JPH06338428A - １対の磁心を有する変圧器およびこれを用いた分散型電源と系統電源との連係装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】一次および二次側巻線の両者に正常な電圧が印
加されているときは、１対の磁心の一方が正常な変圧動
作をし、いずれか一方の巻線の電圧が消失したときは、
電圧が印加された他方の巻線からの逆誘導による前記一
方の巻線の端子間電圧の発生を防止させる。 【構成】少なくとも一方の磁心が可飽和磁心であり、か
つ各単位変圧器の一次および二次巻線同士は、その一方
が直列接続され、他方が逆直列接続される。一次および
二次巻線の両者に所定の電圧が印加されるときは１つの
可飽和磁心が飽和して残りの磁心のみで変圧作用を行な
い、一次および二次巻線のいずれか一方のみに電圧が印
加されるときは前記可飽和磁心が不飽和になって、逆直
列接続された各巻線に誘起される電圧の値が等しく、逆
極性となるように各巻線の巻回数、磁心のＢＨ特性が選
定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分散型電源と系統電源と
の連係装置および、これに用いるのに適した変圧器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自家発電装置特に太陽電池、燃料電池な
どの分散型電源を、商用周波数の配電線などの系統電源
に連係して運転する技術が開発されている。

【０００３】図１１はその具体例を示すブロック図であ
る。分散型電源としての太陽電池１の直流出力はＤＣ／
ＡＣインバ−タ２によって商用周波数の交流に変換さ
れ、結合変圧器３を介して商用電源４に連係される。負
荷４２が接続された商用電源４には停電（または／およ
び短絡）検出装置６が設けられ、その検出出力によって
太陽電池側および商用電源側のブレ−カ７、８が開かれ
る。

【０００４】図１２は系統電源に連係された太陽電池の
他の従来例を示すブロック図である。この例では、ＤＣ
／ＡＣインバ−タ２Ａによって太陽電池１の直流出力が
高周波（例えば、数１０ＫＨｚ）に変換された後、高周
波変圧器３Ａおよび双方向性ＡＣ／ＡＣコンバ−タ９を
介して商用周波数の交流に変換され、商用電源４に連係
される。その他の構成は、図１１の場合と同じである。

【０００５】図１１、１２に示したような従来例におい
て、停電（または短絡）検出装置６としては、周波数継
電器、電圧継電器、電流継電器などが用いられる。系統
電源に短絡事故を生じたり、その故障修理や保守のため
に配電線への給電を止めたりするときには、検出装置の
検出出力によって太陽電池側および商用電源側のブレ−
カ７、８が開かれ、分散型電源１が系統から切離され
る。これにより、保守修理時に系統電源４が遮断されて
いるにも拘らず、分散型電源１からの誘導によって配電
線などに電圧を発生し、作業員が感電するなどの恐れが
なくなる。

【０００６】しかし、ブレ−カや継電器の動作には時間
遅れが伴い、また信頼性も低いと言う問題がある。また
系統電源４に複数の分散型電源１が連係された場合に
は、前記時間遅れのばらつきによって各分散型電源１の
切離しタイミングがずれるという問題もある。その対応
策として、図１３に示すような直交磁心を用いた連係用
変圧器が提案されている（１９９２年２月電気学会マグ
ネティックス研究会ＭＡＧ−９２−５７論文「直交磁心
形ＤＣ−ＡＣ変換器を適用した太陽光発電システムにつ
いて」参照）。

【０００７】同図において、直交磁心を用いた連係用変
圧器３Ｂでは、１対のｕ字型磁心３１、３２を、それぞ
れの磁気回路が空間的に９０°回転し、かつ直交するよ
うに組合せて変圧器磁心が構成され、それぞれのｕ字型
磁心に一次（分散型電源３０）側および二次（系統電源
４０）側の巻線が巻回され、各巻線に流れる電流によっ
て磁束Φ1 、Φ2 が誘起される。明らかなように、磁心
が飽和しない状態では、これらの磁束は反対側の巻線と
鎖交しないので通常の変圧器機能を奏しない。

【０００８】しかし、図から容易に理解できるように、
一次および二次側の磁気回路が一部で共通磁路となって
おり、かつこの共通磁路が飽和特性を有するように構成
され、この部分に磁束Φ1 、Φ2 の和の磁束が通るの
で、一次側の磁束Φ1 が増加すると共通磁路が飽和し、
二次巻線の実効インダクタンスが減少する。したがっ
て、一次側巻線に交流電流が供給されると二次側巻線の
インダクタンスが周期的に変化して二次側電流が変調を
受ける。この現象を利用して電力の変換、伝送を行なう
ものである。このような直交磁心変圧器では、系統電圧
が遮断または短絡された時には、磁心の共通磁路部分が
飽和しなくなり、また直交磁心は本来通常の変圧機能を
持たないため、分散型電源３０からの誘導によって系統
側４０に電圧が生ずることはなくなる。したがって、負
荷の両端に誘起電圧が印加されることがなくなり、停電
（または短絡）検出装置や継電器、ブレ−カを用いなく
ても作業時の感電などが防止される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１３からも容易に推
測されるように、直交磁心を用いた連係用変圧器はつぎ
のような問題がある。

【００１０】（１）磁路断面積が一対の磁心の接合面の
面積で制限されるので、磁心の利用効率が悪く、小形化
が難しい。

【００１１】（２）接合部から漏れ磁束が発生して渦電
流損失を生じやすく、また周辺機器での損失増加、周囲
環境への電磁誘導障害を発生しやすいのみならず、磁歪
現象によって接合部からノイズを発生しやすい。

【００１２】（３）高周波化が難しい。

【００１３】（４）磁心形状が特異であるため理論解析
や設計が難しい。

【００１４】本発明は上記の問題を解消するためになさ
れたもので、一般に市販されている部品のみを用いて分
散型電源と系統電源とを絶縁できると共に、特別な対策
を施さなくても、系統電圧消失時に分散型電源からの逆
誘導によって負荷に電圧が印加されることを原理的に防
止できる連係用変圧器およびこれを用いた分散型電源と
商用電源との系統連係装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の変圧器は、それ
ぞれが一次および二次巻線と、これら巻線が巻回された
磁心とよりなる１対の単位変圧器を組合わせたものであ
り、少なくとも一方の磁心が可飽和磁心であり、かつ各
単位変圧器の一次および二次巻線同士は、その一方が直
列接続され、他方が逆直列接続される。そして、一次お
よび二次巻線の両者に所定の電圧が印加されるときは１
つの可飽和磁心が飽和して残りの磁心のみで変圧作用を
行ない、一次および二次巻線のいずれか一方のみに電圧
が印加されるときは前記可飽和磁心が不飽和になって、
逆直列接続された各巻線に誘起される電圧の値が等し
く、逆極性となるように各巻線の巻回数、磁心のＢＨ特
性が選定される。

【００１６】また本発明の分散型電源と系統電源との連
係装置は、前記変圧器と、前記一次および二次巻線の一
方を、連係されようとする系統電源周波数と同一の周波
数を有する分散電源の交流出力に接続する手段と、前記
一次および二次巻線の他方を系統電源に接続する手段
と、系統電源電圧および分散電源電圧の位相差を検出す
る手段と、検出された位相差が予め設定された値に等し
くなるように分散電源電圧の位相を調整する手段とを具
備している。

【００１７】さらに他の分散型電源と系統電源との連係
装置は、前記変圧器と、連係されようとする分散型電源
の出力を供給されて高周波交流に変換し、前記変圧器の
一次巻線に供給する手段と、前記変圧器の二次巻線をそ
の入力に接続され、前記二次巻線に誘起された高周波交
流を系統電源周波数の交流に変換して系統電源に接続す
る手段と、系統電源電圧および分散型電源電圧の位相差
ならびに前記変圧器の一次および二次巻線の電圧の位相
差の一方を検出する手段と、検出された位相差が予め設
定された値に等しくなるように前記変圧器の一次側電圧
の位相を調整する手段とを具備している。

【００１８】

【作用】本発明の変圧器の一次および二次巻線の両者に
所定の電圧が印加されるときは、交流半波のある位相範
囲において１つの可飽和磁心が飽和するので、飽和しな
い他の磁心と巻線で通常の変圧作用が行なわれる。一
方、一次および二次巻線のいずれか一方のみに電圧が印
加されるときは前記可飽和磁心が不飽和になるので、１
対の磁心に巻回された他方の巻線に誘起される電圧は、
その値が等しく、逆極性となり、他方巻線の端子間電圧
は零になる。

【００１９】このような変圧器を介して分散型電源を配
電線などの系統電源に連携すると、系統電源が開放また
は短絡されて前記変圧器の一方の巻線に電圧が印加され
なくなると、１対の磁心が共に不飽和となってそれぞれ
が変圧作用を呈するので、他方巻線への印加電圧によっ
て一方の巻線に誘起される電圧は、１対の磁心の巻線対
で、その値が等しく、逆極性となる。このため、一方の
巻線の端子間電圧は零になり、感電などの事故が防止さ
れる。また、一次および二次巻線の両者に所定の電圧が
印加されるときは、交流半波のある位相範囲において１
つの可飽和磁心が飽和するので、飽和しない他の磁心と
巻線で通常の変圧作用が行なわれる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の実施例のブロック図である。
連係変圧器１０はそれぞれ可飽和磁心１１、１２を備え
た２個の独立の可飽和単位変圧器２１、２２よりなる。
図に明示したように、各可飽和単位変圧器の一次巻線１
３、１４は逆直列接続されて分散型電源３０に接続さ
れ、一方二次巻線１５、１６は直列接続され、配電線３
８を経て系統（商用）電源４０に接続される。配電線３
８には負荷４２が接続される。分散型電源３０は、系統
電源４０と同じ周波数で位相制御された交流であり、例
えば太陽電池の出力をインバ−タで交流に変換したもの
である。前記各巻線の巻数は、分散型電源３０および系
統電源４０の両方の交流電圧が同時に印加されたときは
前記交流の正または負の半周期の途中で、少なくとも一
方の可飽和磁心１１、１２が飽和するが、いずれか一方
の電圧しか印加されないときは前記半周期の途中で可飽
和磁心１１、１２が飽和することのないように設定され
る。このような可飽和磁心の材料としては、例えば「セ
ンパ−シル」などの商品名で市販されているような方向
性珪素鋼板が利用できる。

【００２１】動作時に、分散型電源３０および系統電源
４０の両方の交流電圧が正常に同時印加されており、か
つ２つの可飽和磁心１１、１２はいずれも飽和していな
い状態では、変圧器に流れる電流は励磁電流だけであ
り、その値は非常に小さい。そこで、各磁心における一
次側巻線の巻回数Ｎ12、Ｎ22は互いに等しく、またこれ
らと二次側巻線の巻回数Ｎ11、Ｎ21との比をｎ、分散型
電源３０および系統電源４０の電圧をＶ1 、Ｖ2 とし、
ファラデ−の法則を適用して各磁心１１、１２の二次側
に誘起する電圧Ｖ21、Ｖ22を求めると、次のようにな
る。

【００２２】Ｖ21＝（Ｖ2 ＋ｎＶ1 ）／２ Ｖ22＝（Ｖ2 −ｎＶ1 ）／２ すなわち、上記２つの磁心１１、１２には、分散電源３
０の出力電圧Ｖ1 を系統側に換算した電圧ｎＶ1 と、系
統電圧Ｖ2 との和または差の各２分の１が加わることに
なる。

【００２３】各磁心１１、１２の磁束量は、そこに印加
される電圧の積分値に依存するから、印加交流の正また
は負の半周期の途中でどちらかの磁心が飽和する。飽和
した側の磁心に巻回された巻線のリアクタンスは実質上
零となり、この巻線は短絡と見なすことができる。した
がって、いま磁心１２が飽和したと仮定すると、図１の
装置は等価的に図２の回路構成となり、不飽和側の磁心
１１の巻線１３、１５に全電圧が加わるので、その変圧
作用によって電力が伝送される。磁心１１と１２は、交
流電圧の正および負の半周期ごとに交互に、その途中か
ら飽和するが、前述の説明から容易に理解されるよう
に、磁心１１が飽和したときは磁心１２の変圧作用によ
って電力伝送が行なわれる。

【００２４】系統電源の正常時には、連係変圧器１０の
一次および二次側には分散電源電圧Ｖ1 と系統電源電圧
Ｖ2 とが同時に、ある位相差θを保って印加される。こ
のとき、両電源間のインピ−ダンスをＸとすると、周知
のようにＰ＝（Ｖ1 ・Ｖ2 sin θ）／Ｘで表される電力
の流れを生ずる。したがって、前記位相差θを調整する
ことによって電力伝送の方向と量を所望のように制御す
ることができる。なお、可飽和磁心に飽和インダクタン
スの小さい角形性の優れた磁心を用いる場合には、図１
の分散電源（インバータ）３０から変圧器を経て、系統
電源４０を通り分散電源３０に戻る大きな循環電流が流
れるため、片方の磁心が深く飽和し、鉄損の増加が問題
となる。この場合連係用リアクトルを分散電源３０の出
力と変圧器１０の間に挿入するか、分散電源の出力側に
電流形インバータを使用するのがよい。

【００２５】図３は系統電源に開放事故を生じたときの
等価回路である。系統電源４０が開放されると、連係変
圧器１０には分散電源３０の電圧が単独で印加される。
前述のように、この状態では交流の正負の全周期を通じ
て磁心が飽和することはなく、また各磁心１１、１２に
おける一次側巻線の巻回数Ｎ12、Ｎ22は互いに等しいと
仮定したので、それぞれの巻線１３、１４には常に分散
電源の出力電圧Ｖ1 の半分が印加され、二次側巻線１
５、１６には極性が反対で、絶対値が等しい電圧Ｖ21、
Ｖ22が誘起される。その結果、連係変圧器１０の二次側
に表れる電圧Ｖ2すなわち負荷に印加される電圧は零と
なり、分散電源３０から系統電源４０側へ伝送される電
力がないので系統側が充電されることもない。この場
合、分散電源３０は連係変圧器１０の励磁電流を供給す
るだけとなる。

【００２６】図４は系統電源に短絡事故を生じたときの
等価回路である。点線矢印のように系統電源４０が短絡
されたときも、図３の場合と同様に、連係変圧器１０に
は分散電源３０の電圧が単独で印加されるから、連係変
圧器１０の二次側に表れる電圧Ｖ2 すなわち負荷に印加
される電圧は零となり、系統側の短絡によって分散電源
３０から過電流が流れ出ることはない。この場合も、分
散電源３０は連係変圧器１０の励磁電流を供給するだけ
となる。

【００２７】また以上の説明から容易に理解されるよう
に、逆に分散電源側に開放、短絡の事故を生じた場合に
も、系統電源側によって分散電源側に電圧が誘起された
り、過電流が流れたりすることはなくなる。

【００２８】図１の装置は以上に説明したように動作す
るので、系統電源あるいは分散電源の事故や修理、保守
のために、これらの一方が短絡、開放されたときは、継
電器などの電路遮断装置をなんら使用すること無く、連
係変圧器が持つ本来の物理的性質のみによって他方の電
源側での電圧誘起や逆充電が自動的に防止されるので、
これらに起因する感電事故などを確実に防止できる。

【００２９】図５は、商品名「センパ−シル」で市販さ
れている可飽和磁心を用いた図１の装置における、系統
電源および分散電源電圧間の位相差と各電源からの供給
電力との関係の１例を示すグラフであり、横軸は連係変
圧器１０の一次および二次側電圧の位相差、縦軸は電力
である。この例では、分散電源３０は太陽電池であり、
そのインバ−タの出力電圧すなわち分散電源電圧Ｖ1 お
よび系統電源電圧Ｖ2をそれぞれ７０Ｖ、負荷抵抗を４
０Ω、負荷の消費電力を一定値ＰL （＝１２２．５Ｗ）
とした。系統電源および分散電源電圧間の位相差θを０
から３６０°まで変化させたとき、系統電源および分散
電源から供給される電力Ｐ2 、Ｐ3 は図示のように変化
する。

【００３０】すなわち、位相差θが９０〜１６５°の範
囲では磁心１２が、また２７０〜３４５°の範囲では磁
心１１が、それぞれ交流の正または負の半周期の途中で
飽和し、太陽電池すなわち分散電源３０から系統電源４
０側へ電力が伝送され、その他の位相差では電力の流れ
は反対になる。そして伝送される電力量は位相差によっ
て変化する。したがって、前記位相差を調整することに
よって電力の伝送方向と伝送量を制御することができ
る。例えば、図５で、電力Ｐ3 が最大値になる位相差に
設定すれば、太陽電池から最大電力を取出すことができ
る。

【００３１】図６は、図５と同じ装置において、一次お
よび二次側電圧を７０Ｖに保持して位相差θを変化した
場合の、一次および二次側電源の各分担電力Ｐ2 、Ｐ3
の変化状態を、負荷抵抗ＲL すなわち負荷電力をパラメ
−タとして示す図である。負荷抵抗ＲL を４０Ω、８０
Ωとし、そのときの負荷電力をカーブＰL1、ＰL2、また
商用電源の負担電力をカーブＰ21、Ｐ22でそれぞれ表わ
している。この図では、太陽電池の分担電力Ｐ3 のカ−
ブは、パラメ−タ（負荷電力）が変化しても変化せずに
すべて重なっている。すなわち、分散電源（太陽電池）
から供給される電力は負荷抵抗が変化してもほとんど変
化せず、位相差θのみに依存することが分かる。したが
って、一次および二次側電源電圧の位相差θを検出し、
この位相差を設定値に保つように一次側すなわち分散型
電源３０の出力電圧の位相を調整すれば、予定の（望ま
しくは最大の）電力を分散型電源３０から負荷に供給す
ることができる。

【００３２】図７は、本発明による分散型電源と系統電
源との連係装置の１実施例のブロック図である。同図に
おいて図１と同一の符号は同一または同等部分を示す。
位相差検出器２５は連係変圧器１０の一次および二次側
電源電圧の位相差θを検出し、これを位相制御回路２６
に供給する。位相制御回路２６は、位相差設定器２７で
設定された値と前記位相差θとを比較し、偏差が零にな
るように、例えばＤＣ／ＡＣインバ−タ２のトリガ信号
の位相を調整する。このようにして、図７の装置は設定
された位相差を保って動作する。

【００３３】図８は、前述の位相制御をデジタル的に行
なうための制御回路の１例を示すブロック図である。ゼ
ロクロス検出器４３は二次側すなわち商用電源４０の電
圧波形のゼロクロス点を検出して商用周波数の２倍の周
波数の信号を発生し、ＰＬＬ回路４３に供給する。ＰＬ
Ｌ回路４３はこの信号のさらに２５６倍の周波数のクロ
ック信号を発生し、カウンタ４５に供給する。カウンタ
４５の計数値は比較器４６に送られ、そこで、予定の位
相差θに応じて予め位相設定器で設定された値（例え
ば、商用周波数が６０Ｈｚで、進相１３０°ならば１３
０）と比較される。計数値が設定値を超えると、比較器
４６がパルスを発生してフリップフロップ４８をトリガ
するので、フリップフロップ４８からは時比率５０％の
パルスが得られる。このパルスは、太陽電池１の直流出
力を交流に変換するＤＣ／ＡＣインバ−タ２の駆動信号
として用いられる。なおこの場合、インバ−タ２の出力
はパルス状であり、連係変圧器１０の出力には高調波成
分が含まれるので、系統への流入を抑制するために、連
係変圧器１０の出力側に低域通過フィルタを挿入するこ
とが必要となる。

【００３４】以上では、一次および二次側電源を商用周
波数で直接連係する例を説明したが、この場合は次のよ
うな問題が予想される。

【００３５】（１）装置が大型となり、高価格になり易
い。

【００３６】（２）磁心が飽和されるので、磁歪による
低周波振動が生じて騒音の原因になり易い。

【００３７】このような問題を解決するためには、連係
変圧器を可聴周波数帯よりも高い高周波帯域で動作させ
るのが有利である。図９は、高周波帯域で動作する連係
変圧器を用いた本発明の実施例の原理的ブロック図であ
る。ＤＣ／ＡＣインバ−タ２Ａは、太陽電池１の直流出
力を高周波交流（例えば、２０ＫＨｚ）に変換し、連係
高周波変圧器１０Ｈの一次側に供給する。連係高周波変
圧器１０Ｈは、連係変圧器１０と同様の構成および磁心
の飽和特性を有する。双方向ＡＣ／ＡＣコンバ−タ９
は、連係高周波変圧器１０Ｈの高周波出力を商用周波数
交流に変換する。位相比較／制御回路２９は、連係高周
波変圧器１０Ｈの入出力側電圧の位相差を検出し、これ
を設定値と比較して検出位相差が設定値に合致するよう
にＤＣ／ＡＣインバ−タ２Ｈの動作を制御するものであ
り、図７や図８と同様の構成でよい。

【００３８】図１０（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の変
圧器の一次および二次巻線の具体的構成例を示す概念図
である。同図（Ａ）では、少なくとも一方を可飽和磁性
材で構成された１対の磁心１１、１２に、それぞれの一
次巻線に等しい電圧を印加した時二次巻線に誘起される
電圧が等しくなるような巻数比で、それぞれの磁心に巻
線１３〜１６を巻回して各別に単位変圧器を構成する。
その後、１対の磁心１１、１２を重ね合わせ、各巻線を
図示のような極性になるように接続する。この構成で
は、一次側巻線１３、１４にＶ1 の電圧を印加した場
合、直列接続された二次巻線１５、１６の端子間には電
圧が現れないが、個々の巻線１５、１６にはそれぞれ電
圧Ｖ21、Ｖ22が発生しているので、なお感電の恐れがあ
り、作業時の安全確保が十分ではない。

【００３９】同図（Ｂ）はこの点を改良するもので、少
なくとも一方を可飽和磁性材で構成された１対の磁心１
１、１２に、まず一次巻線１３、１４のみを巻回した
後、２つの磁心を重ね合せ、重ね合せた２つの磁心に共
通に１つの二次巻線１９を巻回する。この構成によれ
ば、二次巻線の端子間電圧はもちろん巻線に誘起する電
圧自体をも零にすることができるので感電の恐れを皆無
とし、作業時の安全をより確実にすることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の変圧器では、一次および二次側
巻線の両者に正常な電圧が印加されているときは、１対
の磁心の一方が正常な変圧動作をするが、いずれか一方
の巻線の電圧が消失したときは、電圧が印加された他方
の巻線からの逆誘導による前記一方の巻線の端子間電圧
の発生が防止される。これにより、感電の恐れが無くな
り、作業時の安全を確保することができる。また前記変
圧器はそれ自体の特性として前記の効果を奏し得るもの
であり、普通に市販されている部品のみで構成でき、セ
ンサや保護回路などの付加的部品を必要としないので、
構成が簡単で廉価に製造できるのみならず、信頼性も高
いという利点がある。

【００４１】前記変圧器を用いて、配電線などの系統電
源に太陽電池などの分散型電源を連係すれば、構造が簡
単で信頼性の高い連係装置が実現でき、系統電源や分散
型電源の保守点検時などに、当該電源を遮断したにも拘
らず感電するなどの恐れも無くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック図である。

【図２】図１の装置の正常動作時の等価回路である。

【図３】図１の装置の系統電源に開放事故を生じたとき
の等価回路である。

【図４】図１の装置の系統電源に短絡事故を生じたとき
の等価回路である。

【図５】系統電源および分散電源電圧間の位相差と各電
源からの供給電力との関係の１例を示すグラフである。

【図６】系統電源および分散電源の各分担電力の変化状
態を、負荷電力をパラメ−タとして示す図である。

【図７】本発明による分散型電源と系統電源との連係装
置の１実施例のブロック図である。

【図８】図７の連係装置に好適な制御回路の１例を示す
ブロック図である。

【図９】本発明による分散型電源と系統電源との連係装
置の他の実施例のブロック図である。

【図１０】本発明の変圧器の一次および二次巻線の構成
例を示す概念図である。

【図１１】系統電源に連係された太陽電池の従来例を示
すブロック図である。

【図１２】系統電源に連係された太陽電池の他の従来例
を示すブロック図である。

【図１３】直交磁心を用いた従来の連係用変圧器の斜視
図である。

【符号の説明】

１…太陽電池 ２、２Ａ…ＤＣ／ＡＣインバータ ４、
４０…系統（商用）電源 ９…ＡＣ／ＡＣコンバータ
１０…連係変圧器 １１、１２…可飽和磁心 ２１、２２…可飽和単位変圧器 ２９…位相比較・制御
回路 ３０…分散型電源 ４２…負荷

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれが磁心と、前記各磁心に巻回され
   た一次および二次巻線とよりなる１対の単位変圧器を具
   備した変圧器であって、前記一次および二次巻線同士
   は、その一方が直列接続され、他方が逆直列接続され、
   少なくとも一方の磁心が可飽和磁心であって、一次およ
   び二次巻線の両者に所定の電圧が印加されるときは前記
   可飽和磁心が飽和し、一次および二次巻線のいずれか一
   方のみに電圧が印加されるときは前記可飽和磁心が不飽
   和になることを特徴とする変圧器。
2. 【請求項２】前記可飽和磁心は、印加電圧の半周期の一
   部で飽和される請求項１記載の変圧器。
3. 【請求項３】直列接続された巻線の両端に交流電圧が印
   加された時、逆直列接続された各巻線に誘起される電圧
   は、値が等しく、逆極性である請求項１または２記載の
   変圧器。
4. 【請求項４】１対の単位変圧器が共に可飽和磁心よりな
   り、それぞれの磁心のＢＨ特性が事実上等しい請求項１
   〜３のいずれか１に記載の変圧器。
5. 【請求項５】少なくとも一方が可飽和特性を有する１対
   の磁心と、１対の磁心に共通に巻回された第１の巻線
   と、それぞれの磁心に別個に巻回されて直列接続された
   第２および第３の巻線とを具備し、第１の巻線に流れる
   電流によって第２および第３の巻線に誘起される電圧が
   互いに相殺されるように構成された変圧器。
6. 【請求項６】前記請求項１〜５のいずれか１に記載の変
   圧器と、前記一次および二次巻線の一方を、連係されよ
   うとする系統電源周波数と同一の周波数を有する分散電
   源の交流出力に接続する手段と、前記一次および二次巻
   線の他方を系統電源に接続する手段と、系統電源電圧お
   よび分散電源電圧の位相差を検出する手段と、検出され
   た位相差が予め設定された値に等しくなるように分散電
   源電圧の位相を調整する手段とを具備した分散型電源と
   系統電源との連係装置。
7. 【請求項７】分散型電源は直流電源であり、前記直流電
   源の出力を系統電源周波数と同一の周波数を有する交流
   に変換して出力するＤＣ／ＡＣインバ−タをさらに具備
   した請求項６記載の分散型電源と系統電源との連係装
   置。
8. 【請求項８】前記請求項１〜５のいずれか１に記載の変
   圧器と、連係されようとする分散型電源の出力を供給さ
   れて高周波数交流に変換し、前記変圧器の一次巻線に供
   給する手段と、前記変圧器の二次巻線をその入力に接続
   され、前記二次巻線に誘起された高周波数交流を系統電
   源周波数の交流に変換して系統電源に接続する手段と、
   系統電源電圧および分散型電源電圧の位相差ならびに前
   記変圧器の一次および二次巻線の電圧の位相差の一方を
   検出する手段と、検出された位相差が予め設定された値
   に等しくなるように前記変圧器の一次側電圧の位相を調
   整する手段とを具備した分散型電源と系統電源との連係
   装置。