JPS58182809A - 高調波低インピ−ダンス変圧器 - Google Patents
高調波低インピ−ダンス変圧器Info
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- JPS58182809A JPS58182809A JP57066915A JP6691582A JPS58182809A JP S58182809 A JPS58182809 A JP S58182809A JP 57066915 A JP57066915 A JP 57066915A JP 6691582 A JP6691582 A JP 6691582A JP S58182809 A JPS58182809 A JP S58182809A
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- Japan
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- iron core
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/38—Auxiliary core members; Auxiliary coils or windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高調波に対するインピーダンスを低下させて
高調波による電圧波形の歪を少なくする高調波低インピ
ーダンス変圧器に関するものである。
高調波による電圧波形の歪を少なくする高調波低インピ
ーダンス変圧器に関するものである。
最近、サイリスタによりスイッチ制御される負荷が多く
なってきている。そのため負荷に給電している変圧器に
は大きな高調波電流が流れて大きな電圧降下が生じ、こ
の高調波による電圧降下が電圧波形音大きく歪ませる。
なってきている。そのため負荷に給電している変圧器に
は大きな高調波電流が流れて大きな電圧降下が生じ、こ
の高調波による電圧降下が電圧波形音大きく歪ませる。
その結果、負荷側に接続された進相用コンデンサ、制御
機器等に悪影響が及んで給電される電力の質が低下する
だけでなく、高調波の発生源でない負荷（電力需要家）
にもその影響が波及して電力供給上好ましくない状態と
なっている。
機器等に悪影響が及んで給電される電力の質が低下する
だけでなく、高調波の発生源でない負荷（電力需要家）
にもその影響が波及して電力供給上好ましくない状態と
なっている。
第１図は、従来の変圧器の簡略化した等価回路を示した
もので、この等価回路において抵抗をＲ１インダクタン
スｋＬ、角周波数をωとすると、交流電流ｉが流れた場
合の電圧降下光φは、止、−ｉ （Ｒ＋ ｊωＬ）とな
り、電圧降下止Ｔは周波数の増加に伴って増加していく
ことが判る。こ＼で入力側の電源に歪みが無いとすると
、高調波電流による電圧降下光Ｔが出力側の歪みとなり
、負荷電流に含有する高調波の次数が高くなる稚虫は増
大することが判る。
もので、この等価回路において抵抗をＲ１インダクタン
スｋＬ、角周波数をωとすると、交流電流ｉが流れた場
合の電圧降下光φは、止、−ｉ （Ｒ＋ ｊωＬ）とな
り、電圧降下止Ｔは周波数の増加に伴って増加していく
ことが判る。こ＼で入力側の電源に歪みが無いとすると
、高調波電流による電圧降下光Ｔが出力側の歪みとなり
、負荷電流に含有する高調波の次数が高くなる稚虫は増
大することが判る。
本発明は、上記した問題に鑑み、高調波に対する変圧器
のインピーダンスを低下させて、高調波電流による電圧
降下を低減させ、電圧波形の歪を減少させるようにした
高調波低インピーダンス変圧器を提供したものである。
のインピーダンスを低下させて、高調波電流による電圧
降下を低減させ、電圧波形の歪を減少させるようにした
高調波低インピーダンス変圧器を提供したものである。
本発明は、上記の目的を達成するため、１次巻線と該１
次巻線と同心的に巻回した２次巻線との間に、両巻線間
の結合リアクタンスを周波数の増加に伴って減少させる
インピーダンス調節装置を配設したものであり、こ＼で
インピーダンス調節装置は、１次及び２次巻線間の磁束
を周波数の増加に伴って減少させる機能をもったもので
ある。
次巻線と同心的に巻回した２次巻線との間に、両巻線間
の結合リアクタンスを周波数の増加に伴って減少させる
インピーダンス調節装置を配設したものであり、こ＼で
インピーダンス調節装置は、１次及び２次巻線間の磁束
を周波数の増加に伴って減少させる機能をもったもので
ある。
以下図面を参照して本発明の高調波低インピーダンス変
圧器を詳細に説明する。
圧器を詳細に説明する。
第２図は、本発明の一実施例の平面図であって同図にお
いて１は脚部１ａ、１ｂと継鉄＠１ｃ。
いて１は脚部１ａ、１ｂと継鉄＠１ｃ。
１ｃと全有する環状の鉄心、２は鉄心１の脚部１ａ、１
ｂにそれぞれ巻回された２次巻線、６は２次巻線２と同
心的にその外側に巻回された１次巻線である。４は２次
巻線２と１次巻線６との間に配設された波形ダクトスペ
ーサで、これにより両巻線間に冷却用のダクトが形成さ
れている。５は２次巻線２と１次巻線６との間に挿入さ
れたインピーダンス調節装置で、脚部１ａ、１ｂにそれ
ぞれ巻装された２次及び１次巻線間に挿入されたインピ
ーダンス調節装置５，５は、鉄心１を間にして相対向す
るような位置関係にして配設されている。各インピーダ
ンス調節装置５の長さ寸法（第２図において紙面と直角
な方向の寸法）Ｆｉ、１次巻線６または２次巻線２の軸
長寸法に略等しく設定され、各インピーダンス調節装置
は、その両端部が１次及び２次巻線の端部と路面−の状
態で両巻線の少なくとも一方に固定されている。
ｂにそれぞれ巻回された２次巻線、６は２次巻線２と同
心的にその外側に巻回された１次巻線である。４は２次
巻線２と１次巻線６との間に配設された波形ダクトスペ
ーサで、これにより両巻線間に冷却用のダクトが形成さ
れている。５は２次巻線２と１次巻線６との間に挿入さ
れたインピーダンス調節装置で、脚部１ａ、１ｂにそれ
ぞれ巻装された２次及び１次巻線間に挿入されたインピ
ーダンス調節装置５，５は、鉄心１を間にして相対向す
るような位置関係にして配設されている。各インピーダ
ンス調節装置５の長さ寸法（第２図において紙面と直角
な方向の寸法）Ｆｉ、１次巻線６または２次巻線２の軸
長寸法に略等しく設定され、各インピーダンス調節装置
は、その両端部が１次及び２次巻線の端部と路面−の状
態で両巻線の少なくとも一方に固定されている。
第５図及び第４図を参照すると、上記インピーダンス調
節装置５の一例が示してあり、第６図に正面図、第４図
は第６図のＡ−Ａ線断面図である。
節装置５の一例が示してあり、第６図に正面図、第４図
は第６図のＡ−Ａ線断面図である。
このインピーダンス調節装置５は、巻線の軸長寸法に略
等しい長さｔと適宜の幅寸法ｄとを有する短冊状のけい
素鋼板を複数枚（通常Ｖｉ４〜５枚）積１−シた鉄心部
５ａと、この鉄心部５ａを囲繞して両端を電気的に接続
した短絡導体部５ｂとからなっている。短絡導体部５ｂ
は、鉄心部５ａの長さｔよりや＼短い幅寸法！！ヲ有す
る銅板を、鉄心部５ａｋ囲繞するように成形してその両
端を接合することにより形成され、鉄心１１５５ａと短
絡導体部５ｂとは互いに離反しないように接着または溶
着等により一体化されている。
等しい長さｔと適宜の幅寸法ｄとを有する短冊状のけい
素鋼板を複数枚（通常Ｖｉ４〜５枚）積１−シた鉄心部
５ａと、この鉄心部５ａを囲繞して両端を電気的に接続
した短絡導体部５ｂとからなっている。短絡導体部５ｂ
は、鉄心部５ａの長さｔよりや＼短い幅寸法！！ヲ有す
る銅板を、鉄心部５ａｋ囲繞するように成形してその両
端を接合することにより形成され、鉄心１１５５ａと短
絡導体部５ｂとは互いに離反しないように接着または溶
着等により一体化されている。
上記インピーダンス調節装置５を第２図に示すように２
次巻線２と１次巻１ｖｆｉ１６との間に配設した場合の
変圧器の等価回路を第５図に示すようになる。こ＼で巻
線抵抗’ｅＲ＋、インピーダンス調節妓置５以装を通る
磁束によるインダクタンスをＬｌ、インピーダンス調節
装置５の等価インピーダンスの抵抗分及びインダクタン
ス分をそれぞれＲ２及びＲ２とすると、第５図における
インピーダンス調節装置５のインピータ７ ／（Ｚ鵞Ｕ
、Ｚｚ−ｊωＬｚＲｚ／（Ｒ＋ｊωＬｚ ）となる。
次巻線２と１次巻１ｖｆｉ１６との間に配設した場合の
変圧器の等価回路を第５図に示すようになる。こ＼で巻
線抵抗’ｅＲ＋、インピーダンス調節妓置５以装を通る
磁束によるインダクタンスをＬｌ、インピーダンス調節
装置５の等価インピーダンスの抵抗分及びインダクタン
ス分をそれぞれＲ２及びＲ２とすると、第５図における
インピーダンス調節装置５のインピータ７ ／（Ｚ鵞Ｕ
、Ｚｚ−ｊωＬｚＲｚ／（Ｒ＋ｊωＬｚ ）となる。
このインピーダンスｚ３の値は高調波の次数の増加（周
波数の増加）と共に単調に増加するが、Ｚ２がＲｔ以上
に達することはない。すなわち変圧器の１次、２次巻線
の結合リアクタンスの一部にインピーダンス調節装置を
加えることによ９１周波数の増加によるインピーダンス
の増加割合を減少させることができる。
波数の増加）と共に単調に増加するが、Ｚ２がＲｔ以上
に達することはない。すなわち変圧器の１次、２次巻線
の結合リアクタンスの一部にインピーダンス調節装置を
加えることによ９１周波数の増加によるインピーダンス
の増加割合を減少させることができる。
第６図は、本発明に係る高脚波低インピーダンス変圧器
の等価インピーダンスｚＯと、従来の変圧器の等価イン
ピーダンスｚＯと全周波数Ｆ ［Ｈｚ’ｌｌ に対し
て測定した結果を示したもので、同図の曲線 ５ − ａは従来の変圧器を示し、曲線すは本発明の高調波低イ
ンピーダンス変圧器を示している。この測定結果から判
るように、従来の変圧器では周波数の増加とともにイン
ピーダンスＺｏが急激に増加するが、本発明の高調波低
インピーダンス変圧器では、周波数の増加に伴ってイン
ピーダンスＺｏが漸増する傾向になる。そして基本波６
ｏＨｚの第９高鯛波５４０Ｈ７でのインピーダンスを比
較すると、本へ発明の変圧器の等価インピーダンスＺｏ
は従来の変ソ 圧器のそれの略１／２にまで減少していることが判る。
の等価インピーダンスｚＯと、従来の変圧器の等価イン
ピーダンスｚＯと全周波数Ｆ ［Ｈｚ’ｌｌ に対し
て測定した結果を示したもので、同図の曲線 ５ − ａは従来の変圧器を示し、曲線すは本発明の高調波低イ
ンピーダンス変圧器を示している。この測定結果から判
るように、従来の変圧器では周波数の増加とともにイン
ピーダンスＺｏが急激に増加するが、本発明の高調波低
インピーダンス変圧器では、周波数の増加に伴ってイン
ピーダンスＺｏが漸増する傾向になる。そして基本波６
ｏＨｚの第９高鯛波５４０Ｈ７でのインピーダンスを比
較すると、本へ発明の変圧器の等価インピーダンスＺｏ
は従来の変ソ 圧器のそれの略１／２にまで減少していることが判る。
周波数の増加に伴って、従来の変圧器の等価インピーダ
ンスと本発明の高調波低インピーダンス変圧器のインピ
ーダンスとの比は更に犬きくなる。
ンスと本発明の高調波低インピーダンス変圧器のインピ
ーダンスとの比は更に犬きくなる。
本発明の高調波低インピーダンス変圧器では、１次巻線
６と２次巻線２との間に配設したインピーダンス調節装
置５の鉄心部５ａに両巻線間の磁束が通るため、短絡導
体部５ｂに短絡電流が流れ、この短絡電流により反発磁
界を生じる。この場合、短絡導体部５ｂＫ誘起される電
圧ｅは、ｅ−Ｋ（ｄφ／ｄｔ） ６− （但しＫＶｉ定数、φは磁束、ｔは時間）であり、周波
数の増加に伴って、即ち高次高真波程この誘起電圧ｅＶ
ｉ大きくなる。周波数が高くなると、紡起電圧ｅの増大
により短絡導体部５ｂに流れる電流が大きくなって強い
反発磁界が生じ、１次巻線６と２次巻線２との間を通る
磁束が阻止される。
６と２次巻線２との間に配設したインピーダンス調節装
置５の鉄心部５ａに両巻線間の磁束が通るため、短絡導
体部５ｂに短絡電流が流れ、この短絡電流により反発磁
界を生じる。この場合、短絡導体部５ｂＫ誘起される電
圧ｅは、ｅ−Ｋ（ｄφ／ｄｔ） ６− （但しＫＶｉ定数、φは磁束、ｔは時間）であり、周波
数の増加に伴って、即ち高次高真波程この誘起電圧ｅＶ
ｉ大きくなる。周波数が高くなると、紡起電圧ｅの増大
により短絡導体部５ｂに流れる電流が大きくなって強い
反発磁界が生じ、１次巻線６と２次巻線２との間を通る
磁束が阻止される。
したがって本発明の高調波低インピーダンス変圧器は、
高次高調波はど等価インピーダンスの減少分を大きくす
ることができ、高調波による電圧降下を低減して負荷に
波形歪の少ない良質の電力を供給することができる。
高次高調波はど等価インピーダンスの減少分を大きくす
ることができ、高調波による電圧降下を低減して負荷に
波形歪の少ない良質の電力を供給することができる。
第７図は、本発明で用いるインピーダンス調節装置の他
の実施例を示したもので、このインピーダンス調節装置
では、複数枚のけい素鋼板を積層して形成した鉄心部材
７ａ ＋ ７ｂ 、・・・７ ｆ ’ｅ、長辺を横向き
として所定の間隔６を介して縦列配置することにより鉄
心部５ａが形成されている。そして鉄心部５ａｆｆｉ囲
繞するように銅板′ｆｃ１ターン巻回することにより短
絡導体部５ｂが形成され、鉄心ｉ５ａと短絡導体１１ｆ
ｆ１５ｂとが接着等により一体化されてインピーダンス
調節装置５が構成されている。このインピーダンス調節
装置によれば、鉄心部５ａに、磁束が通る方向に空隙６
が形成されているため、鉄心部５ｂの磁気飽和を防止す
ることができる。したがって変圧器に過大な電流が流れ
た場合に、電流波形の尖頭値付近でも磁気飽和せず、変
圧器の等価インピーダンスを抑制する機能を保持させる
ことができる。
の実施例を示したもので、このインピーダンス調節装置
では、複数枚のけい素鋼板を積層して形成した鉄心部材
７ａ ＋ ７ｂ 、・・・７ ｆ ’ｅ、長辺を横向き
として所定の間隔６を介して縦列配置することにより鉄
心部５ａが形成されている。そして鉄心部５ａｆｆｉ囲
繞するように銅板′ｆｃ１ターン巻回することにより短
絡導体部５ｂが形成され、鉄心ｉ５ａと短絡導体１１ｆ
ｆ１５ｂとが接着等により一体化されてインピーダンス
調節装置５が構成されている。このインピーダンス調節
装置によれば、鉄心部５ａに、磁束が通る方向に空隙６
が形成されているため、鉄心部５ｂの磁気飽和を防止す
ることができる。したがって変圧器に過大な電流が流れ
た場合に、電流波形の尖頭値付近でも磁気飽和せず、変
圧器の等価インピーダンスを抑制する機能を保持させる
ことができる。
尚上記実施例では、インピーダンス調節装置５を巻線の
内部に固定したが、巻線の軸線方向に沿ってインピーダ
ンス調節装置を摺動させ得る構造にして、変圧器のイン
ピーダンスを可変にすることもできる。このようにすれ
ば、負荷側に接続されているコンデンサの接続、切離し
等によって生じる共振電流の増加全検出してインピーダ
ンス調節装置を摺動させることにより、電源の高調波か
ら変圧器を含む給電線路の共振周波数を外すことができ
るので、給電線路の共振現象を効果的に抑制して高調波
低インピーダンス変圧器の機能’ｋ 一段と発揮させる
ことができ、良質の電力全供給することかできる。
内部に固定したが、巻線の軸線方向に沿ってインピーダ
ンス調節装置を摺動させ得る構造にして、変圧器のイン
ピーダンスを可変にすることもできる。このようにすれ
ば、負荷側に接続されているコンデンサの接続、切離し
等によって生じる共振電流の増加全検出してインピーダ
ンス調節装置を摺動させることにより、電源の高調波か
ら変圧器を含む給電線路の共振周波数を外すことができ
るので、給電線路の共振現象を効果的に抑制して高調波
低インピーダンス変圧器の機能’ｋ 一段と発揮させる
ことができ、良質の電力全供給することかできる。
上記実施例では、インピーダンス調節装置５を１次、２
次巻線間の周方向の一部分に配設しているが、両巻線間
に、略全周に亘って配設してもよい。
次巻線間の周方向の一部分に配設しているが、両巻線間
に、略全周に亘って配設してもよい。
上記実施例では、インピーダンス調節装置５に短絡導体
Ｓを設けているが、鉄心部５ａｆｆｉ囲繞するように両
端が接合されていない（短絡状態にない）導体部を設け
、該導体部の両端部間に適宜のコンデンサを接続するよ
うにしても同様の効果を得ることができる。
Ｓを設けているが、鉄心部５ａｆｆｉ囲繞するように両
端が接合されていない（短絡状態にない）導体部を設け
、該導体部の両端部間に適宜のコンデンサを接続するよ
うにしても同様の効果を得ることができる。
以上のように、本発明によれば、１次及び２次巻線間に
インピーダンス調節装置を配設して変圧器の叫価インピ
ーダンスを減少させ、特に負荷電流に含まれる高調波成
分の周波数の増加に伴なうインピーダンスの増大全抑制
したので、負荷電流に高調波成分が含まれている場合で
も変圧器における電圧降下を少なくして電圧波形の歪を
少なくすることができ、良質の電力を負荷に供給するこ
とができる。
インピーダンス調節装置を配設して変圧器の叫価インピ
ーダンスを減少させ、特に負荷電流に含まれる高調波成
分の周波数の増加に伴なうインピーダンスの増大全抑制
したので、負荷電流に高調波成分が含まれている場合で
も変圧器における電圧降下を少なくして電圧波形の歪を
少なくすることができ、良質の電力を負荷に供給するこ
とができる。
＝ ９−
第１図は、従来の変圧器の等価回路図、第２図は、本発
明の一実施例の平面図、第３図ｉｌ−を第２図の実施例
で用いるインピーダンス調節装置の一例を示す正面図、
第４図は第６図のＡ−Ａ線断面図、第５図は本発明の高
調波低インピーダンス変圧器の等価回路図、第６図は従
来の変圧器及び本発明の変圧器について等価インピーダ
ンスの周波数に対する特性を示す線図、第７図はインピ
ーダンス調節装置の他の構成例を示す正面図である。 １・・・鉄心、２・・・２次巻線、６・・・１次巻線、
５・・・インピーダンス調節装置、５ａ・・・鉄心部、
５ｂ・・・短絡導体部、６・・・間隙、７ａ〜７ｆ・・
・鉄心部材。 １０− 茅／Ｑ ￥２Ω 第５Ｍ
明の一実施例の平面図、第３図ｉｌ−を第２図の実施例
で用いるインピーダンス調節装置の一例を示す正面図、
第４図は第６図のＡ−Ａ線断面図、第５図は本発明の高
調波低インピーダンス変圧器の等価回路図、第６図は従
来の変圧器及び本発明の変圧器について等価インピーダ
ンスの周波数に対する特性を示す線図、第７図はインピ
ーダンス調節装置の他の構成例を示す正面図である。 １・・・鉄心、２・・・２次巻線、６・・・１次巻線、
５・・・インピーダンス調節装置、５ａ・・・鉄心部、
５ｂ・・・短絡導体部、６・・・間隙、７ａ〜７ｆ・・
・鉄心部材。 １０− 茅／Ｑ ￥２Ω 第５Ｍ
Claims (1)
- 鉄心に巻回した１次巻線と該１次巻線と同心的に巻回し
た２次巻線との間に、該両巻線間の結合リアクタンスを
周波数の増加に伴って減少させるインピーダンス調節装
置を配設したことを特徴とする高調波低インピーダンス
変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57066915A JPS58182809A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 高調波低インピ−ダンス変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57066915A JPS58182809A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 高調波低インピ−ダンス変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58182809A true JPS58182809A (ja) | 1983-10-25 |
| JPH0213806B2 JPH0213806B2 (ja) | 1990-04-05 |
Family
ID=13329739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57066915A Granted JPS58182809A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 高調波低インピ−ダンス変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58182809A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109192467A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-11 | 佛山市欧立电子有限公司 | 一种用于逆变器的单相大阻抗变压器及其制造方法 |
-
1982
- 1982-04-21 JP JP57066915A patent/JPS58182809A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109192467A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-01-11 | 佛山市欧立电子有限公司 | 一种用于逆变器的单相大阻抗变压器及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0213806B2 (ja) | 1990-04-05 |
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