JP2021170569A - 磁束制御型可変変圧器 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る磁束制御型可変変圧器の磁気回路及び巻線構成を示す図であり、図1(A)は磁気回路及び巻線構成を示しており、図1(B)は、図1(A)に示した構成回路の可変変圧器部分の等価回路を示している。
図6は、本発明の第2の実施形態に係る磁束制御型可変変圧器の磁気回路及び巻線構成を示す図である。図1に示した磁束制御型可変変圧器100Aは、一次巻線111と二次巻線112.113とが電気的に絶縁され、絶縁変圧器と同等の構造となっているが、本実施形態の磁束制御型可変変圧器100Eでは、一次巻線と二次巻線とが電気的に接続された、単巻変圧器と同等の構造となっている。
図7は、本発明の第3の実施形態に係る磁束制御型可変変圧器の磁気回路及び巻線構成を示す図である。本実施形態の磁束制御型可変変圧器100Fは、電気的に絶縁された一次巻線111と二次巻線113とを有する絶縁変圧器と同等の構造となっている。本実施形態の磁束制御型可変変圧器100Fは、制御電流Icを増加させるにしたがって、分割磁路102a,102bの一部が飽和し磁気抵抗が増加するため、二次巻線113に誘起される二次電圧V2は減少する。
図8は、本発明の第4の実施形態に係る磁束制御型可変変圧器の磁気回路及び巻線構成を示す図である。図8では、各巻線の接続や、電源、負荷、第1直流電源回路110については図示していない。本実施形態の磁束制御型可変変圧器100Gは、第1の実施形態の磁束制御型可変変圧器100Aに比べて、第2脚磁心102に設けた分割磁路102aと102bのそれぞれに切込みを入れ、楔型の空隙120aと120bを設けている。楔型の空隙120aと120bは、電流歪みの抑制を目的としている。
図9は、本発明の第5の実施形態に係る磁束制御型可変変圧器の磁気回路及び巻線構成を示す図である。図9では、各巻線の接続や、電源、負荷、第1直流電源回路110については図示していない。本実施形態の磁束制御型可変変圧器100Hは、第1の実施形態の磁束制御型可変変圧器100Aに比べて、第2脚磁心102に設けた窓120を大きくし、第2脚磁心102全体をほぼ分割磁路102aと102bから構成している。そして、二次巻線113を分割磁路102aと102bに跨って卷回している。磁気回路の構成としては、他の磁束制御型可変変圧器100A〜100Cと同じであり、その作用効果や磁束制御型可変変圧器の性能についても同じである。
図10は、本発明の第6の実施形態に係る磁束制御型可変変圧器の磁気回路及び巻線構成を示す図である。図10では、各巻線の接続や、電源、負荷、第1直流電源回路110については図示していない。本実施形態の磁束制御型可変変圧器100Iは、図10で示す中央から左側の構成は、図5(C)で示した磁束制御型可変変圧器100Cと同じであり、左から順番に、第1の第3脚磁心103、第1の第1脚磁心101、第2脚磁心102を配置している。さらに、第2脚磁心102の右側には、第4脚磁心として第2の第1脚磁心101’、及び、第5脚磁心として第2の第3脚磁心103’を配置している。第1の第3脚磁心103及び第2の第3脚磁心103’には、磁路の途中に空隙部Gが設けられている。第1〜第5脚磁心は、第1磁心104と第2磁心105にそれぞれ両端部で磁気結合されている。
図11は、本発明の第7の実施形態に係る磁束制御型可変変圧器の磁気回路及び巻線構成を示す図である。図11(A)は、本実施形態の磁束制御型可変変圧器100Jを示しており、図11(B)は、図11(A)に示す本実施形態の磁束制御型可変変圧器100Jを説明するために、図11(A)の磁束制御型可変変圧器100Jを磁気的に2分割して示す図である。
Claims (6)
- 第1磁心、第2磁心と、前記第1磁心と前記第2磁心とにそれぞれ磁気結合された第1脚磁心、第2脚磁心、及び、第3脚磁心を備え、前記第2脚磁心の磁路が2分割された分割磁路部を有し、前記第3脚磁心の磁路中に空隙部を有するコアと、
少なくとも前記第1脚磁心に卷回された一次巻線と、
少なくとも前記第2脚磁心に卷回された二次巻線と、
前記第2脚磁心の前記分割磁路部のそれぞれの磁路に卷回された第1制御巻線を備え、
該第1制御巻線が、前記一次巻線に鎖交する磁束によって前記第1制御巻線に生じる誘起電圧が打消されるように直列接続されて第1直流電源回路に接続され、
前記第1制御巻線に直流制御電流を流して、前記分割磁路部で形成される閉磁路に制御磁束を還流させ、前記磁束が通る前記第2脚磁心の磁路の一部を飽和させて、前記第2脚磁心の磁路の磁気抵抗を制御するとともに、前記第3脚磁心に前記磁束の一部を分流させることを特徴とする、磁束制御型可変変圧器。 - 前記第1脚磁心に前記二次巻線が卷回され、前記第2脚磁心に卷回された前記二次巻線と直列接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の磁束制御型変変圧器。
- 前記分割磁路部の任意の箇所に楔形の空隙を設けたことを特徴とする、請求項1又は2に記載の磁束制御型可変変圧器。
- 前記第1磁心と前記第2磁心にそれぞれ磁気結合された第4脚磁心と第5脚磁心、及び、前記第4脚磁心に卷回された第2の一次巻線をさらに有し、
前記第4脚磁心に卷回された前記第2の一次巻線と前記第1脚磁心に卷回された前記一次巻線とが直列接続され、
前記第5脚磁心の磁路中に空隙部を有し、
前記第2脚磁心に対して、前記第1脚磁心と前記第4脚磁心、及び、前記第3脚磁心と前記第5脚磁心とがそれぞれ対称となる位置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1項に記載の磁束制御型可変変圧器。 - 前記第1磁心と前記第2磁心にそれぞれ磁気結合された第4脚磁心をさらに有し、
該第4脚磁心の磁路が2分割された第2分割磁路部を有し、
前記第4脚磁心に卷回された第2の二次巻線と前記第2脚磁心に卷回された前記二次巻線とが直列接続され、
前記第4脚磁心の前記第2分割磁路部のそれぞれの磁路に卷回された第2制御巻線を備え、
該第2制御巻線が、前記一次巻線に鎖交する前記磁束によって前記第2制御巻線に生じる誘起電圧が打消されるように直列接続されて第2直流電源回路に接続され、
前記第2制御巻線に直流制御電流を流して、前記第2分割磁路部で形成される閉磁路に制御磁束を還流し、前記磁束が通る前記第4脚磁心の磁路の一部を飽和させて、前記第4脚磁心の磁路の磁気抵抗を制御するとともに、前記第3脚磁心に前記磁束の一部を分流させることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の磁束制御型可変変圧器。 - 前記第1磁心と前記第2磁心にそれぞれ磁気結合された第5脚磁心をさらに有し、該第5脚磁心の磁路中に空隙部を有することを特徴とする、請求項5項に記載の磁束制御型可変変圧器。
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