JP2019125647A - Zero-phase current suppression reactor and winding - Google Patents
Zero-phase current suppression reactor and winding Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019125647A JP2019125647A JP2018004262A JP2018004262A JP2019125647A JP 2019125647 A JP2019125647 A JP 2019125647A JP 2018004262 A JP2018004262 A JP 2018004262A JP 2018004262 A JP2018004262 A JP 2018004262A JP 2019125647 A JP2019125647 A JP 2019125647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- zero
- phase current
- phase
- conductors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 136
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 77
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施形態は、零相電流を抑制する零相電流抑制リアクトル、巻線に関する。 Embodiments of the present invention relate to a zero-phase current suppression reactor that suppresses zero-phase current, and a winding.
近年、いわゆるパワーエレクトロニクス装置が電力系統においても多方面で採用されるようになり、それに伴って種々の課題が浮上してきた。例えば、インバータなどのパワーエレクトロニクス装置はその動作に伴って高調波電流が流出する可能性があり、各高調波成分に含まれる零相電流すなわち三相間で大きさが等しく位相が同相である成分が電路に流出すると、互いに打ち消し合わないことから、電路の周辺では誘導障害や電波障害を誘発するおそれがあった。そのため、パワーエレクトロニクス装置から流出する零相電流を抑制するために、零相電流抑制リアクトルを採用することがある(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, so-called power electronic devices have been adopted in various fields also in power systems, and various problems have emerged along with it. For example, power electronics devices such as inverters may cause harmonic currents to flow out along with their operation, and zero-phase currents included in each harmonic component, ie, components having equal magnitude and in-phase between three phases If it leaks into the circuit, it does not cancel each other, which may cause induction and radio interference around the circuit. Therefore, in order to suppress the zero-phase current flowing out of the power electronics device, a zero-phase current suppression reactor may be adopted (see, for example, Patent Document 1).
このような零相電流抑制リアクトルは、三相の電路にそれぞれ接続される3つの巻線導体が巻回され、それぞれの巻線導体間を磁気的に密結合させた構成となっているが、電路中に零相電流が流れにくくする抑制効果を有する必要がある一方、零相電流以外の成分の電流に対しては妨げとならないことが望ましい。 Such a zero-phase current suppression reactor has a configuration in which three winding conductors respectively connected to three-phase electric paths are wound, and the respective winding conductors are magnetically tightly coupled, While it is necessary to have a suppression effect that makes it difficult for the zero-phase current to flow in the electrical path, it is desirable not to interfere with the currents of components other than the zero-phase current.
しかしながら、各相の巻線導体の磁気的な結合が不均等であると、電路中の零相電流の抑制効果が低減するという問題があることに加え、零相電流以外の成分の電流の妨げになることもある。 However, in addition to the problem that the suppression effect of the zero-phase current in the electric path is reduced if the magnetic coupling of the winding conductors of each phase is uneven, the current of components other than the zero-phase current is impeded. It can be
そこで、零相電流の抑制効果を向上させることができるとともに、零相電流以外の成分の電流の妨げになるおそれを低減することができる零相電流抑制リアクトル、巻線を提供する。 Therefore, a zero-phase current suppression reactor and a winding can be provided which can improve the suppression effect of the zero-phase current and reduce the possibility of interference with currents of components other than the zero-phase current.
実施形態の零相電流抑制リアクトルは、三相電路にそれぞれ接続される3つの巻線導体を軸方向に並べて巻回したものであって、それぞれの巻線導体が、巻き始め端と巻き終わり端とが周方向において同じ位置になっているとともに巻き始め端が周方向を3等配した位置になっており、他の巻線導体と並列になっている部位の長さがそれぞれ等しくなるように巻回されている。 The zero-phase current suppression reactor according to the embodiment is obtained by axially arranging and winding three winding conductors respectively connected to a three-phase electric path, and each winding conductor has a winding start end and a winding end Are at the same position in the circumferential direction and the winding start ends are at positions equally spaced in the circumferential direction so that the lengths of the portions parallel to other winding conductors are equal to each other It is wound.
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態による零相電流抑制リアクトル1の構成および巻回態様を示すものであり、筒状に形成されている零相電流抑制リアクトル1を周方向に展開した状態を模式的に示している。図1の場合、右端側が周方向における0度の位置を示し、左端側が360度つまりは1周した0度の位置を示している。なお、図1では、説明のために、各巻線導体2にはそれぞれ異なるハッチングを付して区別し易く示している。
FIG. 1 shows the configuration and winding mode of the zero-phase
この零相電流抑制リアクトル1は、U相、V相およびW相の三相に対応する3本の巻線導体2を並列に配置した状態で巻回することにより構成されている。各巻線導体2は、例えば複数本のリッツ線を束ねて平角状に形成したものや1本あるいは複数本の平角状の導体を用いたものが、その断面視において長手方向に隣り合うように並列に配置された状態で共に巻回されている。また、巻線導体2は、その表面に絶縁テープ等を巻き付けることにより絶縁されている。
The zero-phase
以下、それぞれの相に対応する巻線導体2について説明する場合には、符号に「u」、「v」または「w」を付して説明する。また、以下、各巻線導体2が隣り合っている方向を軸方向と称する。
Hereinafter, when describing the
零相電流抑制リアクトル1の場合、W相の巻線導体2wは、周方向における0度の位置が巻き始め(0T)となり、複数回巻回された後、360度の位置が巻き終わり(7T)となるように巻回されている。つまり、W相の巻線導体2wの場合、0度の位置が巻き始め端となり、360度の位置が巻き終わり端となっている。
In the case of the zero-phase
また、V相の巻線導体2vは、周方向における120度の位置が巻き始め端となり、複数回巻回された後、120度の位置が巻き終わり端となるように巻回されており、U相の巻線導体2uは、周方向における240度の位置が巻き始め端となり、複数回巻回された後、240度の位置が巻き終わり端となるように巻回されている。図1では、U相の巻線導体2uの巻き始め端を「U」、巻き終わり端を「Ou」、V相の巻線導体2uの巻き始め端を「V」、巻き終わり端を「Ov」、W相の巻線導体2uの巻き始め端を「W」、巻き終わり端を「Ow」として示している。
In addition, the V-
つまり、各巻線導体2は、巻き始め端と巻き終わり端とが周方向において同じ位置になるように巻回されているとともに、巻き始め端が周方向を3等配した位置すなわち互いに周方向に120度ずれた位置となるように巻回されている。なお、図1ではW相の巻線導体2wの巻き始め端を便宜上0度の位置として示しているが、U相の巻線導体2uの巻き始め位置あるいはV相の巻線導体2vの巻き始め位置を0度とする等、任意の位置を0度に設定することができる。また、各巻線導体2の巻回回数は一例であり、これに限定されるものではない。
That is, each
このような構成の零相電流抑制リアクトル1は、図2に示すように、二脚鉄心3の脚部3aの外周に巻回される。このとき、零相電流抑制リアクトル1は、いずれかの巻線導体2の巻き始め端が、脚部3aの中心を通る仮想線(CL)上であって脚部3aの外側に位置するように配置されている。図2の場合、零相電流抑制リアクトル1は、U相の巻線導体2uの巻き始め端が、仮想線(CL)上に位置するように巻回されている。この場合、環状に形成される二脚鉄心3に、いわゆるギャップのような不連続部を設ける構成とすることもできる。
As shown in FIG. 2, the zero-phase
また、図3に示すように巻線導体2を二脚鉄心3の2つの脚部3aにそれぞれ巻回した場合にも、例えばU相の巻線導体2uの巻き始め端が、脚部3aの中心を通る仮想線(CL)上であって脚部3aの外側に位置するように配置する構成とすることもできる。このとき、各脚部3aの巻線導体2を電気的に直列または並列に接続する構成とすることもできる。なお、U相の巻線導体2の代わりに、V相の巻線導体2vあるいはW相の巻線導体2wが仮想線(CL)上に位置するように巻回する構成とすることもできる。
Also, as shown in FIG. 3, when the
次に、上記した構成の作用について説明する。 Next, the operation of the above configuration will be described.
前述のように、零相電流抑制リアクトル1は、電路中に零相電流が流れにくくする抑制効果を有する必要がある一方、零相電流以外の成分の電流に対しては妨げとならないことが望ましいものの、各相の巻線導体2の磁気的な結合が不均等であると電路中の零相電流の抑制効果が低減したり、零相電流以外の成分の電流の妨げになることがある。
As described above, while the zero-phase
そこで、本実施形態では、各巻線導体2の磁気的な結合を均一化することにより、零相電流の抑制効果を向上させることができるとともに、零相電流以外の成分の電流の妨げになるおそれを低減することができるようにしている。
Therefore, in the present embodiment, by making the magnetic coupling of each
図4は、零相電流抑制リアクトル1の等価回路を示している。ここで、零相電流(i0)は、以下の(1)式で示されるように、各相の巻線導体2に流れる電流(iu、iv、iw)に含まれる任意の周波数ごとの、同相且つ同一の大きさの成分の合計となっている。
FIG. 4 shows an equivalent circuit of the zero-phase
また、零相電流抑制リアクトル1に要求される仕様としては、大きく言えば以下の2つがある。
(1)零相電流(i0)を極小化する。
(2)零相成分以外の電流に対するインダクタンスを極小化する。
In addition, the specifications required for the zero-phase
(1) Minimizing the zero phase current (i0).
(2) Minimize the inductance for currents other than the zero phase component.
この場合、各相のインダクタンス(Lu、Lv、Lw)を等しくすれば、より具体的に言えば、以下の(2)式から(4)式にて表されるU相−V相間の相互インダクタンス(Muv)、V相−W相間の相互インダクタンス(Mvw)およびW相−U相間の相互インダクタンス(Mwu)を等しくすれば、上記の仕様を満たすことができる。 In this case, if the inductances (Lu, Lv, Lw) of the respective phases are equalized, more specifically speaking, the mutual inductance between the U phase and the V phase represented by the following formulas (2) to (4) The above specifications can be satisfied by equalizing (Muv), the mutual inductance (Mvw) between the V phase and the W phase, and the mutual inductance (Mwu) between the W phase and the U phase.
そして、上記の(2)式から(4)式を満たすためには、図1に示したように、それぞれの巻線導体2を、巻き始め端と巻き終わり端とが周方向において同じ位置になるようにするとともに巻き始め端が周方向に3等配した位置になるように巻回すればよい。より詳細には、U相の巻線導体2uは、図1から明らかなようにV相の巻線導体2vと幾何学的に6巻き+1/3巻き+1/3巻き=6+2/3巻き分だけ並列になっているとともに、W相の巻線導体2wとも幾何学的に6+2/3巻き分だけ並列になっている。
And, in order to satisfy the above-mentioned equations (2) to (4), as shown in FIG. 1, each
同様に、V相の巻線導体2vは、U相の巻線導体2uと幾何学的に6+2/3巻き分だけ並列になっているとともに、W相の巻線導体2wとも幾何学的に6+2/3巻き分だけ並列になっている。また、W相の巻線導体2wは、U相の巻線導体2uと幾何学的に6+2/3巻き分だけ並列になっているとともに、V相の巻線導体2wとも幾何学的に6+2/3巻き分だけ並列になっている。
Similarly,
つまり、各巻線導体2は、他の二相の巻線導体2と並列になっている部位の長さが、それぞれ等しく6+2/3巻き分となっている。このように各巻線導体2の幾何学的な配置を等しくすることにより、各巻線導体2間の磁気的な結合が均一化される。そして、各巻線導体2間の磁気的な結合が均一化されれば、それぞれの相互インダクタンス(Muv、Mvw、Mwu)が等しくなり、各相のインダクタンス(Lu、Lv、Lw)が等しくなる。これにより、零相電流抑制リアクトル1は、要求される上記した(1)、(2)の仕様を満たすことができるようになる。
That is, in each
以上説明した実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
零相電流抑制リアクトル1は、それぞれの巻線導体2が、巻き始め端と巻き終わり端とが周方向において同じ位置になっているとともに巻き始め端が周方向を3等配した位置になっており、他の巻線導体2と並列になっている部位の長さがそれぞれ等しくなるように巻回されている。
In the zero-phase
これにより、各相の巻線導体2は他の巻線導体2に対する幾何学的な配置がそれぞれ等しくなり、相互インダクタンスが等しくなることから、各巻線導体2間の磁気的な結合が均一化される。これにより、各相のインダクタンス(Lu、Lv、Lw)が等しくなり、零相電流抑制リアクトル1に要求される仕様を満たすことから、零相電流の抑制効果を向上させることができるとともに、零相電流以外の成分の電流の妨げになるおそれを低減することができる。
As a result, the
また、上記した巻線構造によれば、他の巻線導体2に対する幾何学的な配置をそれぞれ等しくする状態を、零相電流抑制リアクトル1の軸方向の長さつまりは高さ寸法を最小とした状態で実現することができ、小型化を図ることができる。
Further, according to the above-described winding structure, the axial length of the zero-phase
また、巻線導体2は、二脚鉄心3のような鉄心の脚部3aに巻回することもできる。これにより、磁気抵抗を下げることができ、磁束が増えてインダクタンスを増加させることができる。また、鉄心にギャップを設けることにより、磁気飽和が緩和されて一定のインダクタンスを得ることができる。また、各脚部3aの巻線導体2を電気的に直列または並列に接続することにより、要求される様々な仕様に対応させることができる。
The
また、巻線導体2の巻き始め端と巻き終わり端とが周方向において同じ位置になっているとともに巻き始め端が周方向を3等配した位置になっており、他の巻線導体2と並列になっている部位の長さがそれぞれ等しくなるように巻回されている巻線であっても、実施形態の零相電流抑制リアクトル1と同様に、零相電流の抑制効果を向上させることができるとともに、零相電流以外の成分の電流の妨げになるおそれを低減することができ、また、小型化を図ることができる等、同様の効果を得ることができる。
In addition, the winding start end and the winding end of the winding
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While certain embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
図面中、1は零相電流抑制リアクトルおよび巻線、2は巻線導体、3は二脚鉄心(鉄心)、3aは脚部、CLは仮想線を示す。 In the drawings, 1 indicates a zero-phase current suppression reactor and a winding, 2 indicates a winding conductor, 3 indicates a two-legged iron core (iron core), 3a indicates a leg, and CL indicates a virtual wire.
Claims (5)
それぞれの前記巻線導体は、巻き始め端と巻き終わり端とが周方向において同じ位置になっているとともに巻き始め端が周方向を3等配した位置になっており、他の前記巻線導体と並列になっている部位の長さがそれぞれ等しくなるように巻回されていることを特徴とする零相電流抑制リアクトル。 A zero-phase current suppression reactor in which three winding conductors respectively connected to a three-phase electric path are arranged in an axial direction and wound,
In each of the winding conductors, the winding start end and the winding end are at the same position in the circumferential direction and the winding start ends are at positions where the circumferential direction is equally divided, and the other winding conductors A zero-phase current suppression reactor, which is wound so that the lengths of the parts in parallel with each other are equal.
各脚部の前記巻線導体は、電気的に直列または並列に接続されていることを特徴とする請求項1または2記載の零相電流抑制リアクトル。 The winding conductor is wound around each leg of a two-legged iron core,
The zero-phase current suppression reactor according to claim 1 or 2, wherein the winding conductor of each leg is electrically connected in series or in parallel.
各脚部に巻回されている前記巻線導体のうちの1つは、巻き始め端および巻き終わり端が、2つの脚部の中心を通る仮想線上であってそれぞれの脚部の外側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の零相電流抑制リアクトル。 The winding conductor is wound around each leg of a two-legged iron core,
One of the winding conductors wound on each leg is located on an imaginary line on the imaginary line through the centers of the two legs, with the winding start end and the winding end end outside the respective legs The zero-phase current suppression reactor according to any one of claims 1 to 3, which is arranged to
それぞれの前記巻線導体は、巻き始め端と巻き終わり端とが周方向において同じ位置になっているとともに巻き始め端が周方向を3等配した位置になっており、他の前記巻線導体と並列になっている部位の長さがそれぞれ等しくなるように巻回されていることを特徴とする巻線。 A winding formed by axially arranging and winding three winding conductors respectively connected to a three-phase electric path,
In each of the winding conductors, the winding start end and the winding end are at the same position in the circumferential direction and the winding start ends are at positions where the circumferential direction is equally divided, and the other winding conductors A winding characterized in that the lengths of the parts in parallel with each other are equal to each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018004262A JP7066417B2 (en) | 2018-01-15 | 2018-01-15 | Zero-phase current suppression reactor, winding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018004262A JP7066417B2 (en) | 2018-01-15 | 2018-01-15 | Zero-phase current suppression reactor, winding |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019125647A true JP2019125647A (en) | 2019-07-25 |
JP7066417B2 JP7066417B2 (en) | 2022-05-13 |
Family
ID=67399012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018004262A Active JP7066417B2 (en) | 2018-01-15 | 2018-01-15 | Zero-phase current suppression reactor, winding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7066417B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10140847A (en) * | 1996-11-06 | 1998-05-26 | Yoshino Seiki:Kk | Anchor blocking-up member |
JP2007177558A (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Rsc:Kk | Blocking member for anchor fitting |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4842052B2 (en) | 2006-08-28 | 2011-12-21 | 富士通株式会社 | Inductor element and integrated electronic component |
JP6534152B2 (en) | 2015-06-11 | 2019-06-26 | 昭和飛行機工業株式会社 | Power transmission / reception inductor |
-
2018
- 2018-01-15 JP JP2018004262A patent/JP7066417B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10140847A (en) * | 1996-11-06 | 1998-05-26 | Yoshino Seiki:Kk | Anchor blocking-up member |
JP2007177558A (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Rsc:Kk | Blocking member for anchor fitting |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7066417B2 (en) | 2022-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11056945B2 (en) | Stator of rotary electric machine and method of manufacturing the same | |
US3185872A (en) | Liquid-cooled winding for electric machines | |
US10382001B2 (en) | Conductive path with noise filter | |
US20120187783A1 (en) | Stator winding connection arrangement | |
JPWO2013157115A1 (en) | Stator winding of rotating electric machine | |
EP4432520A1 (en) | Motor stator and motor applying same | |
JP6293576B2 (en) | Stator for rotating electrical machine | |
JP2012205368A (en) | Armature winding of rotary electric machine | |
JP2009135271A (en) | Reactor, and noise filter | |
US20190013710A1 (en) | Rotary Electric Machine | |
JP6337132B2 (en) | Rotating electric machine stator and rotating electric machine equipped with the same | |
US10090722B2 (en) | Rotating machinery with three-phase armature windings and first and second parallel windings | |
EP3621092B1 (en) | Routing structure of electrical wires and wire harness | |
US20120062064A1 (en) | Electric rotating machine | |
JP2016101031A (en) | Stator for three-phase motor | |
US10541664B2 (en) | Conductive path with noise filter | |
EP2998971B1 (en) | Power converter comprising and inductance device with shielding | |
JP2005312182A (en) | Concentrated winding stator coil of rotary electric machine | |
JP2019125647A (en) | Zero-phase current suppression reactor and winding | |
US20150372551A1 (en) | Structure of stator | |
CN110867994B (en) | Rotating electrical machine | |
JP2010252611A (en) | Stator and method for manufacturing the same | |
JP5969790B2 (en) | Rotating electric machine | |
US20180040408A1 (en) | Reactor | |
CN113841333B (en) | Noise filter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201026 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210924 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211005 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211105 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220427 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7066417 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |