JPH059927B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、変圧器やリアクトル等の静止誘導電
器に係り、特に振動に起因して発生する騒音を低
減するものに関する。

一般に静止誘導電器は、磁気回路の構成体に生
じる磁気ひずみや、漏洩磁束による電磁吸引力に
起因して振動を発生する。この振動は、容器など
の外部に面する構造物に伝達されて騒音を引き起
こす。この騒音は低減するため、従来から、磁束
密度を小さくするとか、漏洩磁束を打消すための
特別な回路を設けるとか、あるいは静止誘導電器
全体を防音壁で包囲するなど、種々の対策がとら
れてきた。しかし、これらの対策では、静止誘導
電器が大形となつて重量が増大するとか、静止誘
導電器の構成が複雑になるとか、あるいは据付面
積が増大する割には充分な防音効果が得られない
などの欠点があつた。

そこで最近、振動している静止誘導電器の容器
に対して、逆位相の加振を行つて振動を打消す方
法が検討されている。この方法は、静止誘導電器
の容器に振動センサと加振器を取付け、振動セン
サで検出した振動とほぼ逆位相の振動を加振機に
より容器に加えて、容器の振動を抑制しようとす
るものである。しかしこの方法では、容器内が絶
縁油で満たされているため、容器の壁を加振する
のに大きな加振力を必要とし、充分な防音効果を
得るためには大型の加振機を用いるか、加振機の
台数を多くする必要のあることが、検討の結果判
明した。また、振動センサや加振機は容器の外側
に取付けられるため、それらの風雨に対する耐性
等も問題である。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、少ない台数の加振機を用いて効率よく振動
低減を行え、しかも振動センサや加振機の保護も
充分に行える低騒音静止誘導電器を提供するにあ
る。

この目的を達成するため本発明は、容器内に鉄
心及び巻線を収納し、絶縁油を満たした静止誘導
電器本体の、少なくとも周側面を覆うように防音
壁を設けてなる静止誘導電器において、前記防音
壁の振動を検出する振動センサと、前記防音壁を
加振する加振機とを、前記防音壁の内側に設ける
と共に、前記振動センサからの入力に応じて前記
加振機の出力を前記防音壁の振動が抑制されるよ
うに制御する制御装置を設け、さらに前記加振機
を前記防音壁の補強ステーに取付けたことを特徴
とする。

第１図は通常の防音壁付変圧器の一例を示す。

変圧器本体１の容器２内に鉄心及び巻線を収納
し、絶縁油を満たしたものである。この変圧器本
体１は防音壁３で包囲されている。この防音壁３
は一般に厚さ数mmから十数mmの鋼板製の側板４と
Ｈ形鋼又はＬ形鋼から成る補強ステー５とから構
成されている。なお防音壁３は、振動系を絶縁す
るため、変圧器本体１とは別の基礎の上に構築さ
れるのが普通である。

このような防音壁付変圧器では、鉄心の振動が
絶縁油を介して容器２に伝達され、容器２が振動
して変圧器本体１と防音壁３の間の空間６に騒音
を放射する。そしてさらにその空間６の空気を媒
体として防音壁３に振動が伝達され、防音壁３が
振動して外部に騒音を放射する。

第２図及び第３図は、上記のような防音壁付変
圧器における防音壁の振動モードを示すもので、
それぞれ第１図における防音壁３の周側面の1/2
を、矢印Ｘ方向から見た状態として示してある。

第２図は防音壁の側板と補強ステーが一体とな
つて振動する場合の固有振動モードの一例であ
り、第３図は補強ステーの振動が小さく、側板の
振動が大きい場合の固有振動モードの一例であ
る。

このように防音壁付変圧器であつても、防音壁
自体が内部からの音圧により振動するので、外部
にある程度の騒音が放射されるのは避け得ないと
ころである。しかしここで注目すべきことは、防
音壁の両側は空気であるということである。防音
壁の両側が空気であるということは、油の詰まつ
ている容器よりは格段に加振が容易であるから、
その防音壁にその振動を抑制する加振機を取付け
れば、効率良く騒音を低減することができるわけ
である。

しかも、加振機の取付位置を補強ステーとすす
ると、加振力は補強ステーの剛性により防音壁に
対して線状に加えられることになるため、加振機
の設置台数を少なくすることができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。

第４図及び第８図は本発明の一実施例を示すも
ので、これらの図において、１は変圧器本体、２
はその容器、３は防音壁で、側板４とＨ形鋼から
なる補強ステー５とから構成されている。７は防
音壁３を貫通するブツシングポケツト、８はブツ
シング、９は送油管である。

この実施例は、このような防音壁付変圧器にお
いて、防音壁３の内側に、その防音壁３の振動を
検出する振動センサ１０と、その防音壁３を加振
する加振機１１とを取付けると共に、変圧器本体
１と防音壁３の間の空間６に加振機１１の制御装
置１２を設置し、さらに加振機１１の取付位置
を、第８図に示すように補強ステー５としたもの
である。なお、第４図においては補強ステー５の
図示は省略してある。

振動センサ１０は例えばピエゾ素子を利用した
加速度センサ形式のもので、防音壁３の振動の周
波数、振幅、位相に相応した電気信号を出力す
る。制御装置１２はこの振動センサ１０の出力を
入力して、例えばその振動の位相とはほぼ逆位相
の信号を作成し、それを電力増幅して加振機１１
を励振する。加振器１１は例えば慣性力加振器の
形態であり、防音壁３の振動とほぼ逆位相で防音
壁３を加振することにより防音壁３の振動を抑制
する。

次に振動抑制のための動作の一例を第５図を参
照して説明する。

防音壁３の振動は振動センサ１０により検出さ
れる。振動センサ１０で検出されたアナログ検出
時間信号は制御装置１２内のアナログ・デジタル
変換器１３によりデジタル検出時間信号に変換さ
れた後、フーリエ変換器１４によりデジタル検出
周波数信号に変換される。このデジタル検出周波
数信号は防音壁３で発生する振動の各周波数成分
の振幅と位相を表しているので、これらの周波数
成分の振幅が小さくなるように、演算装置１５に
よつて各周波数毎に振幅と位相量を求め、これを
デジタル振動低減用周波数信号としてフーリエ逆
変換器１６に送る。デジタル振動低減用周波数信
号はフーリエ逆変換器１６によりデジタルの振動
低減用時間信号に変換され、さらにデジタル・ア
ナログ変換器１７によりアナログ振動低減用時間
信号に変換された後、電力増幅器１８により増幅
されて加振機１１に送られ、これを付勢する。加
振機１１は増幅されたアナログ振動低減用時間信
号の付勢により、防音壁３で発生する振動の各周
波数成分の振幅を低減する振動を発生して、これ
を防音壁３に加え、防音壁３の振動を低減する。
演算装置１５では、防音壁３で発生する振動、つ
まりデジタル検出周波数信号の変化に応じて、常
に防音壁３の振動が最小となるように、デジタル
振動低減用周波数信号の振幅と位相を変化させ
る。また、前記アナログ・デジタル変換器１３及
びデジタル・アナログ変換器１７のサンプリング
は同期信号発生装置１９で発生する同期信号によ
り制御されるが、この同期信号発生装置１９は、
防音壁３の振動の周波数と変圧器本体１の電源周
波数の整数倍とが一致しているため、変圧器本体
１の電源周波数を入力として、電源周波数の整数
倍の同期信号を発生する。なお、前記フーリエ変
換器１４、演算装置１５及びフリーエ逆変換器１
７は例えばマイクロコンピユータで構成される。

以上、本実施例によれば、振動センサ及び加振
機を、両側が空気で加振の容易な防音壁に取付け
たので、絶縁油で満たされた容器を加振するより
は、振動抑制のための加振力が小さくて済むよう
になり、小さな加振機で、あるいは少ない加振機
台数で効率よく騒音低減を行うことができる。ま
た、振動センサ及び加振機は防音壁の内側に取付
けられ、制御装置は変圧器本体と防音壁の間の空
間に設置されているので、いずれも風雨に対する
保護が完全であり、長期にわたつて安定な動作を
確保することができる。さらに、加振器１１補強
ステー５に取付られているため、その加振力が補
強ステー５の剛性により防音壁３に対して線状に
加えられることになり、したがつて加振器１１の
設置台数を少なくでき、かつこれに伴つて制御装
置による加振機の制御も簡単になる。すなわち、
加振機１１は一般には第７図に示すように側板４
を取付けることが考えられるが、この場合に加振
力は点状にしか加わらないため、加振機の設置台
数を多くしなければならないのに比べて、上記の
ように加振機１１を補強ステー５に取付けてその
加振力を線状に加える場合には、加振機１１の設
置台数を大幅に減らすことができる。なお、本実
施例でもブツシングや送油管の部分から若干の漏
音があるが、外部に放射する騒音の主因は防音壁
の振動であるので、これが抑制されれば騒音は大
幅に低減する。

第６図は本発明の他の実施例を示す。この実施
例は、変圧器本体１の周囲にひさし型防音壁３ａ
を設け、このひさし型防音壁３ａの内側に振動セ
ンサ１０及び加振機１１を取付けると共に、変圧
器本体１と防音壁３ａの間の空間に制御装置１２
を設置したものである。なお、この第６図におい
ても補強ステー５の図示は省略してある。このよ
うなひさし型防音壁３ａは、変圧機本体１の容器
２の天井面の振動が小さい場合に好適である。防
音防止のための動作は前述の実施例の場合と同様
である。この実施例によれば、防音壁に天井部分
がない分だけ、振動センサ及び加振機の数が少な
くて済む利点がある。

加振機１１の取付け方は、防音壁の構造及び振
動モード等とも関係するが、上記のように加振機
を補強ステーに取付けるものは、第２図のように
側板と補強ステーが一体となつて振動する振動モ
ードの場合に特に有効であり、また加振機は振動
の腹の部分に取付けるのが有効である。

以上、各実施例では、静止誘導電器本体が変圧
器である場合について説明したが、これがリアク
トル等であつても全く同様である。

また、上記実施例では、制御装置を変圧器本体
と防音壁の間の空間を設置したが、この制御装置
は調整の便宜を考慮して防音壁の外側に設置する
こともできる。

きらに上記実施例では、振動センサと加振機を
同じ箇所に１対１で設けたため、振動センサで検
出した振動と逆位相の加振力を加振機で与えるよ
うに説明したが、振動センサと加振機の取付位置
が離れている場合、あるいは複数箇所に取付けた
振動センサの入力で１つの加振機を制御するよう
な場合には、必ずしも加振機の出力が振動センサ
で検出した振動と逆位相になるとは限らない。要
は振動センサで検出する振動が小さくなるように
加振機を制御すればよい。

以上説明したように本発明では、静止誘導電器
本体の少なくとも周側面を覆うように防音壁を設
け、この防音壁に振動センサ及び加振機を取付け
てある。防音壁は両側が空気であり、絶縁油で満
たされた容器よりは格段に加振が容易であるか
ら、本発明によれば小さな加振機で、あるいは少
ない加振機台数で効率よく防音壁の振動を抑制
し、騒音低減をはかることができる。また、振動
センサ及び加振機は防音機の内側に取付けてある
ので、風雨に対する保護が完全であり、長期にわ
たつて安定な動作を確保することができる。さら
に、加振機は補強ステーに取付けてあるので、そ
の加振力が補強ステーの剛性により防音壁に対し
て線状に加えられることになり、したがつて加振
機の設置台数が少なくて済み、かつこれに伴つて
制御装置による加振機の制御も簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の防音壁付変圧器の一例を示す一
部切開斜視図、第２図及び第３図はそれぞれ防音
壁の振動モードを示す説明図、第４図は本発明の
一実施例に係る低騒音変圧器を示す断面図、第５
図は第４図の低騒音変圧器における制御系を示す
ブロツク図、第６図は本発明の他の実施例に係る
低騒音変圧器を示す断面図、第７図及び第８図は
それぞれ防音壁への加振機の取付け方を示す斜視
図である。 １……変圧器本体、２……容器、３，３ａ……
防音壁、４……側板、５……補強ステー、６……
空間、１０……振動センサ、１１……加振機、１
２……制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容器内に鉄心及び巻線を収納し、絶縁油を満
   たした静止誘導電器本体と、この静止誘導電器本
   体の少なくとも周側面を覆うように設けられた側
   板と補強ステーからなる防音壁とを備えたものに
   おいて、前記防音壁の振動を検出する振動センサ
   と、前記防音壁を加振する加振機とを、前記防音
   壁の内側に設けると共に、前記振動センサからの
   入力に応じて前記加振機の出力を前記防音壁の振
   動が抑制されるように制御する制御装置を設け、
   さらに前記加振機を前記補強ステーに取付けたこ
   とを特徴とする低騒音静止誘導電器。