JPH0917654A - 変圧器 - Google Patents

変圧器

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JPH0917654A
JPH0917654A JP7164070A JP16407095A JPH0917654A JP H0917654 A JPH0917654 A JP H0917654A JP 7164070 A JP7164070 A JP 7164070A JP 16407095 A JP16407095 A JP 16407095A JP H0917654 A JPH0917654 A JP H0917654A
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JP
Japan
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iron core
piezoelectric element
piezoelectric
transformer
vibration
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Withdrawn
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JP7164070A
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English (en)
Inventor
Akira Yamagishi
明 山岸
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的に簡単な構成で鉄心の励磁振動による
振動を効果的に減衰して騒音を抑制した変圧器を提供す
る。 【構成】 冷却絶縁媒体7中に配置した鉄心締付金具2
に、一端を固定した弾性振動体14を設け、この弾性振
動体14に圧電素子8を貼り付け、圧電素子8の両端子
をそれぞれ接続線15を介して可変接続抵抗11に接続
し、この可変接続抵抗11は接続部10を介してタンク
13外に導出したコントローラ12によって抵抗値を調
整可能に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却絶縁媒体で満たし
たタンク内に騒音の原因となる励磁振動を伴う鉄心を配
置して成る変圧器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、冷却絶縁媒体で満たしたタンク
内に鉄心を配置して成る変圧器は、鉄心の励磁振動等に
よって騒音を発生する。この騒音対策を施した変圧器と
して、防音壁や遮音板を取り付けて、タンクおよび放熱
器等を通じて伝搬する騒音を抑制するようにしたものが
知られている。またInter・Noise94(イン
タ・ノイズ94会議)でNoise Cansella
tion Techn−ologies,Inc.(ノ
イズ キャンセレーション テクノロジー社)によって
発表された変圧器は、図6に示すようにタンク13外周
部に圧電素子20を貼り付け、また圧電素子20の端子
間に電源21を接続し、図示しないセンサによって検出
したタンク13の振動と逆位相の振動を圧電素子20が
発生するように電源21を制御するようにした強制制振
を採用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の変圧器は、騒音対策のために大掛かりな防音壁
や遮音板を施さなければならず、また圧電素子20が電
気的エネルギーを機械エネルギーに変換する性質を利用
してタンク13の振動を抑えたものでは、鉄心の励磁振
動からくる振動がタンク以外の基礎や放熱器や配管から
漏れだす恐れがあり、共に十分な騒音対策とは言えなか
った。また、後者はタンク13の外周部を圧電素子20
によって覆ったり強制制振のための電源を必要とするた
め、タンク13の壁面を通しての大気循環が悪くなり、
変圧器の自冷能力を低下させたり構造を複雑にしてい
た。
【0004】本発明の目的は、比較的に簡単な構成で鉄
心の励磁振動による振動を効果的に減衰して騒音を抑制
した変圧器を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するために、冷却絶縁媒体で満たしたタンク内に鉄心
を有する変圧器において、上記鉄心に締め付け固定した
締付部材を設け、この締付部材に圧電素子から成る圧電
ダンパを設け、この圧電ダンパは上記圧電素子により励
磁振動を電気エネルギーに変換して上記励磁振動を低減
するようにしたことを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明による変圧器は、上述のように鉄心に締
め付け固定した締付部材に圧電ダンパを構成する圧電素
子を設けたため、圧電素子により鉄心の励磁振動を電気
エネルギーに変換して、発生するジュール熱をタンク内
の冷却絶縁媒体によって吸収して、振動および騒音を低
減することができるので、従来のようにタンクを通して
の自冷能力を下げることなく、比較的に簡単な構成で鉄
心の励磁振動による振動を効果的に減衰し、特に、タン
ク以外から漏れだす振動をも低減して騒音を抑制するこ
とができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。
【0008】図1は、本発明の一実施例による変圧器を
示す断面図である。
【0009】変圧器本体を形成する鉄心1としては、例
えば図7に示すような三相三脚鉄心であり、その端部に
は鉄心締付金具2がそれぞれ設けられている。鉄心1を
包囲して内側コイル4および外側コイル5が配置され、
鉄心締付金具2の対向部間には絶縁支持部材6を介して
コイル締付ボルト3によって内側コイル4および外側コ
イル5が支持されている。これらは詳細な図示を省略し
たタンク13内に配置され、タンク13内にはコイルの
温度上昇や絶縁の役目を果たす冷却絶縁媒体7が満たさ
れている。鉄心締付金具2にはそれぞれ圧電素子8を有
する圧電ダンパが構成されており、この圧電ダンパの圧
電素子8により鉄心1の励磁振動を電気エネルギーに変
換して低減するようにしている。
【0010】図2は、図1の要部である圧電ダンパの部
分を拡大して示した詳細図である。
【0011】外周部を断面コ字状に成して冷却絶縁媒体
7中に配置した鉄心締付金具2には、一端を固定した弾
性振動体14が設けられ、この弾性振動体14に複数の
圧電素子8を貼り付けている。圧電素子8の両端子はそ
れぞれ接続線15を介して可変接続抵抗11に接続さ
れ、この可変接続抵抗11は接続部10を介してタンク
13外に導出したコントローラ12によって抵抗値を調
整可能に構成されている。また弾性振動体14にはセン
サ9が取り付けられ、このセンサ9によって弾性振動体
14の振動の大きさを検出している。
【0012】次に、図3に示す原理図を用いて圧電ダン
パの動作原理を説明する。
【0013】図1および図2に示した変圧器は、圧電ダ
ンパを構成する圧電素子8のもつ機械的エネルギーを電
気的エネルギーに変換する性質を利用して低騒音化を図
っている。この変圧器における機械的エネルギーは振動
であり、図1に示した鉄心1の励磁振動が原因となって
発生している鉄心締付金具2の振動を弾性振動板14に
よって捕らえている。この弾性振動板14の振動は、圧
電素子8に交番的に電荷が誘起されることにより電気エ
ネルギーとなり、これは接続線15を通して可変接続抵
抗11に至り、この可変接続抵抗11でジュール熱とし
て外部の冷却絶縁媒体7中に放出され、この機械的エネ
ルギーは急速に減衰される。
【0014】この減衰効果が最も大きいのは、弾性振動
板14の振動数が、圧電素子8の静電容量Cと可変接続
抵抗11の抵抗Rの積で表される時定数RCと一致した
ときである。一般に、弾性振動体14の共振周波数は、
弾性振動体14の支持構造と材質等によって計算するこ
とができ、これに時定数RCが合致するように抵抗値を
設定すると共に微調整可能に可変接続抵抗11を構成
し、この微調整をコントローラ12で行なうようにすれ
ば良い。また、他の実施例では、図2に示したように弾
性振動体14にセンサ9を設け、このセンサ9によって
弾性振動体14の振動の大きさを検出し、コントローラ
12によって可変接続抵抗11を調整しながらこの振動
の大きさが最小となるように可変接続抵抗11の抵抗値
を選定しても良い。
【0015】このようにタンク13内において鉄心1の
励磁振動によって振動する部分に圧電素子8を設けて圧
電ダンパを構成することにより、鉄心1の励磁振動が原
因による振動を減衰させ、タンク13外の基礎や放熱器
や配管等からタンク13外へ漏れだす前に制振して騒音
を抑制することができる。しかも、圧電ダンパを構成す
る圧電素子8、可変接続抵抗11、接続線15をタンク
13内の冷却絶縁媒体7中に配置しているため、それぞ
れから発生するジュール熱が冷却絶縁媒体7中に放出さ
れ、それらの熱劣化を防ぐことができる。また圧電ダン
パはタンク13内に設けられているため、従来のように
タンク13の壁面を覆ってタンク13を介しての自冷能
力を低下させたり、余計な電源設備も必要としないので
構成を簡単にすることができる。
【0016】図4は本発明の他の実施例による変圧器を
示す断面図で、図5は図4の要部を拡大した詳細図であ
る。
【0017】この実施例では、圧電ダンパの保守管理を
可能にしている点が先の実施例と相違し、他の部分は先
の実施例と同等であるから同等物には同一符合を付けて
詳細な説明を省略する。この実施例における鉄心締付金
具2は、少なくとも圧電ダンパの収納部を容器状に構成
し、タンク13内とは細孔17を介してその内部を連通
するようにすると共に、開閉可能な蓋16によって密閉
している。すなわち、タンク13の鉄心締付金具2に対
応する部分に開口部をそれぞれ形成し、この開口部に合
わせて鉄心締付金具2に開口部をそれぞれ形成し、タン
ク13との間にパッキング19を介して開閉可能な蓋1
6を設けることによって、鉄心締付金具2およびタンク
13の開口部を気密に封じている。鉄心締付金具2の側
部に細孔17を形成することによって、タンク13内の
冷却絶縁媒体7が鉄心締付金具2の容器状収納部内にも
流入するようにし、同容器状収納部内に配置した圧電素
子8、可変接続抵抗11および接続線15を冷却してい
る。油密を保持して蓋16から導出した接続部10によ
り、タンク13外に配置したコントローラ12とタンク
13内に配置した可変接続抵抗11間が接続されてい
る。
【0018】今、例えば圧電ダンパの圧電素子8の保守
を行なう場合は、蓋16を取外して鉄心締付金具2の容
器状収納部内に流入していた冷却絶縁媒体7を回収して
行なう。このとき細孔17を介して鉄心締付金具2の容
器状収納部内に引き続き冷却絶縁媒体7が流入しようと
するが、細孔17を十分に小さなものとすることによっ
て、流入する冷却絶縁媒体7を殆ど無視することができ
る。また、この冷却絶縁媒体7の流入を断つには、細孔
17を遮蔽する遮蔽板18を設けると良い。より詳細に
は、この遮蔽板18に、定常状態で細孔17と連通する
孔18aを形成し、冷却絶縁媒体7の流入を断つ場合に
は遮蔽板18を少し下方に移動して細孔17と孔18a
が合致しないようにすれば良い。このようにすれば、変
圧器の運転時においても、容易に圧電ダンパの保守管理
を行なうことができる。
【0019】尚、変圧器としては、図8に示す三相五脚
鉄心の場合にも同様に適用することができ、圧電素子8
は、鉄心締付金具2の周方向で、かつ鉄心1の励磁振動
の大きい鉄心接合部分または鉄心1の脚またはヨークの
中央部分に設けると、より効果的に鉄心締付金具2の振
動を減衰することができる。また上述の実施例では、圧
電素子8を鉄心締付金具2に取り付けるようにしたが、
図7および図8に示した鉄心締付金具2とは別に、鉄心
1の任意の部分に、例えば鉄心締付金具2と同様に締め
付け固定した部材を設け、この部材に圧電素子を取り付
けても同様の効果を期待することができる。従って、本
発明を実施する場合は、鉄心1の任意の部分に締め付け
固定した締付部材を設け、この締付部材に圧電素子を取
り付ければ良い。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明による変圧器
は、鉄心を締め付けた締付部材に圧電ダンパを構成する
圧電素子を設け、この圧電素子により鉄心の励磁振動を
電気エネルギーに変換して、発生するジュール熱をタン
ク内の冷却絶縁媒体によって吸収して振動および騒音を
低減するようにしたので、従来のようにタンクを通して
の自冷能力を下げることなく、比較的に簡単な構成で鉄
心の励磁振動による振動を効果的に減衰し、特に、タン
ク以外から漏れだす振動をも低減して騒音を抑制するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による変圧器の断面図であ
る。
【図2】図1に示した変圧器の要部拡大図である。
【図3】図1に示した変圧器の圧電ダンパの原理を示す
回路図である。
【図4】本発明の他の実施例による変圧器の断面図であ
る。
【図5】図4に示した変圧器の要部拡大図である。
【図6】従来の変圧器を示す正面図である。
【図7】本発明を適用する変圧器の鉄心構造を示す正面
図である。
【図8】本発明を適用する変圧器の他の鉄心構造を示す
正面図である。
【符号の説明】
1 鉄心 2 鉄心締付金具 3 コイル締付ボルト 4 内側コイル 5 外側コイル 7 冷却絶縁媒体 8 圧電素子 9 センサ 10 接続部 11 可変接続抵抗 12 コントローラ 13 タンク 14 弾性振動板 16 蓋 17 細孔 18 遮蔽板

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷却絶縁媒体で満たしたタンク内に鉄心
    を有する変圧器において、上記鉄心に締め付け固定した
    締付部材を設け、この締付部材に圧電素子から成る圧電
    ダンパを設け、この圧電ダンパは上記圧電素子により励
    磁振動を電気エネルギーに変換して上記励磁振動を低減
    するようにしたことを特徴とする変圧器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、上記圧電
    ダンパは、上記圧電素子に抵抗を接続して構成し、上記
    圧電ダンパの作動時における上記電気エネルギーを上記
    抵抗でのジュール熱として上記冷却絶縁媒体中へ放出す
    るようにしたことを特徴とする変圧器。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のものにおいて、上記圧電
    素子は、上記鉄心の励磁振動の大きな部分に設けたこと
    を特徴とする変圧器。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のものにおいて、上記圧電
    ダンパは、上記圧電素子に可変抵抗を接続して構成し、
    この可変抵抗の抵抗値を変えるコントローラを上記タン
    ク外に設け、上記圧電ダンパの作動時における上記電気
    エネルギーを上記抵抗でのジュール熱として上記冷却絶
    縁媒体中へ放出するようにしたことを特徴とする変圧
    器。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のものにおいて、上記締付
    部材に一端を固定した弾性振動板を設け、この弾性振動
    板に上記圧電素子を取り付けたことを特徴とする変圧
    器。
  6. 【請求項6】 請求項1記載のものにおいて、上記圧電
    ダンパは、上記圧電素子と、上記圧電素子に接続した可
    変抵抗と、上記圧電素子の近傍に設けられて振動の大き
    さを検出するセンサと、このセンサによって検出した上
    記振動の大きさが最小となるように上記可変接続抵抗の
    抵抗値を選定すると共に上記タンク外に設けられたコン
    トローラとを有して構成したことを特徴とする変圧器。
  7. 【請求項7】 冷却絶縁媒体で満たしたタンク内に、鉄
    心締付金具によって締め付けた鉄心を有する変圧器にお
    いて、上記鉄心締付金具に一端を固定した弾性振動板を
    設け、この弾性振動板に取り付けた圧電素子を有して成
    る圧電ダンパを設け、この圧電ダンパは上記圧電素子に
    より励磁振動を電気エネルギーに変換して低減するよう
    にしたことを特徴とする変圧器。
JP7164070A 1995-06-29 1995-06-29 変圧器 Withdrawn JPH0917654A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002369557A (ja) * 2001-06-01 2002-12-20 Canon Inc 振動型アクチュエータの制御装置
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CN115148462A (zh) * 2022-07-05 2022-10-04 江苏省电力试验研究院有限公司 一种带有减振功能的底座及干式铁芯电抗器

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Effective date: 20040524