従来の変圧器の直流偏磁検
出方法はでは、可飽和リアクトルという別の装置を設置
だめのスペースを余計に必要とし、又、可飽和リアクト
ルそのものが損失や騒音を発生するという問題点があっ
た。
出方法はでは、可飽和リアクトルという別の装置を設置
だめのスペースを余計に必要とし、又、可飽和リアクト
ルそのものが損失や騒音を発生するという問題点があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、余計なスペースを必要とせず、又、損失及び
騒音が発生することのない変圧器の直流偏磁検出方法を
得ることを目的とする。
たもので、余計なスペースを必要とせず、又、損失及び
騒音が発生することのない変圧器の直流偏磁検出方法を
得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る変圧器の直流偏磁検出方法は、″変圧器
の鉄心の近傍に磁気検出器を設け、この磁気検出器の出
力電圧を積分し、積分後の出力電圧の波形の正側ピーク
値と負側ピーク値とを比較することによって直流偏磁を
検出するものである。
の鉄心の近傍に磁気検出器を設け、この磁気検出器の出
力電圧を積分し、積分後の出力電圧の波形の正側ピーク
値と負側ピーク値とを比較することによって直流偏磁を
検出するものである。
［作用］
この発明においては、変圧器の鉄心が直流偏磁を生じる
と鉄心の磁化力が正負非対称になることに着目し、磁気
検出器からの出力電圧を積分した波形の正側ピーク値及
び負側ピーク値の大小を比較することにより鉄心の磁化
力の変化を検出し、直流偏磁の有無を判別する。
と鉄心の磁化力が正負非対称になることに着目し、磁気
検出器からの出力電圧を積分した波形の正側ピーク値及
び負側ピーク値の大小を比較することにより鉄心の磁化
力の変化を検出し、直流偏磁の有無を判別する。
［実施例コ
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を説明するための変圧器を示す
水平断面図であり、ここでは外鉄形の変圧器を例にとっ
ている。第２図は第１図の変圧器を正面及び側面からみ
た場合の構成図であり４、第１図は第２図のＡ−Ａ’凹
断面示している。
図はこの発明の一実施例を説明するための変圧器を示す
水平断面図であり、ここでは外鉄形の変圧器を例にとっ
ている。第２図は第１図の変圧器を正面及び側面からみ
た場合の構成図であり４、第１図は第２図のＡ−Ａ’凹
断面示している。
第３図はこの発明の一実施例に用いられる直流偏磁検出
回路を示すブロック図である。第４図及び第５図は第３
図の直流偏磁検出回路により得られる磁界Ｈを磁束φと
共に示す波形図であり、第４図は直流偏磁が生じていな
い場合、第５図は直流偏磁が生じている場合を示してい
る。第６図はこの発明が適用される他の変圧器を示す断
面図であり、内鉄形の変圧器の例を示している。
回路を示すブロック図である。第４図及び第５図は第３
図の直流偏磁検出回路により得られる磁界Ｈを磁束φと
共に示す波形図であり、第４図は直流偏磁が生じていな
い場合、第５図は直流偏磁が生じている場合を示してい
る。第６図はこの発明が適用される他の変圧器を示す断
面図であり、内鉄形の変圧器の例を示している。
第１図において、鉄心（１）は変圧器（１０）の磁気回
路を構成しており、この鉄心（１）には二次側の高圧コ
イル（２）及び−次側の低圧コイル（３）が巻かれてい
る。高圧コイル（２）に負荷が接続されていない無負荷
励磁状態において、低圧コイル（３）に励磁電流ｉ１−
が流れると、この励磁電流ｉＬにより磁束φＬが発生し
、鉄心（１）の磁化力に対応する磁界ＨＬが発生するよ
うになっている。
路を構成しており、この鉄心（１）には二次側の高圧コ
イル（２）及び−次側の低圧コイル（３）が巻かれてい
る。高圧コイル（２）に負荷が接続されていない無負荷
励磁状態において、低圧コイル（３）に励磁電流ｉ１−
が流れると、この励磁電流ｉＬにより磁束φＬが発生し
、鉄心（１）の磁化力に対応する磁界ＨＬが発生するよ
うになっている。
鉄心（１）の近傍には磁気検出器としてのサーチコイル
（４）が設けられており、サーチコイル（４）は、第２
図及び第６図にも示すように鉄心（１）のほぼ中央に位
置している。
（４）が設けられており、サーチコイル（４）は、第２
図及び第６図にも示すように鉄心（１）のほぼ中央に位
置している。
第２図において、タンク（５）は鉄心（１）、高圧コイ
ル（２）及び低圧コイル（３）を収納しており、変圧器
（１０）を画成している。高圧コイル（２）の出力端子
にはブッシング（６ａ）及び（６ｂ）が設けられ、タン
ク（５）との絶縁を確保している。各ブッシング（６ａ
）及び（６ｂ）は出力極性の認識を可能にするため大き
さが異なっている。又、サーチコイル（４）には出力端
子（７）が設けられ、タンク（５）から引き出されてい
る。
ル（２）及び低圧コイル（３）を収納しており、変圧器
（１０）を画成している。高圧コイル（２）の出力端子
にはブッシング（６ａ）及び（６ｂ）が設けられ、タン
ク（５）との絶縁を確保している。各ブッシング（６ａ
）及び（６ｂ）は出力極性の認識を可能にするため大き
さが異なっている。又、サーチコイル（４）には出力端
子（７）が設けられ、タンク（５）から引き出されてい
る。
第３図において、変圧器（１０）の低圧コイル（３）に
はインバータ（１１）が接続され、出力側の高圧コイル
（２）にはブッシング（６ａ）及び（６ｂ）を介して所
望の負荷（図示せず）が接続される。
はインバータ（１１）が接続され、出力側の高圧コイル
（２）にはブッシング（６ａ）及び（６ｂ）を介して所
望の負荷（図示せず）が接続される。
サーチコイル（４）の出力端子（７）から得られる出力
電圧Ｅは積分器（１２）により積分され、積分された出
力電圧ＥＨは正側ピーク値検出器（１３ａ）及び負側ピ
ーク値検出器（１３ｂ）に印加される。
電圧Ｅは積分器（１２）により積分され、積分された出
力電圧ＥＨは正側ピーク値検出器（１３ａ）及び負側ピ
ーク値検出器（１３ｂ）に印加される。
各ピーク値検出器（１３ｍ）及び（１３ｂ）により検出
された正側ピーク値Ｈ＋Ｐ及び負側ピーク値ＩＩＰは比
較器（１４）に入力され、この比較器（１４）からは、
ΔＩＩ ＝ １１ ＋Ｐ−Ｈ−Ｐ で与えられるピーク差ΔＨが出力される。
された正側ピーク値Ｈ＋Ｐ及び負側ピーク値ＩＩＰは比
較器（１４）に入力され、この比較器（１４）からは、
ΔＩＩ ＝ １１ ＋Ｐ−Ｈ−Ｐ で与えられるピーク差ΔＨが出力される。
次に、第４図及び第５図の波形図を参照しながら、正側
ピーク値ＨＩＰ及び負側ピーク値Ｈ−ｐの大小を比較し
て直流偏磁を検出するこの発明の一実施例について説明
する。
ピーク値ＨＩＰ及び負側ピーク値Ｈ−ｐの大小を比較し
て直流偏磁を検出するこの発明の一実施例について説明
する。
サーチコイル（４）の出力電圧Ｅ［Ｖ］は、サーチコイ
ル（４）が設置されている空間の磁界Ｈの時間微分であ
るから、 Ｅ＝Ｎ−３・μｄｌ−１／ｄｔ ・・・■但し
、Ｎ：サーチコイル巻数 Ｓ：サーチコイル断面積［ｌＩ２］ μ：サーチコイルの磁心透磁率［Ｈ／鍮］Ｈ：磁界
［Ａ／ｎ］ で表わされる。
ル（４）が設置されている空間の磁界Ｈの時間微分であ
るから、 Ｅ＝Ｎ−３・μｄｌ−１／ｄｔ ・・・■但し
、Ｎ：サーチコイル巻数 Ｓ：サーチコイル断面積［ｌＩ２］ μ：サーチコイルの磁心透磁率［Ｈ／鍮］Ｈ：磁界
［Ａ／ｎ］ で表わされる。
又、積分器（１２）の出力電圧Ｅｌ−１は、サーチコイ
ル（４）の出力電圧Ｅの時間積分であるから、ＥＨ＝Ａ
５Ｅｄｔ 但し、Ａ二積分器の積分定数 で表わされ、■式を代入すれば、 ＥＨ＝（Ａ／Ｎ−８・μ） Ｈ・・・■となる。
ル（４）の出力電圧Ｅの時間積分であるから、ＥＨ＝Ａ
５Ｅｄｔ 但し、Ａ二積分器の積分定数 で表わされ、■式を代入すれば、 ＥＨ＝（Ａ／Ｎ−８・μ） Ｈ・・・■となる。
このとき、直流偏磁が生じていなければ、鉄心（１）の
磁化力は正負対称であるから、磁界Ｈの正側ピーク値Ｈ
＋Ｐ及び負側ピーク値Ｈ−ｐは第４図のように対称にな
り、ピーク差ΔＨは零となる。
磁化力は正負対称であるから、磁界Ｈの正側ピーク値Ｈ
＋Ｐ及び負側ピーク値Ｈ−ｐは第４図のように対称にな
り、ピーク差ΔＨは零となる。
一方、直流偏磁が生じると、鉄心（１）の磁化力が正負
非対称となるため、第４図と同様の磁束φに対して、各
ピーク値ＨＩＰ及びＨ−Ｐは第５図のように非対称とな
り、例えば、負側ピーク値Ｈ−ｐが小さくなる。従って
、比較器（１４）から出力されるピーク差ΔＨによって
、直流偏磁が生じていることが分かる。
非対称となるため、第４図と同様の磁束φに対して、各
ピーク値ＨＩＰ及びＨ−Ｐは第５図のように非対称とな
り、例えば、負側ピーク値Ｈ−ｐが小さくなる。従って
、比較器（１４）から出力されるピーク差ΔＨによって
、直流偏磁が生じていることが分かる。
この発明が適用される変圧器（１０）は、第１図及び第
２図のように外鉄形であっても、第６図のように内鉄形
であってもよく、同等の効果を奏することは言うまでも
ない。
２図のように外鉄形であっても、第６図のように内鉄形
であってもよく、同等の効果を奏することは言うまでも
ない。
尚、」−記実施例では、磁気検出器としてサーチコイル
（４）を用いたが、ホール素子（図示せず）を用いても
よい、この場合、ホール素子を駆動するための電源が別
に必要となるが、第３図と同構成の直流偏磁検出回路を
用いることができる。
（４）を用いたが、ホール素子（図示せず）を用いても
よい、この場合、ホール素子を駆動するための電源が別
に必要となるが、第３図と同構成の直流偏磁検出回路を
用いることができる。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、変圧器の鉄心が直流偏
磁を生じると鉄心の磁化力が正負非対称になることに着
目し、変圧器の鉄心の近傍に磁気検出器を設け、この磁
気検出器の出力電圧を積分し、積分後の出力電圧の波形
の正側ピーク値と負側ピーク値とを比較することによっ
て直流偏磁を検出するようにしたので、別の装置を設置
する必要がなくなり、余計なスペースを必要とせず、又
、損失及び騒音が発生することのない変圧器の直流偏磁
検出方法が得られる効果がある。
磁を生じると鉄心の磁化力が正負非対称になることに着
目し、変圧器の鉄心の近傍に磁気検出器を設け、この磁
気検出器の出力電圧を積分し、積分後の出力電圧の波形
の正側ピーク値と負側ピーク値とを比較することによっ
て直流偏磁を検出するようにしたので、別の装置を設置
する必要がなくなり、余計なスペースを必要とせず、又
、損失及び騒音が発生することのない変圧器の直流偏磁
検出方法が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を説明するための外鉄′形
の変圧器の水平断面図、第２図は第１図の変圧器を正面
及び側面からみた構成図、第３図はこの発明の一実施例
に用いられる直流偏磁検出回路を示すブロック図、第４
図及び第５図は第３図の直流偏磁回路によって得られる
磁界を示す波形図、第６図はこの発明が適用される内鉄
形の変圧器を示す断面図である。 （１）・・・鉄心 （４）・・・サーチコイ
ル（１０）・・・変圧器 （１１）・・・イン
バータ（１２）・・・積分器 （１３ａ）・・・正側ピーク値検出器 （１３ｂ）・・・負側ピーク値検出器 （１４）・・・比較器 Ｅ・・・出力電圧Ｅ）
ｌ・・・積分後の出力電圧 ｌ（往・・・正側ピーク値 Ｈ−ｐ・・・負側ピーク
値ΔＩ」・・・ピーク差 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 １：砿１ｖ。 ４ “す′−手コイ）し ＩＯｔＦＥ日 第２図 （ａ） ｔｂ） 第３図 ＥＨ；才１６イｆ２ｆ）出力憚りｉ 第４図 一時間ｕ＋ｔ （Ｎ ） （ｂ） 一組耳目〔φ〕 第５図 （ｆＥ３） ｔｂ） →昼ＨＣ≠〕 第６図 （ａ） 手続補正書 昭和６３年４月２６日
の変圧器の水平断面図、第２図は第１図の変圧器を正面
及び側面からみた構成図、第３図はこの発明の一実施例
に用いられる直流偏磁検出回路を示すブロック図、第４
図及び第５図は第３図の直流偏磁回路によって得られる
磁界を示す波形図、第６図はこの発明が適用される内鉄
形の変圧器を示す断面図である。 （１）・・・鉄心 （４）・・・サーチコイ
ル（１０）・・・変圧器 （１１）・・・イン
バータ（１２）・・・積分器 （１３ａ）・・・正側ピーク値検出器 （１３ｂ）・・・負側ピーク値検出器 （１４）・・・比較器 Ｅ・・・出力電圧Ｅ）
ｌ・・・積分後の出力電圧 ｌ（往・・・正側ピーク値 Ｈ−ｐ・・・負側ピーク
値ΔＩ」・・・ピーク差 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 １：砿１ｖ。 ４ “す′−手コイ）し ＩＯｔＦＥ日 第２図 （ａ） ｔｂ） 第３図 ＥＨ；才１６イｆ２ｆ）出力憚りｉ 第４図 一時間ｕ＋ｔ （Ｎ ） （ｂ） 一組耳目〔φ〕 第５図 （ｆＥ３） ｔｂ） →昼ＨＣ≠〕 第６図 （ａ） 手続補正書 昭和６３年４月２６日
Claims (5)
- （１）変圧器の鉄心の近傍に磁気検出器を設け、この磁
気検出器の出力電圧を積分し、積分後の前記出力電圧の
波形の正側ピーク値と負側ピーク値とを比較することに
よって直流偏磁を検出することを特徴とする変圧器の直
流偏磁検出方法。 - （２）磁気検出器としてサーチコイルを用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の変圧器の直流偏磁
検出方法。 - （３）磁気検出器としてホール素子を用いたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の変圧器の直流偏磁検
出方法。 - （４）変圧器は外鉄形であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の変圧器の直
流偏磁検出方法。 - （５）変圧器は内鉄形であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の変圧器の直
流偏磁検出方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023851A JPH01157219A (ja) | 1987-09-22 | 1988-02-05 | 変圧器の直流偏磁検出方法 |
| US07/246,745 US4916402A (en) | 1987-09-22 | 1988-09-20 | Apparatus for detecting direct current magnetic flux deflections of an electrical transformer |
| DE3856276T DE3856276T2 (de) | 1987-09-22 | 1988-09-22 | Gerät und Verfahren zum Ableiten einer Wechselspannung aus einer Gleichspannung mit dem Nachweis von Abweichungen des magnetischen Gleichstromflusses eines elektrischen Transformators |
| EP88308823A EP0309254B1 (en) | 1987-09-22 | 1988-09-22 | Apparatus and process for deriving an AC voltage from a DC voltage including detecting direct current magnetic flux deflections of an electrical transformer |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-238106 | 1987-09-22 | ||
| JP23810687 | 1987-09-22 | ||
| JP63023851A JPH01157219A (ja) | 1987-09-22 | 1988-02-05 | 変圧器の直流偏磁検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01157219A true JPH01157219A (ja) | 1989-06-20 |
Family
ID=26361280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63023851A Pending JPH01157219A (ja) | 1987-09-22 | 1988-02-05 | 変圧器の直流偏磁検出方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4916402A (ja) |
| EP (1) | EP0309254B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01157219A (ja) |
| DE (1) | DE3856276T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018230044A1 (ja) * | 2017-06-15 | 2018-12-20 | 株式会社日立産機システム | 静止誘導機器および静止誘導機器の故障監視システム |
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| KR100451480B1 (ko) * | 2002-06-28 | 2004-10-08 | 주식회사 서미트 | 직류 및 교류의 측정이 가능한 클램프형 전류측정기 |
| CN113805002B (zh) * | 2021-09-17 | 2024-06-18 | 广东电网有限责任公司 | 电力电子直流变压器的检测装置、方法、设备及存储介质 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4300095A (en) * | 1979-08-22 | 1981-11-10 | Rockwell International Corporation | Self excited saturatable core magnetic field detection apparatus |
| US4255705A (en) * | 1979-09-24 | 1981-03-10 | General Electric Company | Peak detection and electronic compensation of D. C. saturation magnetization in current transformers used in watt hour meter installations |
| SU935803A1 (ru) * | 1980-08-27 | 1982-06-15 | Физико-Технический Институт Ан Турксср | Гальваномагнитный измерительный преобразователь мощности |
| JPS5797368A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-17 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Irregular magnetism preventing device for transformer |
| CA1181813A (fr) * | 1981-07-07 | 1985-01-29 | Hydro-Quebec | Circuit de demagnetisation de transformateur de courant |
| US4658213A (en) * | 1984-11-16 | 1987-04-14 | Finley Stanton M | Method and apparatus for testing direct current motors and generators, electromagnetic devices, and the like |
| JPS6228353A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-02-06 | 三菱重工業株式会社 | フレキシブル容器ホルダ |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP63023851A patent/JPH01157219A/ja active Pending
- 1988-09-20 US US07/246,745 patent/US4916402A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-22 EP EP88308823A patent/EP0309254B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-22 DE DE3856276T patent/DE3856276T2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018230044A1 (ja) * | 2017-06-15 | 2018-12-20 | 株式会社日立産機システム | 静止誘導機器および静止誘導機器の故障監視システム |
| JP2019004056A (ja) * | 2017-06-15 | 2019-01-10 | 株式会社日立産機システム | 静止誘導機器および静止誘導機器の故障監視システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0309254A1 (en) | 1989-03-29 |
| EP0309254B1 (en) | 1998-12-02 |
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