JPH088186B2 - 変流器 - Google Patents
変流器Info
- Publication number
- JPH088186B2 JPH088186B2 JP63328443A JP32844388A JPH088186B2 JP H088186 B2 JPH088186 B2 JP H088186B2 JP 63328443 A JP63328443 A JP 63328443A JP 32844388 A JP32844388 A JP 32844388A JP H088186 B2 JPH088186 B2 JP H088186B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- primary winding
- secondary winding
- current transformer
- primary
- Prior art date
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は変流器に関するものである。
近時では電力計においても変流器（CT）の出力を電子
回路で処理する方式のものが開発されている。この電子
回路において通常使用する電流は数mA程度である。その
ため、変流器においてこのような数mA程度に電流を変成
して電子回路に供給する必要があり、その分、二次巻数
が増加する傾向にある。
回路で処理する方式のものが開発されている。この電子
回路において通常使用する電流は数mA程度である。その
ため、変流器においてこのような数mA程度に電流を変成
して電子回路に供給する必要があり、その分、二次巻数
が増加する傾向にある。
例えば、測定電流が数Ａオーダーであれば、二次巻線
の巻数が1000回程度で良いが、数mAオーダーともなる
と、20000回以上も二次巻線を巻く必要があり、少ない
巻数で変成比を大きくする方法の出現が要望されてい
る。
の巻数が1000回程度で良いが、数mAオーダーともなる
と、20000回以上も二次巻線を巻く必要があり、少ない
巻数で変成比を大きくする方法の出現が要望されてい
る。
従来、このような技術として次のようなものがあっ
た。
た。
まず、第11図において、１は棒形導体からなる一次巻
線、２は二次巻線であり、一次巻線１を構成する導体に
は、この導体よりも小さな抵抗の導体からなる分流回路
３が並列に接続されている。
線、２は二次巻線であり、一次巻線１を構成する導体に
は、この導体よりも小さな抵抗の導体からなる分流回路
３が並列に接続されている。
これにより、このものは、一次巻線１に供給する電流
の一部を分流回路３に流し、その分、一次巻線１に流す
電流を小さくし、変成比を稼ごうというものである。
の一部を分流回路３に流し、その分、一次巻線１に流す
電流を小さくし、変成比を稼ごうというものである。
しかしながら、このものは、一次巻線１を構成する導
体のインダクタンス成分が大きいことが原因で位相角が
大きく、また抵抗温度係数の影響が大きいという欠点が
ある。
体のインダクタンス成分が大きいことが原因で位相角が
大きく、また抵抗温度係数の影響が大きいという欠点が
ある。
また、第12図において、４は一次鉄心、５はこの一次
鉄心４に装着されている一次巻線、６は二次鉄心、７は
この二次鉄心６に装着されている二次巻線である。一次
鉄心４は円筒状のもので、その中空部内に一次鉄心によ
る磁界が発生している。二次鉄心６は、棒状のもので、
この一次鉄心４の中空部内に挿入され、これにより二次
巻線７が一次巻線５による磁界内に配置される。
鉄心４に装着されている一次巻線、６は二次鉄心、７は
この二次鉄心６に装着されている二次巻線である。一次
鉄心４は円筒状のもので、その中空部内に一次鉄心によ
る磁界が発生している。二次鉄心６は、棒状のもので、
この一次鉄心４の中空部内に挿入され、これにより二次
巻線７が一次巻線５による磁界内に配置される。
二次鉄心６は二次巻線７の軸心が一次巻線５の軸心に
対して角度αをなすように一次鉄心４に保持されてい
る。
対して角度αをなすように一次鉄心４に保持されてい
る。
これにより、このものは、一次巻線５と二次巻線７と
を同軸に配置する場合に比べて（1/cosα）だけ変成比
を大きくしようというものである。
を同軸に配置する場合に比べて（1/cosα）だけ変成比
を大きくしようというものである。
しかしながら、このものは、正確な測定のためには、
その傾斜角度を正確にして二次巻線７を固定しなければ
ならず、そのため二次鉄心６やボビンを固定する構造が
複雑になると言う問題がある。
その傾斜角度を正確にして二次巻線７を固定しなければ
ならず、そのため二次鉄心６やボビンを固定する構造が
複雑になると言う問題がある。
なお、図示はしないが変流器をカスケードに接続し
て、小さな二次電流を得る方法もあるが、この場合、一
断目の二次電流は大きく、電子回路で補償することがで
きないため、誤差が大きくなるという問題があり、一つ
の変流器で大きな変成比を得る方が望ましい。
て、小さな二次電流を得る方法もあるが、この場合、一
断目の二次電流は大きく、電子回路で補償することがで
きないため、誤差が大きくなるという問題があり、一つ
の変流器で大きな変成比を得る方が望ましい。
上述したように、従来の変流器にあっては、巻数比よ
り大きな変成比を得るにあたり、位相角、温度係数、巻
線の固定構造等が原因で安定した変成比が得られないと
いう問題がある。
り大きな変成比を得るにあたり、位相角、温度係数、巻
線の固定構造等が原因で安定した変成比が得られないと
いう問題がある。
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑み
てなされたもので、その目的とするところは、巻数比よ
り大きな変成比を安定して得ることができる変流器を提
供することにある。
てなされたもので、その目的とするところは、巻数比よ
り大きな変成比を安定して得ることができる変流器を提
供することにある。
本発明の変流器は鉄心の前記一次巻線装着部に空隙を
設け、この一次巻線を、二次巻線にその磁束を鎖交させ
る有効面積が二次巻線の面積よりも小さくなるようにそ
の空隙に挿入したものである。
設け、この一次巻線を、二次巻線にその磁束を鎖交させ
る有効面積が二次巻線の面積よりも小さくなるようにそ
の空隙に挿入したものである。
二次巻線に鎖交する磁束の量は、一次巻線の起磁力、
及び一次巻線と二次巻線との面積比に依存する。
及び一次巻線と二次巻線との面積比に依存する。
本発明によれば、鉄心の一次巻線装着部に空隙を設
け、一次巻線をこの空隙に挿入するようにして、その磁
束を二次巻線に鎖交させる有効面積を二次巻線の面積よ
りも小さくなるように鉄心に装着したので、巻数比より
も大きな変成比を得ることができる。
け、一次巻線をこの空隙に挿入するようにして、その磁
束を二次巻線に鎖交させる有効面積を二次巻線の面積よ
りも小さくなるように鉄心に装着したので、巻数比より
も大きな変成比を得ることができる。
このように本発明は一次巻線と二次巻線との面積比を
調整することにより変成比を調節できる構造となってい
るので、インダクタンス成分の影響が小さく、また抵抗
温度係数の問題がなく、しかも空隙にスペーサ等を設け
ることで一次巻線は容易に鉄心へ固定することができ、
安定した状態で巻線比よりも大きな変成比が得られるこ
ととなる。
調整することにより変成比を調節できる構造となってい
るので、インダクタンス成分の影響が小さく、また抵抗
温度係数の問題がなく、しかも空隙にスペーサ等を設け
ることで一次巻線は容易に鉄心へ固定することができ、
安定した状態で巻線比よりも大きな変成比が得られるこ
ととなる。
以下に本発明の実施例について図面を参照しつつ説明
する。
する。
第１図は本発明の第１実施例に係る変流器の正面図、
第２図はそのII−II線に沿う断面図、第３図はIII−III
線に沿う断面図である。なお、第３図中、Ｕは上向きの
磁束の方向を表わす記号である。
第２図はそのII−II線に沿う断面図、第３図はIII−III
線に沿う断面図である。なお、第３図中、Ｕは上向きの
磁束の方向を表わす記号である。
これらの図において、８はMTコアからなる鉄心、11は
この鉄心８に装着されている一次巻線12は同じく二次巻
線である。
この鉄心８に装着されている一次巻線12は同じく二次巻
線である。
鉄心８はＭ形部９とＴ形部10とからなり、これらＭ形
部９及びＴ形部10はその中心部において凸出し互いに対
向する部分が二次巻線装着部13,14とされている。二次
巻線12はこれら二次巻線装着部13,14に全巻数の半部ず
つに分けられて図示を省略するボビンを介して巻き付け
られている。
部９及びＴ形部10はその中心部において凸出し互いに対
向する部分が二次巻線装着部13,14とされている。二次
巻線12はこれら二次巻線装着部13,14に全巻数の半部ず
つに分けられて図示を省略するボビンを介して巻き付け
られている。
二次巻線装着部13と二次巻線装着部14との間は一次巻
線11の装着部とされ、この装着部は空隙15により構成さ
れている。この空隙15にはスペーサ16が挿着固定されて
おり、このスペーサ16にはその前後方向中心部において
一方の側部から他方の側部に貫通するワイヤ挿通孔17が
設けられている。
線11の装着部とされ、この装着部は空隙15により構成さ
れている。この空隙15にはスペーサ16が挿着固定されて
おり、このスペーサ16にはその前後方向中心部において
一方の側部から他方の側部に貫通するワイヤ挿通孔17が
設けられている。
一次巻線11は、一本のワイヤからなっておりこれがス
ペーサ16のワイヤ挿通孔17を通されて、その各端よりス
ペーサ16の前部に導かれるようにして該スペーサ16の半
分の部分に巻き付けられることにより構成される。
ペーサ16のワイヤ挿通孔17を通されて、その各端よりス
ペーサ16の前部に導かれるようにして該スペーサ16の半
分の部分に巻き付けられることにより構成される。
これにより、空隙15における一次巻線11が通る箇所を
境にして一方の側と他方の側とで発生する磁束が反対向
きになり、空隙15の各側の面積の差分（有効面積）が二
次巻線12の鎖交磁束となって、巻数比より大きな変成比
が得られることとなる。
境にして一方の側と他方の側とで発生する磁束が反対向
きになり、空隙15の各側の面積の差分（有効面積）が二
次巻線12の鎖交磁束となって、巻数比より大きな変成比
が得られることとなる。
なお、スペーサ16は二次巻線12用のボビンと一体にし
ても良い。
ても良い。
第４図は本発明の第２実施例の係る変流器の正面図、
第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿う断面図、第６図は第４
図のVI−VI線に沿う断面図である。なお、第６図中、Ｕ
は上向きの、Ｄは下向きの、それぞれ磁束の方向を表わ
す記号である。
第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿う断面図、第６図は第４
図のVI−VI線に沿う断面図である。なお、第６図中、Ｕ
は上向きの、Ｄは下向きの、それぞれ磁束の方向を表わ
す記号である。
これらの図において、この第２実施例の特徴はその一
次巻線11の構成と、これに伴うスペーサ16の構成にあ
る。
次巻線11の構成と、これに伴うスペーサ16の構成にあ
る。
すなわち、一次巻線11は２つの巻線部11A11Bからな
り、これらの巻線部11A,11Bは第６図に示すように互い
に反対方向の磁束を発生するようにスペーサ16に巻き付
けられているしたがって、この巻線部11A,11Bは相互に
磁束を打ち消し合うため、有効面積はその巻線部11A,11
Bの面積の差に相当する。
り、これらの巻線部11A,11Bは第６図に示すように互い
に反対方向の磁束を発生するようにスペーサ16に巻き付
けられているしたがって、この巻線部11A,11Bは相互に
磁束を打ち消し合うため、有効面積はその巻線部11A,11
Bの面積の差に相当する。
これにより、この一次巻線11から二次巻線12に鎖交す
る磁束は、巻線部11A,11Bが発生する磁束の差分とな
り、一次巻線11と二次巻線12との巻線比よりも大きな変
成比を得ることができることとなる。
る磁束は、巻線部11A,11Bが発生する磁束の差分とな
り、一次巻線11と二次巻線12との巻線比よりも大きな変
成比を得ることができることとなる。
スペーサ16には各巻線部11A,11Bの一部を挿通するた
めに２本のワイヤ挿通孔17A,17Bが前後方向に位置をず
らして設けてある。
めに２本のワイヤ挿通孔17A,17Bが前後方向に位置をず
らして設けてある。
尚、このような構造とする場合、第７図に示すよう
に、スペーサ16を厚肉のものとし、ワイヤ挿通孔17A,17
Bを前後方向にずらすと同時に、その厚さ方向にずらす
ことで、巻線部11A11Bとの高い電気的絶縁性が確保され
る。
に、スペーサ16を厚肉のものとし、ワイヤ挿通孔17A,17
Bを前後方向にずらすと同時に、その厚さ方向にずらす
ことで、巻線部11A11Bとの高い電気的絶縁性が確保され
る。
第８図は本発明の第３実施例に係る変流器の側面図、
第９図はそのIX−IX線に沿う断面図である。
第９図はそのIX−IX線に沿う断面図である。
これらの図に示すように、本発明はカットコアからな
る鉄心18を用いても良い。19,20は二次巻線12の装着部
であり、二次巻線12はこの装着部に全巻数の半分ずつに
分けられて巻き付けられている。
る鉄心18を用いても良い。19,20は二次巻線12の装着部
であり、二次巻線12はこの装着部に全巻数の半分ずつに
分けられて巻き付けられている。
一次巻線装着部となる空隙15は、この二次巻線装着部
19と二次巻線装着部20との間に設けられ、ここにはスペ
ーサ16が挿着されている。
19と二次巻線装着部20との間に設けられ、ここにはスペ
ーサ16が挿着されている。
このスペーサ16は第１実施例のものと同じ構成であ
り、一次巻線11はこのスペーサ16にこの第１実施例のも
のと同じ構造で装着されているものである。
り、一次巻線11はこのスペーサ16にこの第１実施例のも
のと同じ構造で装着されているものである。
第10図は本発明の変流器の出力誤差を補償する電子回
路であり、本発明の発明者により開発され、本願の出願
人により特許出願されているものである（特願昭63−27
6950号）。
路であり、本発明の発明者により開発され、本願の出願
人により特許出願されているものである（特願昭63−27
6950号）。
この図において、21は本発明の変流器、22はその鉄
心、23は一次巻線、24は二次巻線である。
心、23は一次巻線、24は二次巻線である。
この二次巻線24の一端にはオペアンプ25の反転入力端
子が接続され、同他端にはオペアンプ25の非反転入力端
子が接続されている。
子が接続され、同他端にはオペアンプ25の非反転入力端
子が接続されている。
オペアンプ25の反転入力端子と出力端子との間には第
１の帰還インピーダンス26が接続され、同アンプ25の非
反転入力端子と出力端子との間には第２の帰還インピー
ダンス27が接続されている。
１の帰還インピーダンス26が接続され、同アンプ25の非
反転入力端子と出力端子との間には第２の帰還インピー
ダンス27が接続されている。
二次巻線24の上記他端とオペアンプ25の非反転入力端
子との間には補償用インピーダンス28が接続され、これ
らの接続点とアースとの間に負担29が接続されている。
子との間には補償用インピーダンス28が接続され、これ
らの接続点とアースとの間に負担29が接続されている。
ここで、第１の帰還インピーダンス26のインピーダン
スをZf、第２の帰還インピーダンス12のインピーダンス
をZm、補償用インピーダンス13のインピーダンスをZn、
二次漏れインピーダンスをZ21とすると、変流器21の二
次誘起電圧Ｅが零になる条件は、 Zn/Zm＝Z21/Zf である。
スをZf、第２の帰還インピーダンス12のインピーダンス
をZm、補償用インピーダンス13のインピーダンスをZn、
二次漏れインピーダンスをZ21とすると、変流器21の二
次誘起電圧Ｅが零になる条件は、 Zn/Zm＝Z21/Zf である。
この条件を満足するように各インピーダンスZn,Zm,Zf
を設定することにより、二次誘起電圧Ｅを零にすること
ができ、励磁電流が零になって、誤差の補償が可能とな
る。
を設定することにより、二次誘起電圧Ｅを零にすること
ができ、励磁電流が零になって、誤差の補償が可能とな
る。
二次電流は二次巻線24の上記一端から、第１のインピ
ーダンス26、オペアンプ25の出力端子、同アンプ25の電
源端子、その接地点を通じ、負担29を介して二次巻線24
の上記他端へと還流する。よって、負担29はその二次電
流から測定量を得る。
ーダンス26、オペアンプ25の出力端子、同アンプ25の電
源端子、その接地点を通じ、負担29を介して二次巻線24
の上記他端へと還流する。よって、負担29はその二次電
流から測定量を得る。
このため、本補償回路は、負担29が測定量を電流とし
て取出しているもので有るから、使用温度条件により二
次漏れインピーダンスZ21が変化することで補償電圧の
過不足が生じたとしても、測定精度がこれに影響される
ことがない、というものである。
て取出しているもので有るから、使用温度条件により二
次漏れインピーダンスZ21が変化することで補償電圧の
過不足が生じたとしても、測定精度がこれに影響される
ことがない、というものである。
以上説明したように本発明によれば、鉄心の一次巻線
装着部に空隙を設け、一次巻線をこの空隙に挿入するよ
うにして、その磁束を二次巻線に鎖交させる有効面積を
二次巻線の面積よりも小さくなるように鉄心を装着した
ので、巻数比よりも大きな変成比を得るようにし、一次
巻線と二次巻線との面積比を調整することにより変成比
を調節できる構造としたので、インダクタンス成分の影
響が小さく、また抵抗温度係数の問題がなく、しかも空
隙にスペーサ等を設けることで一次巻線は容易に鉄心へ
固定することができ、安定した状態で巻線比よりも大き
な変成比が得られるという効果を奏する。
装着部に空隙を設け、一次巻線をこの空隙に挿入するよ
うにして、その磁束を二次巻線に鎖交させる有効面積を
二次巻線の面積よりも小さくなるように鉄心を装着した
ので、巻数比よりも大きな変成比を得るようにし、一次
巻線と二次巻線との面積比を調整することにより変成比
を調節できる構造としたので、インダクタンス成分の影
響が小さく、また抵抗温度係数の問題がなく、しかも空
隙にスペーサ等を設けることで一次巻線は容易に鉄心へ
固定することができ、安定した状態で巻線比よりも大き
な変成比が得られるという効果を奏する。
第１図は本発明の第１実施例に係る変流器の正面図、第
２図は第１図のII−II線に沿う断面図、第３図は第１図
のIII−III線に沿う断面図、第４図は本発明の第２実施
例に係る変流器の正面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に
沿う断面図、第６図は第４図のVI−VI線に沿う断面図、
第７図は第４図〜第６図の一次巻線を用いる場合のスペ
ーサの変形例の正面図、第８図は本発明の第３実施例に
係る変流器の側面図、第９図はそのIX−IX線に沿う断面
図、第10図は本発明の変流器に用いる好適な誤差補償回
路の回路図、第11図は分流回路を用いた従来例の説明
図、第12図は二次巻線を一次巻線に対して傾斜させて保
持する構造を用いた従来例の説明図である。 ８…鉄心（MTコア）、11…一次巻線、11A,11B…相互に
逆方向の磁束を発生する巻線部、12…二次巻線、15…空
隙、16…スペーサ、17,17A,17B…ワイヤ挿通孔、18…鉄
心（カットコア）。
２図は第１図のII−II線に沿う断面図、第３図は第１図
のIII−III線に沿う断面図、第４図は本発明の第２実施
例に係る変流器の正面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に
沿う断面図、第６図は第４図のVI−VI線に沿う断面図、
第７図は第４図〜第６図の一次巻線を用いる場合のスペ
ーサの変形例の正面図、第８図は本発明の第３実施例に
係る変流器の側面図、第９図はそのIX−IX線に沿う断面
図、第10図は本発明の変流器に用いる好適な誤差補償回
路の回路図、第11図は分流回路を用いた従来例の説明
図、第12図は二次巻線を一次巻線に対して傾斜させて保
持する構造を用いた従来例の説明図である。 ８…鉄心（MTコア）、11…一次巻線、11A,11B…相互に
逆方向の磁束を発生する巻線部、12…二次巻線、15…空
隙、16…スペーサ、17,17A,17B…ワイヤ挿通孔、18…鉄
心（カットコア）。
Claims (1)
- 【請求項１】一次巻線と二次巻線とが装着される鉄心の
前記一次巻線装着部として空隙が設けられ、前記一次巻
線は、前記二次巻線にその磁束を鎖交させる有効面積が
該二次巻線の面積よりも小さくなるように前記空隙に挿
入されていることを特徴とする変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328443A JPH088186B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328443A JPH088186B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 変流器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02174104A JPH02174104A (ja) | 1990-07-05 |
| JPH088186B2 true JPH088186B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=18210331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63328443A Expired - Fee Related JPH088186B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088186B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2701591B1 (fr) * | 1994-01-11 | 1995-11-24 | Schlumberger Ind Inc | Transformateur de courant non blindé à couplage par de l'air. |
| JP2007285964A (ja) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Nec Tokin Corp | 電流検出器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60183416U (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-05 | 株式会社東芝 | 変流器 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63328443A patent/JPH088186B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02174104A (ja) | 1990-07-05 |
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