JPS6278809A

JPS6278809A - リアクトル

Info

Publication number: JPS6278809A
Application number: JP22060285A
Authority: JP
Inventors: Michitada Endo; 遠藤　道忠
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-10-01
Filing date: 1985-10-01
Publication date: 1987-04-11

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、複数個の巻線と鉄心に空隙とを有し、その
巻線の少なくとも一つが休止した時においても残りの巻
線のインダクタンスの減少がホトんどないリアクトルμ
の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

第９図は例えば特公昭４６−８７１８２号公報に示され
た従来のリアクトルμを示す図で、第１１図はこのリア
クトｐを使用した電気車の回路例を示した図　゛である
。図に示すごとく、架線（１）よりパンタグラフ（２）
、シャ断器（３）を介して変圧器（４）に電圧が印加さ
れる。この変圧器（４）に接続された整流器ブリッジ（
５）の出力電圧部が電動機（６）とりアク）／しく７）
、カットアウトスイッチ（８〕とで接続された複数の直
列回路に印加される。

また、第９図において、Ｑυは複数の空隙（２）を有す
る脚鉄（ｌｌａ）とこれに接続された外側脚鉄（１１ｂ
）とで磁気回路が構成される鉄心、（９）はこの鉄心Ｑ
ηの空隙（２）に対向して巻回された巻線であり、複数
個使用されている。

従来のりアク）／Ｉ／（７）は上記のように構成され、
巻線（９）に電圧が印加され使用される。

リアクトルの鉄心Ｑυを巻線（９）で共通するのは、−
８Ｍ　（９）の相互インダクタンスの増加による巻回数
の低減と共に共通化そのものに起因する寸法、重量の低
減がその狙いである。

ここで各巻線（９）の巻回数を夫々Ｎターン、鉄心０１
）の各空隙（２）の合計寸法をＩｇ、鉄心Ｑｌ）の断面
積を８とすると、各巻線（７）のインダクタンスＬ０は
［路次式で表現できる。

ここで　μ０：真空の透磁率。

実際には鉄心αυの磁気飽和特性のためインダクタンス
Ｌｏは電流が増加すると減少し、第１０図、（ａ）の曲
線のような特性を示す。

ところで、この鉄心ａυ構成の場合、電動機（６）の故
障などにより巻線（９）のうちいずれか片側の巻線（９
）をカットアウトスイッチ（８）により回路から切り離
した場合には、実効巻数が２ＮターンからＮターンに減
少するため、この場合のインダクタンスＬは（１）式に
より、となり、第１０図、（ｂ）の曲線のような特性に変化す
る。即ち、（１）　ｌ　（２１式の比較から、片側の巻
線（９）を切り離した状態でのインダクタンスＬは元の
インダクタンスＬｏの約１／２　（Ｌ−＃Ｌｏ／２　）
となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のリアクトルμは以上のように構成されているので
、巻線（９）の少なくとも一つを切り離した状態では、
通電側のリアクトルμのインダクタンスが減少して、そ
の結果回路電流の脈流率が大きくなるので、電動機（６
）の整流悪化を来たすおそれがあるなどの問題点があっ
た。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、巻＠　（９）の少なくとも１つが切り離し状
態においても、残りの巻線のインダクタンスの減少がほ
とんどないリアクトルを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るリアクトμは空隙を有する鉄心とで磁気
回路が形成された各巻線の少なくとも一つが電気的にシ
ャ断された時に残りの巻線のインダクタンスが減少しな
いように磁気回路を形成する補脚鉄心を上記鉄心に設け
たものである。

〔作用〕

この発明においては、巻線の少なくとも一つが電気的に
シャ断された時に、鉄心が元の空隙寸法に対して空隙寸
法を小さくするように補脚鉄心により磁気回路を変更し
、インダクタンスの落チ込みを抑制する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例について説明する。第１図はこ
の発明の一実施例を示す構成図であり、（９）は従来装
置と同様のものである。２１）は複数個のを有する脚鉄
（２１ａ）とこの脚鉄（２１ａ）の両端部に接続され巻
線（９）の外側に配された外側脚鉄（２１ｂ）とで構成
されたギヤツブ付の鉄心、（至）は脚鉄（２１ａ）の巻
線（９）間と外側脚鉄（２１ｂ）とを接続する補脚鉄心
である。

以上のように構成されたリアクトルにおいては、通常の
運転の時には第３図の動作図に示すように、磁束（ハ）
は同じ電気特性の巻線（９）により発生し、この磁束（
ハ）が補脚鉄心（ホ）では上側と下側の巻線（９）で互
いに極性が逆になるため相殺され、鉄心Ｑυのみを流れ
る。この場合には従来のりアク）　ｚＬｚと全く同じで
インダクタンスも（１）式であられされ、その特性は第
２図、（ａ）の曲線の様になる。

第４図は下側の巻線（９）を電気的にシャ断した時の動
作図であり、この場合は磁束（ハ）は脚鉄（２１ａ）か
ら補強鉄心骨、外側脚鉄（２１ｂ）、脚鉄（２１ａ）へ
と流れ、下側半分の鉄心ａｌ）にはほとんど流れない。

るかに磁路抵抗が太きいためである。

したがってこの場合のインダクタンスＬ１はとなり、Ｌ
、＝Ｌｏである。よって上記実施例の場合は片側が電気
的にシャ断されてもインダクタンスの減少はなくなり、
第２図、（ａ）の曲線のような特性を示す。

更に、このときの起磁力（アンペアターン）は、巻線（
９）が通電している時のＶ２以下となり、補脚鉄心器の
断面積は鉄心の１／２以下でよい。従って補脚鉄心■設
置に起因する重量、寸法の増加は小さくて済む。又、こ
のように複数個の巻線（９）を使用している場合にその
巻線を故障などにより電気的にシャ断すると考えた時に
は、インダクタンスの回復が例えば１０チ程度少なくて
もよくこの時は補脚鉄心に）の断面積をさらに小さくで
きる。

第５図はこの発明による他の実施例を示す図であり、巻
線（９）を横に並列配置した場合を示している。この実
施例においても上記実施例と同様の動作であり、同様の
効果を得ることができる。

第６図はこの発明のさらに異なる第３の実施例を示す図
であり、巻線（９）を４個配列したものである０図にお
いて、（９）はこれと直交気向にて段・横方向に２列配
設された巻線、Ｑ］）は２段に配された２個の巻線（９
）を貫通し、巻線（９）に対向した位置に（２１ａ）と
この脚鉄（２１ａ）の両端に夫々の脚鉄（２１ａ）をま
たぐように接続される継鉄（２１ｂ）とでなる鉄心、■
はこの鉄心（ハ）の脚鉄（２１ａ）間を２段の巻線（９
）間で接続しだ補脚鉄心Ａ　（２８ａ）と２列の巻線（
９）間を補脚鉄心Ａ　（２８ａ）を介して両側の継鉄（
２１ｂ）に接続された補脚鉄心Ｂ　（２８ｂ）とでなる
十字形の補脚鉄心である。この実施例においては、通常
の運転の時には各巻線（９）で発生した磁束（ハ）は増
加する方向に働き、上記実施例と同様に鉄心（財）に流
れることになる。次にいずれかの巻線（９）を電気的に
シャ断した場合、その巻線（９）に対向した空隙働部に
は磁束（ハ）が流れず補脚鉄心■へと流れるため巻線（
９）のインダクタンスを落すことなく運転を続けること
ができる。

第７図はこの発明によるさらに異なる第４の実施例を示
す図であり、巻線（９）の配置は第６図の配置と同心で
ある０図において、Ｑηは２列に設けられ、上巻線（９
）にまたがり、巻線（９）の上、下に配設された鉄心と
しての継鉄、（ト）は継鉄ａ！Ｄと平行でかつ２段の巻
線（９）間にあり、２列に設けられた巻線（９）間をま
たぐように配設されだ補脚鉄心Ａ　（Ｈａ）と２列に設
けられた巻線（９）間で補脚鉄心Ａ　（２８ａ）を介し
て夫々の継鉄Ｑ］）と接続されだ補脚鉄心Ｂ（２８ｂ）
とでなる補脚鉄心である。この場合の空隙に）は継鉄Ｑ
１）と補脚鉄心Ａ　（２８ａ）との間である。この実施
例においても上記実施例と同様の働きをし、同様の効果
をもたらすことができる。

第３図はこの発明のさらに異なる第５の実施例を示す構
成図で、（９）はこれと直交方向に２段設けられた巻線
、２１）はこの巻線（９）をとり囲む脚鉄と継鉄よりな
る鉄心、（２）は巻線（９）間にあり鉄心（２）の脚鉄
に夫々両端が接続される補脚鉄心である０巻線（９）を
貫通して鉄心Ｑ］）と補脚鉄心に）との間は空隙（２）
いては、通常の運転状態において巻線（９）で発生した
磁束（ハ）は鉄心（２）の上側継鉄で左右に分岐し左右
の脚鉄を通り下側継鉄より巻線（９）へ戻る。しかし巻
線（９）の下側が電気的にシャ断されると磁束（財）は
脚鉄より補脚鉄心を通り巻線（９）に戻り、脚鉄の下半
分と下側の継鉄には磁束（ハ）が流れないことになる。

この実施例でも従って巻線（９）のいずれかソシャ断さ
れた場合には通常とはソ同様のインダクタンスを得るこ
とができる。

この発明におけるリアク）／しは、上記一実施例、さら
に異なる第３の実施例、さらに異なる第４、第５の実施
例のように巻線（９）を各２段重ねで説明したが段数を
増やしても同様の効果を得ることができる。

また、この発明では補脚鉄心（ホ）の断面積Ｓ。を鉄心
（財）の断面積Ｓに対して、と小さくすることができる。また巻線の休止が故障の場
合などでありインダクタンスの回復率が多少悪くてもよ
くこのような場合には補脚鉄心（ホ）の断面積Ｓｏをさ
らに小さくして軽量・小形化をはかることができる。

なお、上記実施例では電動機の回路について述べたがこ
れ以外の複数のリアクトルμを使用する回路に利用して
も同じ効果をもたらすことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、空隙を有する鉄心に補
脚鉄心を設けることにより、巻線の少なくとも一つが休
止した場合においても残りの巻線のインダクタンスがほ
とんど減少しないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるリアクトルの一実施例を示す構
成図、第２図は上記実施例の電気特性を示す図、第３図
、第４図は上記実施例の通常運転及び巻線の一個が休止
した状態の動作図、第５図はこの発明の他の実施例を示
す構成図、第６図はこの発明のさらに異なる第３の実施
例を示す構成図、第７図はこの発明のさらに異なる第４
の実施例を示す構成図、第３図はこの発明のさらに異な
る第５の実施例を示す構成図、第９図は従来のリアクト
ルを示す構成図、第１０図は従来のリアクトルの電気特
性を示す図、第１１図はりアク）／しの使用例としての
電気車の回路図である。図において、（７）はリアクトμ、（９）は巻線、０の
。（２）は鉄心、四、＠は空隙、勾は補脚鉄心である。なお、各図中同一符号は同一または和尚部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）夫々発生する磁束が増加する方向に配列された複
数個の巻線、この各巻線と対向する位置に空隙を有し上
記複数個の巻線とで磁気回路を構成する鉄心、上記複数
個の巻線の少なくとも一つが電気的にシヤ断された時に
残りの通電されている上記巻線のインダクタンスが上記
複数個の巻線が通電されている時とほゞ同等である磁気
回路を構成するように上記鉄心に設けられた補脚鉄心を
備えたことを特徴とするリアクトル。
（２）鉄心は各巻線と直交する脚鉄を有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のリアクトル。
（３）空隙は全て同じ幅であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項記載のリアクトル。
（４）巻線は全て同じ電気特性の巻線であることを特徴
とする特許請求の範囲第３項記載のリアクトル。
（５）鉄心は巻線と平行でかつ巻線の両側に設けられた
継鉄であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のリアクトル。
（６）複数個の巻線が一直線上に配列され、この複数個
の巻線をとり囲むように鉄心が配設されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のリアクトル。