JP2540696Y2 - 定電圧変圧器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は例えば車両用蓄電池の充電に用いられ、漏
洩磁路を有する鉄心に１次巻線と、２次巻線と、コンデ
ンサ巻線とを巻回し、コンデンサ巻線にコンデンサを接
続し、入力電圧の多少の変動にかかわらず、ほぼ一定の
出力電圧が得られ、また出力電流の変動にかかわらず、
ほぼ一定の出力電圧が得られる定電圧変圧器に関する。

「従来の技術」 第３図に従来の定電圧変圧器を示す。鉄心よりなる閉
磁路11は中央脚12の両側に外脚13,14がそれぞれ配さ
れ、中央脚12の両端に外脚13,14の各両端が連結されて
構成されている。外脚13,14の中間部に漏洩鉄心15,16の
各一端が固定され、漏洩鉄心15,16の各他端と中央脚12
との間に磁気空隙が構成されて漏洩鉄心15,16が閉磁路1
1の途中を分路するように磁気的に連結されている。漏
洩鉄心15,16の一方の側で中央脚12に１次巻線17が巻か
れ、漏洩鉄心15,16の他方の側で中央脚12に２次巻線18
とコンデンサ巻線19とが巻かれている。第４図に第３図
の電気回路を示すように、コンデンサ巻線19の両端間に
コンデンサ21が接続されて、２次巻線18が巻かれている
側の鉄心が磁気的に飽和し、高い磁束密度が得られ、１
次巻線17の入力電圧の多少の変動にかかわらず、２次巻
線18の出力電圧がほぼ一定に保持され、かつ２次巻線18
の出力電流の変化にかかわらず、出力電圧がほぼ一定に
保持され、いわゆる定電圧特性を示す。

「考案が解決しようとする課題」 この定電圧変圧器において一般には、２次巻線18のタ
ップの取出しは、鉄心閉磁路11の前後の開口面の何れか
からしか行うことはできない。従って第４図に示すよう
に２次巻線18の低圧側の一端に接続されたタップ22と高
圧側の他端に接続されたタップ23との間に得られる電圧
が最高出力電圧であり、この電圧の次に低い電圧はタッ
プ23に対し、半巻分前から導出したタップ24に得られる
電圧となる。つまりタップ23が２次巻線18の閉磁路11の
前面開口側から引き出した場合は、タップ24は２次巻線
18の閉磁路11の背面開口側から引き出したものとなる。

このため、従来車両用蓄電池の充電に用いられている
定電圧変圧器においては例えばタップ23の電圧が30V
で、タップ24の電圧は28Vであり、タップ23,24間の電圧
差は2Vであった。タップ間電圧差の最小値を小さくする
要求があるが、これに対し、従来においては、タップ間
電圧差の最小値は、２次巻線18の半巻分に誘起される電
圧であるから、１次巻線17及び２次巻線18の各巻数を同
一割合で増加して、２次巻線18の半巻分に誘起される電
圧を小さくしていた。このため従来の巻線の導線と同一
の太さのものを用いると全体の巻線抵抗が高くなり、定
電圧特性が悪くなる問題があった。この問題を解決する
ため、巻線の導線の太さを太くすると、巻線数が多くな
った上に導線が太くなるため、変圧器が可成り大形にな
るという問題があった。

この考案の目的は定電圧特性を劣化することなく、か
つ小形に構成することこができ、タップ間電圧差を小さ
くすることができる定電圧変圧器を提供することにあ
る。

「課題を解決するための手段」 この考案によれば２次巻線の一端に３次巻線の一端が
接続され、その３次巻線は中央脚の漏洩鉄心よりも１次
巻線側の部分に対し、２次巻線と逆特性に巻かれ、その
３次巻線の他端からタップが導出される。

「作用」 ３次巻線のタップに得られる電圧は、３次巻線のその
タップと２次巻線の３次巻線との接続点との間に誘起さ
れる電圧と、２次巻線の３次巻線との接続点に誘起され
る電圧との差となる。３次巻線側の磁路の磁束密度が、
２次巻線側の磁路の磁束密度よりも低いため、３次巻線
の半巻分に誘起される電圧は、２次巻線の半巻分に誘起
される電圧より小さい。従って３次巻線からタップを取
出すことにより２次巻線側だけからタップを取出す場合
よりタップ間電圧差を小さくすることができる。

「実施例」 第１図、第２図にこの考案の実施例を示し、第３図、
第４図と対応する部分に同一符号を付けてある。この実
施例においては中央脚12の漏洩鉄心15,16よりも１次巻
線17側の部分に３次巻線25が巻かれる。３次巻線25の一
端は２次巻線18と接続され、３次巻線25は２次巻線18と
逆の巻方向とされる。３次巻線25からタップ26が導出さ
れる。第１図、第２図の例では３次巻線25を中央脚12に
磁気的に半巻とした場合で、これは第２図の如くその一
端は２次巻線18の高圧側端、つまりタップ23と接続さ
れ、他端は鉄心閉磁路11の前面開口又は背面開口の一方
から他方へ真っ直ぐに通すことにより実現される。この
時３次巻線25の方向は２次巻線18の中央脚12に対する巻
方向と反対向きである。つまり例えば２次巻線18が中央
脚12に対して鉄心閉磁路11の前面開口から背面開口の方
向に巻かれている時は、３次巻線25は背面開口から前面
開口に通される。これにより３次巻線25の誘起電圧は２
次巻線18の誘起電圧と逆相で、半巻のコイルに誘起され
た大きさになる。そしてその３次巻線25の他端よりタッ
プ26が導出される。

この構成においてはタップ22、26間の電圧は、タップ
22,23間の２次巻線18に誘起された電圧と、３次巻線25
に誘起された電圧との差となる。中央脚12の漏洩鉄心1
5,16の１次巻線17側は２次巻線18側よりも磁束密度が可
成り小さいため、３次巻線25の半巻に誘起される電圧は
２次巻線18に半巻に誘起される電圧より可成り小さい、
例えば半分程度である。このためタップ22,26間の電圧
はタップ22,23間の電圧とタップ22,24間の電圧との中間
の値になり、タップ間電圧差が小さくなる。例えば前記
例においてはタップ22,23間の電圧が30V、タップ22,24
間の電圧が28Vで、タップ23,26間の電圧が1V、タップ2
2,26間の電圧が29Vを得ることができた。

この定電圧変圧器において、入力電圧を上げると出力
電圧も多少上る直線的な入力電圧−出力電圧特性をもっ
ており、２次巻線18、３次巻線25も共にこの特性がある
から、入力電圧が上って２次巻線18の誘起電圧が上ると
その逆相である３次巻線25の誘起電圧も上り、２次巻線
18の誘起電圧と３次巻線25の誘起電圧との差を出力す
る。つまり入力電圧の変動による出力電圧の変動は、２
次巻線18の変動分と３次巻線25の変動分とが相殺される
ので、タップ26の入力電圧−出力電圧特性はその変化が
タップ23の入力電圧−出力電圧特性よりも少なくなり、
定電圧特性がよくなる。この場合漏洩鉄心15、16の存在
により１次巻線17側、つまり３次巻線25側の磁束密度は
２次巻線18側の磁束密度より小さいので、入力電圧が使
用範囲以上に上昇しても１次巻線17側の磁路は飽和しな
いが、前記入力電圧の上昇により２次巻線18側の磁束密
度が増加し、この部分の磁路が飽和する傾向となるた
め、前記入力電圧の上昇による２次巻線18側の出力電圧
の上昇度よりも３次巻線25側の出力電圧の上昇度（逆
相）が大きくなるので、前記相殺が良好に行われて定電
圧特性は更によくなる。

上述において３次巻線25の巻数は半巻に限らず、任意
に選択することができ、必要に応じて３次巻線25の異な
る巻数位置から複数のタップを取出してもよい。また３
次巻線25の２次巻線18との接続は２次巻線18の途中に対
して行ってもよい。

「考案の効果」 以上述べたようにこの考案によれば３次巻線を１次巻
線側に設け、その３次巻線の一端を２次巻線と接続し、
巻方向を２次巻線と逆としているため、タップ間電圧差
を、２次巻線のみからタップを得る場合より小さくする
ことができ、しかも入力電圧−出力電圧特性の定電圧性
がよくなる。３次巻線の巻数はわずかでよいから、巻線
抵抗の増加は無視できる程度であり、巻線の導線の太さ
を太くする必要もなく、小形に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す斜視図、第２図はその
電気回路図、第３図は従来の定電圧変圧器を示す斜視
図、第４図はその電気回路図である。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中央脚の両側に配された外脚がその中央脚
   の両端に連結されて鉄心閉磁路が構成され、上記中央脚
   の中間部と両外脚の中間部との間に漏洩鉄心が磁気的に
   連結されて配され、その漏洩鉄心の一方の側で上記中央
   脚に１次巻線が巻かれ、他方の側で上記中央脚に２次巻
   線及びコンデンサ巻線が巻かれ、そのコンデンサ巻線の
   両端間にコンデンサが接続された定電圧変圧器におい
   て、 上記２次巻線の一端に３次巻線の一端が接続され、その
   ３次巻線は上記中央脚の上記漏洩鉄心よりも上記１次巻
   線側の部分に対し、上記２次巻線と逆極性で巻かれ、そ
   の３次巻線の他端からタップが導出されていることを特
   徴とする定電圧変圧器。