JPH02159706A - 変圧器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は二組の三相変圧器結線を備えて構成した変圧器
に関する。

（従来の技術） 例えば、２組の六相整流回路により一二相整流を行う場
合の構成を第５図に示す。ここで、］。

２は二脚鉄心の第１及び第２の三相変圧器、３゜４は六
相（三相全波）整流回路、５は相聞リアクトルである。

第１の三相変圧器１はΔ−Δ結線で、第２の三相変圧器
２はΔ−Ｙ結線とされていて、両者の角変位には３０°
の位相差かあって結局１２相整流回路として機能する。

また、この種の三相変圧器を構成する鉄心としては、一
般に積鉄心形成いは巻鉄心形の二脚鉄心が使用されてい
た。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような二脚鉄心を使用した三相変圧器で
は、二脚鉄心を使用したものに比べていずれも鉄心の単
位重量当りの鉄損が大きくなるという欠点がある。

即ち、積鉄心では、第１脚と第３脚とに磁束が生ずると
きに、第６図に矢印で示すように第２脚にも磁束が回り
込む現象を生ずるため、第２脚と継鉄部との間の接合部
に回転磁界が生じ、これが鉄損増大の原因となる。尚、
かかる現象の解析は、昭和５０年５月の電気学会論文誌
Ｂに掲載された論文［三和内鉄形変圧器鉄心内の磁束分
布の解析」に詳述されている。

一方、巻鉄心では、積鉄心とは異なる現象に基づくが、
やはりに脚鉄心に比べて鉄損が大きくなる。巻鉄心は、
本質的には第７図に示すように３つの独立した磁気回路
Ａ、Ｂ、Ｃで構成されていると考えることができる。こ
の場合、各脚の磁束φ９．φＢ、φＣのベクトル和は電
源電圧波形が正弦波である限り正弦波となるが、各磁束
φ４゜φ６．φ０自体は必ずしも正弦波ではなく、各瞬
間に起磁力が最小となる値となる。このため、各磁束φ
８．φ□、φ。の波形は歪んで第３次高調波を多く含む
ようになってその分鉄損が増大するのである。なお、か
かる現象の解析は、電気学会雑誌ｖｏｌ、８７−６に掲
載された論文「三相内鉄形二重構造変圧器の磁気回路解
析」に詳述されている。

本発明は上記事情に鑑みてなされ、その目的は、鉄損を
極力抑えることができて、効率向上等を図ることができ
る変圧器を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の変圧器は、３個の二脚鉄心と、この各二脚鉄心
の鉄心脚に巻回された各々６個の一次二次巻線からなる
６組の巻線対とを設け、互いに異なる３個の二脚鉄心に
巻回された３組の巻線対により第１の三相変圧器結線を
構成Ｑ＞残りの３組の巻線対により第２の三相変圧器結
線を構成したところに特徴を有する。

（作用） 各変圧器結線を構成する巻線対のための鉄心は二脚鉄心
であるから、それが二脚鉄心である場合のような回転磁
界や高調波磁束が発生せず、これにて単位重量当りの鉄
損を低減させることができる。しかも、２個の二脚鉄心
を使用する場合に比較し、３個の二脚鉄心を使用する方
が鉄心重量が減少するから、より一層鉄損を減少させ□
ることができ名。

（実施例） 以下本発明の第１実施例につき第１図乃至第３図を参照
して説明する。

鉄心１１〜１３は二脚鉄心で、例えば積鉄心により構成
している。二脚鉄心１１〜１３の各脚には１個の鉄心に
対して２個ずつの一次巻線１４及び二次巻線１５が巻回
され、夫々−次巻線１４及び二次、巻線１５からなる計
６組の巻線対１６〜２１が構成されている（第２図、に
のみ示す）。そして、これら、の巻線のうち互いに異な
る二脚鉄心１１〜１３に巻回された３個の一次巻線１４
群はΔ結線され、またこの−次巻線１４と対をなす３個
の二次巻線１５群はΔ結線され、もって３組の巻線対１
６〜１８によってΔ−Δとなる第１の三・相変圧器結線
Ａが構成されている。、一方、やはり３個の二脚鉄心１
１〜１３の各脚に巻回された残りの３個の一次巻線１４
群はΔ結線され、二次巻線１．５群はＹ結線されていて
、残りの３組の巻線対１９〜２１によってΔ−Ｙとなる
第２の三相変圧器、結線Ｂが構成されている。そして、
図示はしないが各三相結線の二次巻線側は夫々第５図に
示したちのと同様に、三相ブリッジ整流回路に接続され
ている。

上記構成によれば、第１の三相変圧器結線ＡはΔ−Δ結
線で、第２の三相変圧器結線ＢはΔ−Ｙ結線とされてい
て、両者の角変位には３０°の位相差が生ずるから、結
局、１２相整流回路として機能する。ここで、従来は２
個の二脚鉄心を用いていたところ本実′施例では３個・
の二脚鉄心を用いて変圧器を構成している。この結果、
・各鉄心内に二脚鉄心のような回転磁界が発生したり、
・高調波磁束を生じたりすることを未然に防止できるか
ら、鉄心の単位重量当りの鉄損を低減化することかでき
る。

次に、２個の二脚鉄心を用いる従来構成、ど、３個の二
脚鉄心を用いる本実施例とを鉄心重量の面から比較して
みるに、鉄心重量の差は積厚が一定とすると正面から見
た面積差に比・例するとごろ、第３図から明らかなよう
に、本実施例では２ＲＷだけ面積が少なくなる。このこ
とは、本実施例では鉄心重量が相当に少なくなるこ、と
を意味するから、小形軽量となって製、造費を安価にで
きるのみならず、前述した１１５位重量当りの鉄損の低
減とあいまって鉄心全体の鉄損を大きく低減で、きるこ
とになる。この結果、変圧器全体の効率が向上し、省エ
ネルギー化ないしランニングコストの低減化を図り得る
ようになる。

また、上記実施例では、積鉄心形の二脚鉄心を採用した
場合を示したか、本発明はこれに限らず、第４図の下半
部に示すように３個の巻鉄心形の三脚Ｖ、心を用いて同
様に構成することができる。この第２実施例の場合でも
、従来の巻鉄心形の二脚鉄心におけるような磁束の高調
波歪が発生しなくなるから、その分、やはり単位重量当
たりの鉄損を低減化することかできる。また、ｖく心重
量も第４図から明らかなように減少させることかできる
から、鉄心全体のｌ（招低減・変圧器の効率向上・省エ
ネルギー化ないしランニングコストの低減化を図り得る 更に、上述したように巻鉄心形の二脚鉄心によって構成
する場合には、磁性材料としてアモルファス磁性薄帯を
使用することにより、鉄損を更に減少さぜることかてき
ることは勿論、高価な材料の使用量を削減できるから、
−層、顕著な効果を寄ることかできる。

尚、前記第１実施例では、第１の三相変圧器結線と第２
の三相変圧器結線とでは、二次側の位相が異なる構成と
したが、本発明はこれに限られず、同位相となる構成で
も第１実施例と同様の効果を奏することは勿論である。

［発明の効果コ 本発明は以」二述べたように、鉄心の単位重量当りの鉄
損を抑えることができ、目っ鉄心重量も減少させること
かでき、もって変圧器の効率向上・小形軽量化を図るこ
とができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の第１実施例を示し、第１図
は変圧器全体の概略的正面図、第２図は巻線の結線を示
す接続図、第３図は積鉄心形の脚ｊＪ、心と二脚鉄心と
を比較するための正面図、第４図は巻鉄心形を採用した
第２実施例を示す第３図相当図、第５図は一二相整流回
路の全体を示す接続図、第６図は積鉄心形の二脚鉄心に
おける磁束の流れをボず鉄心の正面図、第７図は巻鉄心
形の二脚鉄心における磁束分布を示す鉄心の正面図であ
る。 図面中、］］〜］３は二脚鉄心、１４は一次巻線、］５
は二次巻線、１６〜２］は巻線対、Ａは第１の三相変圧
器結線、Ｂは第２の三相変圧器結線である。 出願人　　株式会社　　東　　芝 第 第 図 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．３個の二脚鉄心と、この各二脚鉄心の鉄心脚に巻回
   された各々６個の一次・二次巻線からなる６組の巻線対
   とを備え、互いに異なる前記３個の二脚鉄心に巻回され
   た３組の前記巻線対により第１の三相変圧器結線を構成
   し、残りの３組の前記巻線対により第２の三相変圧器結
   線を構成したことを特徴とする変圧器。