JP2001161024A - 誘導電器鉄心の直流偏磁検出方法および装置 - Google Patents

誘導電器鉄心の直流偏磁検出方法および装置

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JP2001161024A
JP2001161024A JP34000799A JP34000799A JP2001161024A JP 2001161024 A JP2001161024 A JP 2001161024A JP 34000799 A JP34000799 A JP 34000799A JP 34000799 A JP34000799 A JP 34000799A JP 2001161024 A JP2001161024 A JP 2001161024A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】直流偏磁検出装置を誘導電器に直接取り付ける
必要のない方法および装置を提供する。 【解決手段】交流電圧でもって励磁された誘導電器１か
ら発生する騒音の周波数成分を調べ、前記交流電圧の周
波数の奇数倍の周波数成分が前記騒音に含まれていると
きに誘導電器１の鉄心が直流偏磁していると判断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、変圧器やリアク
トルなどの誘導電器の鉄心が直流偏磁しているか否かを
誘導電器の外部から検出できる方法および装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】誘導電器の鉄心が直流偏磁していると、
その鉄損や騒音などが増大するので直流偏磁を防止する
必要がある。従来の誘導電器鉄心の直流偏磁検出方法と
しては、例えば、鉄心の近傍に磁気検出器を設け、この
磁気検出器の出力波形から変圧器鉄心の直流偏磁を検出
する方法が特公平６−４０６９６号公報に公開されてい
る。あるいはまた、変圧器のインバータ側の巻線に並列
に過飽和リアクトルを接続し、この過飽和リアクトルに
流れる電流から変圧器の直流偏磁を検出する方法が特公
平７−７５４７１号公報に公開されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の誘導電器鉄心の直流偏磁検出方法は、直
流偏磁の検出装置をその誘導電器専用に取り付けねばな
らないという問題があった。すなわち、磁気検出器や過
飽和リアクトルなどの従来の誘導電器鉄心の直流偏磁検
出装置は、その鉄心の直流偏磁を検出しようとする誘導
電器に直接取り付ける必要があり、運転中はその誘導電
器専用のものになってしまう。したがって、直流偏磁検
出装置が設けられていない誘導電器の鉄心の直流偏磁を
検出しようとしても運転中の誘導電器については直ぐに
は調べられないという欠点があった。直流偏磁検出装置
を誘導電器に直接取り付ける必要のない方法があれば、
運転中でも直ぐに誘導電器鉄心の直流偏磁を検出するこ
とができ、誘導電器の保守管理を合理化することができ
る。
【０００４】この発明の目的は、直流偏磁検出装置を誘
導電器に直接取り付ける必要のない方法および装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の方法によれば、交流電圧でもって励磁さ
れた誘導電器から発生する騒音の周波数成分を調べ、前
記交流電圧の周波数の奇数倍の周波数成分が前記騒音に
含まれているときに誘導電器の鉄心が直流偏磁している
と判断するようにするとよい。
【０００６】また、上記の方法を実施するための装置で
あって、交流電圧でもって励磁された誘導電器の外部に
設置された音波検出手段と、この音波検出手段の出力信
号を受け前記騒音の各周波数成分を求めて出力する周波
数分析手段と、この周波数分析手段の出力信号における
前記交流電圧の周波数の奇数倍の周波数成分の有無を判
別する奇数倍周波数成分判別手段とを備えてなるように
してもよい。それによって、誘導電器から発生する騒音
の周波数成分は、誘導電器の外部に設けられた音波検出
手段の出力信号を周波数分析手段に入力することによっ
て調べることができる。誘導電器の鉄心が直流偏磁して
いると、その誘導電器から発生する騒音に交流電圧の周
波数の奇数倍の周波数成分が含まれるようになるので、
騒音の周波数分析により誘導電器鉄心が直流偏磁してい
るか否かを検出することができる。したがって、直流偏
磁検出装置を誘導電器に直接取り付けなくても鉄心の直
流偏磁を検出することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、この発明を実施例に基づい
て説明する。図１は、この発明の実施例にかかる誘導電
器鉄心の直流偏磁検出装置の構成を示すブロック図であ
る。交流電源４から５０Ｈｚの周波数でもって励磁され
た誘導電器１の外部にマイクロフォン２が設置され、周
波数分析器５はマイクロフォン２の出力信号２Ｓを受
け、出力信号２Ｓに含まれる各周波数成分を求めて、奇
数倍周波数成分判別手段２１に出力する。直流偏磁検出
装置６は、マイクロフォン２と周波数分析器５と奇数倍
周波数成分判別手段２１とで構成され、奇数倍周波数成
分判別手段２１は周波数分析器５の出力信号５Ｓにおけ
る５０Ｈｚの奇数倍の周波数成分の有無を判別し、奇数
倍の周波数成分が含まれているときには、誘導電器１の
鉄心が直流偏磁しているものと判断して、直流偏磁検出
信号２１Ｓを出力し、例えば、図示されていない表示ラ
ンプ等により表示出力する。このような構成とすること
によって、直流偏磁検出装置を誘導電器１に直接取り付
ける必要がなくなり、運転中の誘導電器１でもその外部
にマイクロフォン２を設置してその騒音の周波数成分を
調べることにより、直流偏磁の検出を行うことが可能と
なる。
【０００８】なお、誘導電器鉄心の直流偏磁を検出ため
の構成としては、上記の直流偏磁検出装置６のような，
奇数倍周波数成分判別手段２１を設ける構成に限定され
るものではなく、周波数分析器５自体にスペクトル表示
器を設けるとか，あるいは，周波数分析器５の出力信号
５Ｓを受けてスペクトル表示するスペクトル表示器を別
の設け、その周波数スペクトル表示を見て交流電圧の周
波数の奇数倍の周波数成分の有無を判別し、これにより
直流偏磁の検知を行うようにしてもよい。
【０００９】図２は、この発明の方法を実証するために
行われた試験回路図である。２台の変圧器７，８が配さ
れ、変圧器７は三角結線の１次巻線７Ａと星形結線の２
次巻線７Ｂとを備え、変圧器８は三角結線の１次巻線８
Ａと星形結線の２次巻線８Ｂとを備えている。２次巻線
７Ｂ，８Ｂは、その中性点７Ｃ，８Ｃ同士が直流電源３
を介して接続されている。１次巻線７Ａ，８Ａは、各相
の端子同士が接続されるとともに、それぞれが５０Ｈｚ
の交流電源４に接続されている。変圧器７の外部に図１
で示された直流偏磁検出装置６が設けられている。すな
わち、変圧器７に近接してマイクロフォン２が設置され
るとともにそのマイクロフォン２の出力信号２Ｓを周波
数分析器５が受けるようになっている。
【００１０】図２において、まず、交流電源４が生かさ
れ変圧器７，８が５０Ｈｚの交流電圧でもって励磁され
る。その状態で直流電源３が生かされると、２次巻線７
Ｂ，８Ｂに直流電流が流れて変圧器７，８の鉄心がとも
に直流偏磁されるようになる。図３は、図２の直流偏磁
検出装置６の周波数分析器５の出力信号５Ｓを示す波形
図であり、それぞれ（Ａ）は直流電源３の出力が停止さ
れ変圧器７，８の鉄心がまだ直流偏磁されていない場合
の出力信号５Ｓの波形、（Ｂ）は直流電源３が生かされ
変圧器７，８の鉄心が直流偏磁された場合の出力信号５
Ｓの波形である。図３の（Ａ）および（Ｂ）の横軸に周
波数が目盛られ、縦軸に騒音レベルが目盛られている。
図３の（Ａ）および（Ｂ）における波形９，１０が周波
数分析器からのそれぞれの出力信号である。図３の
（Ａ）における波形９は、１００Ｈｚ，２００Ｈｚ，３
００Ｈｚ，４００Ｈｚ，５００Ｈｚ，・・と５０Ｈｚの
偶数倍の周波数毎に大きなピークが見られる。一方、図
３の（Ｂ）における波形１０は、５０Ｈｚの偶数倍の周
波数に加えて、１５０Ｈｚ，２５０Ｈｚ，３５０Ｈｚ，
４５０Ｈｚ，５５０Ｈｚ，・・と５０Ｈｚの奇数倍の周
波数毎にも大きなピークが見られる。すなわち、変圧器
の鉄心が直流偏磁された場合、誘導電器を励磁している
交流電圧の周波数（５０Ｈｚ）の奇数倍の周波数成分が
発生するようになる。
【００１１】上記のことは、この発明者が初めて発見し
た現象であって、この現象を捕らえれば、誘導電器鉄心
の直流偏磁を図１のようにして誘導電器の運転中でも簡
便に検出することができる。なお、この現象は、誘導電
器を励磁する交流電圧の周波数が６０Ｈｚの場合でも同
様である。すなわち、誘導電器鉄心が直流偏磁していな
ければ、６０Ｈｚの偶数倍の周波数１２０Ｈｚ，２４０
Ｈｚ，３６０Ｈｚ，４８０Ｈｚ，６００Ｈｚ，・・と６
０Ｈｚの偶数倍の周波数毎にしか大きなピークが見られ
ないが、誘導電器鉄心が直流偏磁すれば、６０Ｈｚの偶
数倍の周波数に加えて、１８０Ｈｚ，３００Ｈｚ，４２
０Ｈｚ，５４０Ｈｚ，６６０Ｈｚ，・・と６０Ｈｚの奇
数倍の周波数毎にも大きなピークが見られる。それによ
って、誘導電器の鉄心が直流偏磁していることを検出す
ることができる。また、誘導電器を励磁する交流電圧の
周波数が５０Ｈｚや６０Ｈｚ以外の場合であっても同様
であり、誘導電器の鉄心が直流偏磁すると、その誘導電
器を励磁している交流電圧の周波数の奇数倍の周波数成
分を含んだ騒音が発生するようになる。それによって、
誘導電器の鉄心が直流偏磁していることを検出すること
ができる。
【００１２】なお、本発明にかかる誘導電器鉄心の直流
偏磁検出方法および装置の対象となる変圧器に関して、
その直流偏磁による騒音増加量の大きさが変圧器の鉄心
脚数によって大きく異なるという現象もこの発明者によ
り発見された。この現象は、５脚鉄心および３脚鉄心の
いずれの場合にも直流偏磁より騒音量は増加するが、５
脚鉄心の場合の方が直流偏磁よる騒音増加量の大きさが
３脚鉄心の場合に比べて極めて大きいというものであ
る。このため、本発明にかかる誘導電器鉄心の直流偏磁
検出方法および装置を５脚鉄心の変圧器に適用した場合
には、直流偏磁よる騒音増加量の絶対値が特に大きいの
で、騒音の周波数スペクトルにおける奇数倍周波数成分
の判別も、他の各種ノイズ等の影響を受けにくい精度の
高いものとなり、より精度高い直流偏磁の検出が可能と
なる。
【００１３】
【発明の効果】この発明の方法は前述のように、交流電
圧でもって励磁された誘導電器から発生する騒音の周波
数成分を調べ、前記交流電圧の周波数の奇数倍の周波数
成分が前記騒音に含まれているときに誘導電器の鉄心が
直流偏磁していると判断するようにすることにより、運
転中でも簡便に誘導電器鉄心の直流偏磁を検出すること
でき、誘導電器の保守管理を合理化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例にかかる誘導電器鉄心の直流
偏磁検出装置の構成を示すブロック図
【図２】この発明の方法を実証するために行われた試験
回路図
【図３】図２の直流偏磁検出装置の周波数分析器の出力
信号を示す波形図であり、それぞれ（Ａ）は直流偏磁さ
れていない場合の波形、（Ｂ）は直流偏磁されている場
合の波形
【符号の説明】
１：誘導電器、２：マイクロフォン、３：直流電源、
４：商用周波電源、５：周波数分析器、６：直流偏磁検
出装置、７，８：変圧器、２１：奇数倍周波数成分判別
器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】交流電圧でもって励磁された誘導電器から
    発生する騒音の周波数成分を調べ、前記交流電圧の周波
    数の奇数倍の周波数成分が前記騒音に含まれているとき
    に誘導電器の鉄心が直流偏磁していると判断することを
    特徴とする誘導電器鉄心の直流偏磁検出方法。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の誘導電器鉄心の直流偏磁
    検出方法を実施するための装置であって、交流電圧でも
    って励磁された誘導電器の外部に設置された音波検出手
    段と、この音波検出手段の出力信号を受け前記騒音の各
    周波数成分を求めて出力する周波数分析手段と、この周
    波数分析手段の出力信号における前記交流電圧の周波数
    の奇数倍の周波数成分の有無を判別する奇数倍周波数成
    分判別手段とを備えてなることを特徴とする誘導電器鉄
    心の直流偏磁検出装置。
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