JPH06244041A - 多相間変圧器及び電力調整システム - Google Patents
多相間変圧器及び電力調整システムInfo
- Publication number
- JPH06244041A JPH06244041A JP5314725A JP31472593A JPH06244041A JP H06244041 A JPH06244041 A JP H06244041A JP 5314725 A JP5314725 A JP 5314725A JP 31472593 A JP31472593 A JP 31472593A JP H06244041 A JPH06244041 A JP H06244041A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- phase transformer
- transformer
- phases
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
- H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
- H01F30/12—Two-phase, three-phase or polyphase transformers
- H01F30/14—Two-phase, three-phase or polyphase transformers for changing the number of phases
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
- H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
- H02M5/10—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的小型で軽量であると共にコストの安い
多相間変圧器を提供する。 【構成】 本発明に係る多相間変圧器は、６相よりも多
くの相を有する多相入力電力源を用いていると共に多相
出力の並列動作のために相間変圧器を必要とするサイク
ロコンバータのような電力調整装置に用いられる多相間
変圧器である。このような多相間変圧器は、３つ又は更
に多くのコの字形状の積層鉄心６１を含んでおり、鉄心
の脚のアングル形の平面状の面６３、６４の間に空隙６
２が形成されている。１つの出力相当たり、このような
１つの多相間変圧器しか必要としない。
多相間変圧器を提供する。 【構成】 本発明に係る多相間変圧器は、６相よりも多
くの相を有する多相入力電力源を用いていると共に多相
出力の並列動作のために相間変圧器を必要とするサイク
ロコンバータのような電力調整装置に用いられる多相間
変圧器である。このような多相間変圧器は、３つ又は更
に多くのコの字形状の積層鉄心６１を含んでおり、鉄心
の脚のアングル形の平面状の面６３、６４の間に空隙６
２が形成されている。１つの出力相当たり、このような
１つの多相間変圧器しか必要としない。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ブリッジ整流器、負荷
転流形インバータ又はサイクロコンバータのような電力
調整装置に用いられ、接続個所の数を減少させ、且つ主
出力電流による磁束のフリンジ作用を減少させると共
に、システムの重量、寸法及び容積を最小限に抑えた相
間変圧器の改良に関する。
転流形インバータ又はサイクロコンバータのような電力
調整装置に用いられ、接続個所の数を減少させ、且つ主
出力電流による磁束のフリンジ作用を減少させると共
に、システムの重量、寸法及び容積を最小限に抑えた相
間変圧器の改良に関する。
【０００２】
【発明の背景及び要約】電力調整装置に用いられている
多相電力用電子回路の出力を並列にするために、図１に
示すような性質の基本的な相間変圧器が長らく知られて
いる。しかしながら、このような基本的な相間変圧器
は、かなりの出力電流の磁束フリンジ作用を有してい
る。図２に示すように、巻線２０ａ及び２０ｂと、積層
された鉄鋼鉄心半体の間の空隙とを有している２つのコ
の字形状の磁気鉄心半体２１を採用した改良形相間変圧
器もよく知られている。入力２２及び２３を、出力２４
と共に有しているこのような改良形相間変圧器は、主出
力電流のフリンジ磁束を最小限に抑えるという利点があ
る。
多相電力用電子回路の出力を並列にするために、図１に
示すような性質の基本的な相間変圧器が長らく知られて
いる。しかしながら、このような基本的な相間変圧器
は、かなりの出力電流の磁束フリンジ作用を有してい
る。図２に示すように、巻線２０ａ及び２０ｂと、積層
された鉄鋼鉄心半体の間の空隙とを有している２つのコ
の字形状の磁気鉄心半体２１を採用した改良形相間変圧
器もよく知られている。入力２２及び２３を、出力２４
と共に有しているこのような改良形相間変圧器は、主出
力電流のフリンジ磁束を最小限に抑えるという利点があ
る。
【０００３】これらの従来の改良形相間変圧器は、正し
く設計すると、サイクロコンバータのような電力調整装
置に給電する６相（２重３相）源の並列動作によく適し
ている。しかしながら、このシステムに対する重要な設
計パラメータは、システムの重量、寸法、容積、及び勿
論、コストを常に考慮に入れなければならない。前に述
べたように、上に述べた従来の相間変圧器は６相出力の
並列動作には旨く作用するが、入力の相数が９個、１２
個又は更に大きな数に増加するとき、必要となるこのよ
うな相間変圧器の数が目立って増加する。このように変
圧器の数を増加させることは、平衡フィルタ作用、循環
電流のレベルを制御するための出力電流の並列作用、及
びサイリスタ等の転流のために必要である。
く設計すると、サイクロコンバータのような電力調整装
置に給電する６相（２重３相）源の並列動作によく適し
ている。しかしながら、このシステムに対する重要な設
計パラメータは、システムの重量、寸法、容積、及び勿
論、コストを常に考慮に入れなければならない。前に述
べたように、上に述べた従来の相間変圧器は６相出力の
並列動作には旨く作用するが、入力の相数が９個、１２
個又は更に大きな数に増加するとき、必要となるこのよ
うな相間変圧器の数が目立って増加する。このように変
圧器の数を増加させることは、平衡フィルタ作用、循環
電流のレベルを制御するための出力電流の並列作用、及
びサイリスタ等の転流のために必要である。
【０００４】例えばシステムの入力が９相である場合、
３つの相間変圧器が必要である。更に、入力が１２相の
システムでは、相間変圧器の数は６つに増加する。数学
的な規則として、２つずつとった３相群の組み合わせ
（コンビネイション）の数が、出力１相当たりに必要な
相間変圧器の数に等しい。入力の相数が更に増加すれ
ば、相間変圧器の数を更に増加させることが必要にな
る。明らかに、このように目立って増加することによ
り、システムの重量、寸法、容積及びコストが大幅に増
加する。
３つの相間変圧器が必要である。更に、入力が１２相の
システムでは、相間変圧器の数は６つに増加する。数学
的な規則として、２つずつとった３相群の組み合わせ
（コンビネイション）の数が、出力１相当たりに必要な
相間変圧器の数に等しい。入力の相数が更に増加すれ
ば、相間変圧器の数を更に増加させることが必要にな
る。明らかに、このように目立って増加することによ
り、システムの重量、寸法、容積及びコストが大幅に増
加する。
【０００５】９相又は更に多くの相を並列にする場合に
システムの複雑さ及びコストを増す他の要因は、平衡し
たフィルタ作用及び転流等に必要な余分の相間変圧器の
数のみでなく、素子の間に必要な接続個所の数である。
例えば、図５に概略図で示すような９相のシステムで
は、３つの３相群４１、４２及び４３の各々からの入力
を有している３つの相間変圧器の構成により、共通の接
続個所を含めて、出力１相当たり合計９つの接続個所に
なる。このため、９相入力源で出力に３相を含んでいる
システムは、図５に示すような形の構成を３つ必要とす
る。このような構成は、平衡したフィルタ作用、良好な
並列動作を低下させるという欠点があると共に、接続個
所の更なる複雑さ及び接続個所の数の増加に関連して転
流が不平衡になるという欠点がある。
システムの複雑さ及びコストを増す他の要因は、平衡し
たフィルタ作用及び転流等に必要な余分の相間変圧器の
数のみでなく、素子の間に必要な接続個所の数である。
例えば、図５に概略図で示すような９相のシステムで
は、３つの３相群４１、４２及び４３の各々からの入力
を有している３つの相間変圧器の構成により、共通の接
続個所を含めて、出力１相当たり合計９つの接続個所に
なる。このため、９相入力源で出力に３相を含んでいる
システムは、図５に示すような形の構成を３つ必要とす
る。このような構成は、平衡したフィルタ作用、良好な
並列動作を低下させるという欠点があると共に、接続個
所の更なる複雑さ及び接続個所の数の増加に関連して転
流が不平衡になるという欠点がある。
【０００６】本発明は、従来の構成の利点、即ち磁束の
フリンジ作用を最小限にし、平衡したフィルタ作用及び
並列動作ができると共に、６相システムの転流ができる
という利点を、出力１相当たりに１つの多相間変圧器を
用いることにより、６相よりも多くの相を有しているシ
ステムにも拡張することができるという知見に基づいて
いる。本発明の多相間変圧器は、随意選択により、源の
任意の相数（好ましくは３の倍数）に対して設計するこ
とができるが、６相よりも多くの相を有する入力電力源
を有していると共に相間変圧器を必要とする任意の電力
調整装置に用いることが特に有利である。
フリンジ作用を最小限にし、平衡したフィルタ作用及び
並列動作ができると共に、６相システムの転流ができる
という利点を、出力１相当たりに１つの多相間変圧器を
用いることにより、６相よりも多くの相を有しているシ
ステムにも拡張することができるという知見に基づいて
いる。本発明の多相間変圧器は、随意選択により、源の
任意の相数（好ましくは３の倍数）に対して設計するこ
とができるが、６相よりも多くの相を有する入力電力源
を有していると共に相間変圧器を必要とする任意の電力
調整装置に用いることが特に有利である。
【０００７】後で詳しく説明するが、本発明の多相間変
圧器は、３つ又は更に多くのコの字形状の鉄心を含んで
おり、鉄心の各々は、巻線を有している。各々の巻線の
一端は、出力相端子に共通に接続されており、各々の巻
線の他端は、多相源によって給電される電力調整装置の
出力リード線に接続されている。コの字形状の鉄心の端
部にあるアングル形の平面状の面の間に、鉄心アセンブ
リの間の空隙が形成されている。適当な低い周波数及び
端部同士の間のインダクタンスが得られるような適当な
すき間及びその他の磁気回路のパラメータの選択によ
り、フィルタ作用及び転流の平衡に悪影響を与えずに、
広い範囲の電力調整システムへの適用が可能になる。更
に、出力１相当たりに１つの多相間変圧器しか必要とし
ないことにより、システムの重量、寸法及び容積を最小
限にして、システムを設計することができる。更に又、
主出力電流によるフリンジ磁束が最小限に抑えられるの
で、システムのシャーシ及びその他の部品は、従来の他
の設計の場合に必要とするよりも、多相間変圧器に一層
近付けて配置することができる。
圧器は、３つ又は更に多くのコの字形状の鉄心を含んで
おり、鉄心の各々は、巻線を有している。各々の巻線の
一端は、出力相端子に共通に接続されており、各々の巻
線の他端は、多相源によって給電される電力調整装置の
出力リード線に接続されている。コの字形状の鉄心の端
部にあるアングル形の平面状の面の間に、鉄心アセンブ
リの間の空隙が形成されている。適当な低い周波数及び
端部同士の間のインダクタンスが得られるような適当な
すき間及びその他の磁気回路のパラメータの選択によ
り、フィルタ作用及び転流の平衡に悪影響を与えずに、
広い範囲の電力調整システムへの適用が可能になる。更
に、出力１相当たりに１つの多相間変圧器しか必要とし
ないことにより、システムの重量、寸法及び容積を最小
限にして、システムを設計することができる。更に又、
主出力電流によるフリンジ磁束が最小限に抑えられるの
で、システムのシャーシ及びその他の部品は、従来の他
の設計の場合に必要とするよりも、多相間変圧器に一層
近付けて配置することができる。
【０００８】従って、本発明の主な目的は、上に述べた
図２の従来の（６相源に対して理想的な）改良形相間変
圧器の利点を６相よりも多くの相を有している電力源に
拡張し、それと共に図５の従来のシステムの欠点をなく
すことである。この点について言うと、ここで示す実施
例は、多数の従来の改良形相間変圧器に対する多相シス
テムの代替装置として動作し得ると共に、６相よりも多
くの相を有している電力源に採用されている相間変圧器
システムに置き換わって、このようなシステムに従来見
られた必要な接続個所の数を更に減少させるのに役立
つ。
図２の従来の（６相源に対して理想的な）改良形相間変
圧器の利点を６相よりも多くの相を有している電力源に
拡張し、それと共に図５の従来のシステムの欠点をなく
すことである。この点について言うと、ここで示す実施
例は、多数の従来の改良形相間変圧器に対する多相シス
テムの代替装置として動作し得ると共に、６相よりも多
くの相を有している電力源に採用されている相間変圧器
システムに置き換わって、このようなシステムに従来見
られた必要な接続個所の数を更に減少させるのに役立
つ。
【０００９】上述及びその他の目的及び利点は、以下図
面について詳しく説明するところを慎重に検討すること
により、更によく理解されよう。
面について詳しく説明するところを慎重に検討すること
により、更によく理解されよう。
【００１０】
【実施例】基本的な相間変圧器の後に開発された図２に
示すような種類の改良形相間変圧器は、２つのコの字形
状の鉄心の間に２つの同等の空隙を有している。この特
徴と共に、巻線当たりのターン数を慎重に選択すると共
に鉄心断面及びその他の設計パラメータの配列を慎重に
選択することにより、主出力のフリンジ磁束を最小限に
抑えた。更に、このような改良形相間変圧器を用いるこ
とにより、６相（２重３相）源２２及び２３を出力２４
で並列にしようとする場合に、許容し得る程度の平衡し
たフィルタ作用及び転流が得られた。
示すような種類の改良形相間変圧器は、２つのコの字形
状の鉄心の間に２つの同等の空隙を有している。この特
徴と共に、巻線当たりのターン数を慎重に選択すると共
に鉄心断面及びその他の設計パラメータの配列を慎重に
選択することにより、主出力のフリンジ磁束を最小限に
抑えた。更に、このような改良形相間変圧器を用いるこ
とにより、６相（２重３相）源２２及び２３を出力２４
で並列にしようとする場合に、許容し得る程度の平衡し
たフィルタ作用及び転流が得られた。
【００１１】例えば、図３に回路図で示すように、図示
のように相間変圧器３２に接続されている３相源３０及
び３１を用いて、１２パルスの電圧リップルを有してい
る図４（Ｃ）に示すような直流電圧を発生することがで
きる。２つの３相源の位相差が３０°である場合、源３
０は図４（Ａ）に示すような形の６パルスの電圧出力を
発生し、一方、源３１は図４（Ｂ）に示すような６パル
スの電圧リップルを発生する。しかしながら、組み合わ
された並列出力は図４（Ｃ）のようになる。
のように相間変圧器３２に接続されている３相源３０及
び３１を用いて、１２パルスの電圧リップルを有してい
る図４（Ｃ）に示すような直流電圧を発生することがで
きる。２つの３相源の位相差が３０°である場合、源３
０は図４（Ａ）に示すような形の６パルスの電圧出力を
発生し、一方、源３１は図４（Ｂ）に示すような６パル
スの電圧リップルを発生する。しかしながら、組み合わ
された並列出力は図４（Ｃ）のようになる。
【００１２】相間変圧器は、直流と、出力端子３３及び
３４に発生される第１２、第２４等の高調波等とに対す
る低域フィルタとして作用する。相間変圧器は、第６、
第１８等の高調波電圧に対して大きいインダクタンスを
呈し、こうして、それに伴うリップル電流を減少させ
る。このような第６、第１８等の高調波リップル電流
は、負荷電流に影響を与えたり又はその一部となったり
することなく、１つのブリッジから次のブリッジへ循環
する。しかしながら、第１２、第２４等の高調波電流
は、負荷インダクタンスと共に相間変圧器の低いインダ
クタンスに関係する。このような相間変圧器は、低周波
数の出力の並列動作のために、サイクロコンバータと共
に用いることができる。更に、前に述べたように、改良
形相間変圧器を用いると、出力電流のフリンジ磁束を有
効に最小限に抑えられる。
３４に発生される第１２、第２４等の高調波等とに対す
る低域フィルタとして作用する。相間変圧器は、第６、
第１８等の高調波電圧に対して大きいインダクタンスを
呈し、こうして、それに伴うリップル電流を減少させ
る。このような第６、第１８等の高調波リップル電流
は、負荷電流に影響を与えたり又はその一部となったり
することなく、１つのブリッジから次のブリッジへ循環
する。しかしながら、第１２、第２４等の高調波電流
は、負荷インダクタンスと共に相間変圧器の低いインダ
クタンスに関係する。このような相間変圧器は、低周波
数の出力の並列動作のために、サイクロコンバータと共
に用いることができる。更に、前に述べたように、改良
形相間変圧器を用いると、出力電流のフリンジ磁束を有
効に最小限に抑えられる。
【００１３】上に述べたところから判るように、図３の
相間変圧器回路は、複雑さ、重量及びコストのレベルを
比較的低くして、有利な結果が得られる。しかしなが
ら、９相、１２相又は更に多い相数の出力を並列にする
場合、平衡したフィルタ作用及び転流を達成するために
は、相間変圧器の数を実質的に増加することが必要であ
る。例えば、入力が９相であるシステムの例では、各々
の出力相に対して３つの相間変圧器が必要である。更に
入力が１２相のシステムでは、この数が出力相当たり、
６つのこのような変圧器に増加するというようになる。
このような状況では、明らかに、システムの重量及び寸
法が目立って増加する。更に、システムの素子の間に必
要な接続個所の数がシステムの複雑さを目立って高め、
それと共に接続の誤りの確率をかなり高くする。
相間変圧器回路は、複雑さ、重量及びコストのレベルを
比較的低くして、有利な結果が得られる。しかしなが
ら、９相、１２相又は更に多い相数の出力を並列にする
場合、平衡したフィルタ作用及び転流を達成するために
は、相間変圧器の数を実質的に増加することが必要であ
る。例えば、入力が９相であるシステムの例では、各々
の出力相に対して３つの相間変圧器が必要である。更に
入力が１２相のシステムでは、この数が出力相当たり、
６つのこのような変圧器に増加するというようになる。
このような状況では、明らかに、システムの重量及び寸
法が目立って増加する。更に、システムの素子の間に必
要な接続個所の数がシステムの複雑さを目立って高め、
それと共に接続の誤りの確率をかなり高くする。
【００１４】図５の回路図から判るように、３つの入力
端子４１、４２及び４３はいずれも３相入力を表してお
り、１相出力端子４４は３つの相間変圧器（３相出力で
は９つの相間変圧器）を用いている。更に、各々の相間
変圧器は、共通の接続個所４５を含めて３つの接続個所
を必要としており、このため、出力相当たり９つの接続
個所を必要とすることが認められよう。更に、このよう
なシステムはフィルタ作用、平衡した転流等に悪影響を
及ぼす。
端子４１、４２及び４３はいずれも３相入力を表してお
り、１相出力端子４４は３つの相間変圧器（３相出力で
は９つの相間変圧器）を用いている。更に、各々の相間
変圧器は、共通の接続個所４５を含めて３つの接続個所
を必要としており、このため、出力相当たり９つの接続
個所を必要とすることが認められよう。更に、このよう
なシステムはフィルタ作用、平衡した転流等に悪影響を
及ぼす。
【００１５】図６〜図１０に示す実施例の改良された多
相間変圧器構造は、６相よりも多くの相を有している入
力電力源の並列動作を利用している従来の多相システム
において、いくつかの改良形相間変圧器が用いられるこ
とに伴う上に述べたような欠点を解決する。しかしなが
ら、本発明の多相間変圧器の構造は、コストが一層安
く、必要とする素子及びそれに伴う接続個所を一層少な
くして、一層小型で軽量のシステムになると共に、磁束
のフリンジ作用を最小限に抑え、且つ平衡したフィルタ
及び転流を行うような形で、上に述べた従来の方式の利
点を組み合わせる。このような利点を達成するために、
各々の出力相当たり、１つの多相間変圧器しか必要とし
ない。
相間変圧器構造は、６相よりも多くの相を有している入
力電力源の並列動作を利用している従来の多相システム
において、いくつかの改良形相間変圧器が用いられるこ
とに伴う上に述べたような欠点を解決する。しかしなが
ら、本発明の多相間変圧器の構造は、コストが一層安
く、必要とする素子及びそれに伴う接続個所を一層少な
くして、一層小型で軽量のシステムになると共に、磁束
のフリンジ作用を最小限に抑え、且つ平衡したフィルタ
及び転流を行うような形で、上に述べた従来の方式の利
点を組み合わせる。このような利点を達成するために、
各々の出力相当たり、１つの多相間変圧器しか必要とし
ない。
【００１６】図１０に回路図で示すように、電力調整装
置を通じて入力端子１００、１０１及び１０２に接続さ
れている３つの３相源を並列動作させて、端子１０３に
１つの出力相を発生させることができる。明らかに、出
力相当たり、（参照番号１０４に示す３つの共通の接続
個所を含んでいる）６つの接続個所しか必要としない。
従って、この例に示す本発明の多相間変圧器の９相入力
電力源は、複雑の程度が少なく、３つの従来の相間変圧
器を用いている図５の同様なシステムと比べて、必要な
接続個所の数が一層少ない。
置を通じて入力端子１００、１０１及び１０２に接続さ
れている３つの３相源を並列動作させて、端子１０３に
１つの出力相を発生させることができる。明らかに、出
力相当たり、（参照番号１０４に示す３つの共通の接続
個所を含んでいる）６つの接続個所しか必要としない。
従って、この例に示す本発明の多相間変圧器の９相入力
電力源は、複雑の程度が少なく、３つの従来の相間変圧
器を用いている図５の同様なシステムと比べて、必要な
接続個所の数が一層少ない。
【００１７】更に、図６〜図９を見れば判るように、６
相よりも多くの相を含んでいる多相入力システムでは、
出力相当たりの素子の数の減少が達成される。例えば、
この例の９相源に対する本発明の多相間変圧器は、それ
ぞれが巻線６０を有している３つのコの字形状の鉄心６
１を含んでおり、こうして、図７に詳しく示すような形
の３つの同一の鉄心アセンブリ７２となっている。この
例の９相入力源システムは更に、各々の鉄心の脚のアン
グル形の平面状の面６３及び６４の間に形成されている
空隙６２を含んでいる。
相よりも多くの相を含んでいる多相入力システムでは、
出力相当たりの素子の数の減少が達成される。例えば、
この例の９相源に対する本発明の多相間変圧器は、それ
ぞれが巻線６０を有している３つのコの字形状の鉄心６
１を含んでおり、こうして、図７に詳しく示すような形
の３つの同一の鉄心アセンブリ７２となっている。この
例の９相入力源システムは更に、各々の鉄心の脚のアン
グル形の平面状の面６３及び６４の間に形成されている
空隙６２を含んでいる。
【００１８】図６〜図９を考えれば判るように、各々の
鉄心のそれぞれの面の間に同等の空隙６２が形成されて
おり、各々の面６３及び６４は、図６に示すように、鉄
心６１の側面に対して６０°の角度をなすように配置さ
れている。図示の実施例は、９相入力源システムの並列
動作の場合であるが、本発明の多相間変圧器の原理は、
入力の相数が更に多い（好ましくは３の倍数の）システ
ムにも適用し得る。例えば、１２相源を基本とした電力
調整システムは、図７に示すような鉄心アセンブリの４
つを必要とするが、面６３及び６４はコの字形状の鉄心
６１の側面に対して４５°の角度で配置されている。
鉄心のそれぞれの面の間に同等の空隙６２が形成されて
おり、各々の面６３及び６４は、図６に示すように、鉄
心６１の側面に対して６０°の角度をなすように配置さ
れている。図示の実施例は、９相入力源システムの並列
動作の場合であるが、本発明の多相間変圧器の原理は、
入力の相数が更に多い（好ましくは３の倍数の）システ
ムにも適用し得る。例えば、１２相源を基本とした電力
調整システムは、図７に示すような鉄心アセンブリの４
つを必要とするが、面６３及び６４はコの字形状の鉄心
６１の側面に対して４５°の角度で配置されている。
【００１９】相間変圧器を用いる任意の特定のシステム
の用途では、広汎に及ぶ設計パラメータが関係している
が、本発明の変圧器の構造的な設計は、空隙のすき間を
構成すること、巻線にあるターン数、並びに低周波数及
び端同士の間のインダクタンスを計算するための係数を
正しく調節するような鉄心断面の寸法を除いて、従来の
改良形相間変圧器に選択されたのと同様なパラメータを
用いる。絶縁銅線巻線と共に積層鉄鋼鉄心部を用いるこ
とも、勿論考えられる。しかしながら、本発明の多相間
変圧器の概念は、明らかに、特定の用途に対して適当な
設計を遂行するためのパラメータの選び方を用いて、広
い範囲の電力調整システムに応用し得る。しかしなが
ら、当業者であれば、以上の説明から、当業者の知識を
単に応用するだけで、特定の用途に対して最適に設計さ
れた比較的小型で軽量であると共にコストの安いシステ
ムを容易に作成することができると考えられる。
の用途では、広汎に及ぶ設計パラメータが関係している
が、本発明の変圧器の構造的な設計は、空隙のすき間を
構成すること、巻線にあるターン数、並びに低周波数及
び端同士の間のインダクタンスを計算するための係数を
正しく調節するような鉄心断面の寸法を除いて、従来の
改良形相間変圧器に選択されたのと同様なパラメータを
用いる。絶縁銅線巻線と共に積層鉄鋼鉄心部を用いるこ
とも、勿論考えられる。しかしながら、本発明の多相間
変圧器の概念は、明らかに、特定の用途に対して適当な
設計を遂行するためのパラメータの選び方を用いて、広
い範囲の電力調整システムに応用し得る。しかしなが
ら、当業者であれば、以上の説明から、当業者の知識を
単に応用するだけで、特定の用途に対して最適に設計さ
れた比較的小型で軽量であると共にコストの安いシステ
ムを容易に作成することができると考えられる。
【００２０】本発明を最も実用的な実施例と現在考えら
れるものについて説明したが、当業者であれば、特許請
求の範囲によって定められた本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更及び改変を加えることができることが理解さ
れよう。
れるものについて説明したが、当業者であれば、特許請
求の範囲によって定められた本発明の要旨の範囲内で、
種々の変更及び改変を加えることができることが理解さ
れよう。
【図１】従来の基本的な相間変圧器の概略図である。
【図２】従来公知の改良形相間変圧器の概略図である。
【図３】２重３相入力と共に現在用いられている従来の
相間変圧器を示す回路図である。
相間変圧器を示す回路図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は３０°の位相差を有
している２つの３相源に対する図３に示す回路で発生さ
れた別々の及び組み合わせのパルスリップル効果を示す
出力電圧のグラフである。
している２つの３相源に対する図３に示す回路で発生さ
れた別々の及び組み合わせのパルスリップル効果を示す
出力電圧のグラフである。
【図５】９相源電力調整システムに必要な３つの相間変
圧器を有している従来の構成の１つの出力相の回路図で
ある。
圧器を有している従来の構成の１つの出力相の回路図で
ある。
【図６】９相入力源を基本とした電力調整システムの１
つの出力相を発生するための本発明の一実施例の多相間
変圧器の平面図である。
つの出力相を発生するための本発明の一実施例の多相間
変圧器の平面図である。
【図７】図６に示す構成に用いられる巻線を含んでいる
１つのコの字形状の鉄心アセンブリの側面図である。
１つのコの字形状の鉄心アセンブリの側面図である。
【図８】巻線を省略してあるが、図７のコの字形状の鉄
心アセンブリの底面図である。
心アセンブリの底面図である。
【図９】巻線を省略してあるが、図７のコの字形状の鉄
心アセンブリの端面図である。
心アセンブリの端面図である。
【図１０】図６の実施例に対する多相間変圧器のコイル
の接続を示す回路図である。
の接続を示す回路図である。
６０ 巻線 ６１ コの字形状の鉄心 ６２ 空隙 ６３、６４ 平面状の面 １００、１０１、１０２ 入力端子 １０３ 出力端子
Claims (10)
- 【請求項１】 ６相よりも多くの相を有している多相入
力電力源の出力を並列にするのに用いられる多相間変圧
器であって、 それぞれが第１及び第２の端を有している第１及び第２
の脚部と、該第１及び第２の脚部の第１の端の間に設け
らている第３の脚部とを有している少なくとも３つの鉄
心部であって、各々の鉄心部の前記第１及び第２の脚部
の前記第２の端は、各々の隣接している鉄心部の前記第
１及び第２の脚部の間に空間のすき間を形成するよう
に、少なくとも２つの他の鉄心部と隣接する関係に設け
られている、少なくとも３つの鉄心部と、 それぞれが第１及び第２の端を有しており、前記鉄心部
の各々と誘導関係をもって設けられている巻線とを備え
ており、 該巻線の各々の前記第１の端は、互いに共通に接続され
ており、 前記巻線の各々の前記第２の端は、多相入力源に接続さ
れている多相間変圧器。 - 【請求項２】 各々の鉄心部の前記第１及び第２の脚部
の前記第２の端は、各々の前記隣接している鉄心部と共
に実質的に一様な空間のすき間を形成する面を含んでい
る請求項１に記載の多相間変圧器。 - 【請求項３】 各々の鉄心部の前記第１及び第２の脚部
の前記第２の端は、各々の前記隣接している鉄心部と共
に実質的に一様な空間のすき間を形成する２つの交差し
ている平面状の面を含んでいる請求項１に記載の多相間
変圧器。 - 【請求項４】 前記鉄心部の各々は、コの字形状の鉄心
部である請求項１に記載の多相間変圧器。 - 【請求項５】 前記鉄心部は、積層強磁性鉄心部である
請求項１に記載の多相間変圧器。 - 【請求項６】 ３つの前記鉄心部が設けられており、前
記巻線の前記第２の端の各々は、３相入力電力源に接続
されており、前記巻線の前記共通に接続されている第１
の端は、前記並列出力のうちの１つの出力相を形成して
いる請求項１に記載の多相間変圧器。 - 【請求項７】 前記３相電力源の各々は、互いに位相偏
移している請求項６に記載の多相間変圧器。 - 【請求項８】 ６相よりも多くの相を有している入力電
力源を含んでおり、多相入力電力源の出力を並列にする
電力調整システムであって、 請求項１に記載した少なくとも１つの多相間変圧器を含
んでいる電力調整システム。 - 【請求項９】 複数の出力相を含んでおり、１つの出力
相当たり１つの前記多相間変圧器のみを含んでいる請求
項８に記載の電力調整システム。 - 【請求項１０】 ９相入力電力源と、３つの前記出力相
とを含んでいる請求項９に記載の電力調整システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/991,194 US5379207A (en) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | Controlled leakage field multi-interphase transformer employing C-shaped laminated magnetic core |
| US991194 | 1992-12-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06244041A true JPH06244041A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=25536970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5314725A Withdrawn JPH06244041A (ja) | 1992-12-16 | 1993-12-15 | 多相間変圧器及び電力調整システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5379207A (ja) |
| EP (1) | EP0602926A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06244041A (ja) |
| KR (1) | KR940017074A (ja) |
| CA (1) | CA2103427A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011009434A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 複合リアクトル |
| JP2014204120A (ja) * | 2014-02-17 | 2014-10-27 | 東芝産業機器システム株式会社 | 静止誘導機器用鉄心の製造方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1507981A1 (en) * | 2002-05-28 | 2005-02-23 | Newfrey LLC | Resilient clip fastener and method of manufacturing the same |
| US20100008112A1 (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Feng Frank Z | Interphase transformer |
| WO2011154040A1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-15 | Schaffner Emv Ag | Harmonic cancelling interphase magnetic device |
| DE102011086403A1 (de) * | 2011-11-15 | 2013-05-16 | Würth Elektronik eiSos Gmbh & Co. KG | Induktionsbauteil |
| DE102012207557A1 (de) * | 2012-05-07 | 2013-11-07 | Wobben Properties Gmbh | Dreiphasige Drossel |
| JP2013247208A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 巻鉄心スコット変圧器 |
| FR2994763B1 (fr) * | 2012-08-23 | 2015-10-30 | Hispano Suiza Sa | Dispositif de puissance bobine comportant un enroulement d'un premier bobinage et un enroulement d'un deuxieme bobinage qui enveloppent une meme portion d'une jambe de noyau magnetique |
| DE102012218657A1 (de) * | 2012-10-12 | 2014-05-22 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Magnetkern, Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung und Verwendung eines solchen Magnetkerns |
| US10163562B2 (en) * | 2012-12-05 | 2018-12-25 | Futurewei Technologies, Inc. | Coupled inductor structure |
| US9680344B2 (en) | 2015-11-13 | 2017-06-13 | General Electric Company | Multiphase electrical machine and method of use |
| US10748703B2 (en) | 2016-01-28 | 2020-08-18 | Fanuc Corporation | Three-phase reactor comprising iron-core units and coils |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2899656A (en) * | 1959-08-11 | smith | ||
| CH158070A (de) * | 1931-11-30 | 1932-10-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Einrichtung zur Speisung eines Gleichrichters von einem Transformator mit zwölfphasiger Sekundärwicklung. |
| US2022341A (en) * | 1931-11-30 | 1935-11-26 | Bbc Brown Boveri & Cie | Electric current rectifying system |
| US2367927A (en) * | 1943-03-27 | 1945-01-23 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Three-phase transformer core |
| GB680206A (en) * | 1949-02-24 | 1952-10-01 | Muirhead & Co Ltd | Improvements in and relating to transformers |
| US3328738A (en) * | 1965-04-23 | 1967-06-27 | Westinghouse Electric Corp | Five-legged magnetic core structures and windings which produce flux in quadrature |
| US3395373A (en) * | 1966-08-31 | 1968-07-30 | Westinghouse Electric Corp | Three-phase transformer having four core legs |
| US3431483A (en) * | 1966-12-30 | 1969-03-04 | Gen Electric | Cycloconverter power circuits |
| US3504318A (en) * | 1969-05-07 | 1970-03-31 | Westinghouse Electric Corp | Three-phase transformer with four legged magnetic core |
| US3585484A (en) * | 1970-01-06 | 1971-06-15 | D T E Imperial Corp | Axial ampere-turn balancing in multiple, segregated secondary winding transformers |
| US4122385A (en) * | 1975-11-28 | 1978-10-24 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Saturable reactor current limiter |
| US4099066A (en) * | 1976-08-17 | 1978-07-04 | Beggs William C | Pulse generating system with high energy electrical pulse transformer and method of generating pulses |
| JPS56109074A (en) * | 1980-01-31 | 1981-08-29 | Sony Corp | Saturated reactor for correction of pincushion distortion |
| US4460950A (en) * | 1981-10-09 | 1984-07-17 | Gec-Elliott Automation Limited | Controlled bridge rectifier |
| DE3305708A1 (de) * | 1983-02-18 | 1984-08-23 | Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart | Drehstromdrosselspule mit fuenfschenkelkern |
| JPH0785653B2 (ja) * | 1986-12-22 | 1995-09-13 | 三菱電機株式会社 | サイクロコンバ−タ用三相変圧器 |
| JPH0779063B2 (ja) * | 1988-08-15 | 1995-08-23 | 三菱電機株式会社 | 位相調整変圧器 |
| JPH02262309A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Victor Co Of Japan Ltd | フライバックトランス |
| US5050058A (en) * | 1990-08-14 | 1991-09-17 | La Corporation De L'ecole Polytechnique | Family of power converters using rectifier transformers connected in series on the primary side |
-
1992
- 1992-12-16 US US07/991,194 patent/US5379207A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-11-18 CA CA002103427A patent/CA2103427A1/en not_active Abandoned
- 1993-12-14 EP EP93310047A patent/EP0602926A1/en not_active Withdrawn
- 1993-12-15 KR KR1019930027773A patent/KR940017074A/ko not_active Withdrawn
- 1993-12-15 JP JP5314725A patent/JPH06244041A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011009434A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 複合リアクトル |
| JP2014204120A (ja) * | 2014-02-17 | 2014-10-27 | 東芝産業機器システム株式会社 | 静止誘導機器用鉄心の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5379207A (en) | 1995-01-03 |
| CA2103427A1 (en) | 1994-06-17 |
| EP0602926A1 (en) | 1994-06-22 |
| KR940017074A (ko) | 1994-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3792286A (en) | Combining inverters for harmonic reduction | |
| US6101113A (en) | Transformers for multipulse AC/DC converters | |
| US3876923A (en) | Inverter paralleling for harmonic reduction | |
| US3628123A (en) | Apparatus for harmonic neutralization of inverters | |
| US6650557B2 (en) | 18-pulse rectification system using a wye-connected autotransformer | |
| US5455759A (en) | Symmetrical, phase-shifting, fork transformer | |
| US6198647B1 (en) | Twelve-phase transformer configuration | |
| US5781428A (en) | Transformer for 12-pulse series connection of converters | |
| JPH06244041A (ja) | 多相間変圧器及び電力調整システム | |
| US3711760A (en) | Rectifier-transformer system | |
| US7233506B1 (en) | Low kVA/kW transformers for AC to DC multipulse converters | |
| US6191968B1 (en) | Wye connected 3-phase to 9-phase auto-transformer with reduced winding currents | |
| US4106089A (en) | Alternating current power dividing or combining system | |
| US7274280B1 (en) | Nine-phase step-up/step-down autotransformer | |
| US4493016A (en) | Rectifier transformer | |
| JP2025093958A (ja) | タービン電気推進用非対称２４パルス単巻変圧器整流器ユニット、並びに関連するシステム及び方法 | |
| US4853664A (en) | Three-phase transformer for cycloconverter | |
| JP3192168B2 (ja) | 最適化１８パルス形ａｃ／ｄｃまたはｄｃ／ａｃコンバータ装置 | |
| JP2008278714A (ja) | 整流回路 | |
| US5852553A (en) | Harmonic neutralized voltage sourced inverter employing phase shifting interphase transformers | |
| JP2581687B2 (ja) | 整流器用変圧器 | |
| US1979699A (en) | Balance coil | |
| Abdollahi et al. | Harmonics mitigation approach by using pulse‐doubling circuit in the AC–DC rectifier | |
| Dotz et al. | Winding factor analysis of star-delta windings | |
| JPH08335520A (ja) | スコット結線変圧器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |