JP2755680B2 - 変圧器用コイル - Google Patents
変圧器用コイルInfo
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- JP2755680B2 JP2755680B2 JP1119954A JP11995489A JP2755680B2 JP 2755680 B2 JP2755680 B2 JP 2755680B2 JP 1119954 A JP1119954 A JP 1119954A JP 11995489 A JP11995489 A JP 11995489A JP 2755680 B2 JP2755680 B2 JP 2755680B2
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- Japan
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- coil
- secondary coil
- conductors
- coils
- transformer
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- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はダブルスター整流回路に用いられる変圧器に
適用する変圧器用コイルに関する。
適用する変圧器用コイルに関する。
（従来の技術） 一般にダブルスター整流回路は、整流器の構成がシン
プルであるため、電気鉄道や化学用設備などに幅広く用
いられている。
プルであるため、電気鉄道や化学用設備などに幅広く用
いられている。
このダブルスター整流回路に接続される変圧器は、三
個の一次コイルに対して夫々２個の二次コイルを巻回し
てなるもので、例えばＵ〜Ｖなる一次コイルを巻回した
鉄心脚には、第８図及び第９図に示すように、ｕ〜O1な
る二次コイル１と、O2〜ｘなる二次コイル２が巻回され
ている。これらの二次コイル1,2は、第７図に示す多数
の双成コイル３を積層して二次コイル１を構成するもの
と二次コイル２を構成するものとを交互に積重ねて各双
成コイル３の口出し線を第８図に示すように口出し導体
4,5に接続して構成されている。
個の一次コイルに対して夫々２個の二次コイルを巻回し
てなるもので、例えばＵ〜Ｖなる一次コイルを巻回した
鉄心脚には、第８図及び第９図に示すように、ｕ〜O1な
る二次コイル１と、O2〜ｘなる二次コイル２が巻回され
ている。これらの二次コイル1,2は、第７図に示す多数
の双成コイル３を積層して二次コイル１を構成するもの
と二次コイル２を構成するものとを交互に積重ねて各双
成コイル３の口出し線を第８図に示すように口出し導体
4,5に接続して構成されている。
（発明が解決しようとする課題） このように構成された従来の変圧器の二次コイル１の
ｕ〜O1間でアーム短絡が発生した場合には次のような問
題がある。二次コイルと一次コイルとのアンペアターン
分布を模式的に示す第９図の断面図において、短絡電流
はｕ〜O1なる二次コイル１と一次コイル６とを互いに逆
向きに流れ、そのアンペアターン分布は同図に斜線でハ
ッチングしたようになる。つまり、二次コイル１は第７
図のように単位双成コイル３を積み上げたものであるか
ら、一次コイル６とアーム短絡した二次コイル１のコイ
ル高さ方向のアンペアターンの分布にΔｈなる変位を生
じ、これが原因となって両コイルには軸方向の外部推力
F1及びF2が発生する。そして、このΔｈの大きさと軸方
向外部推力とは比例関係を有する。
ｕ〜O1間でアーム短絡が発生した場合には次のような問
題がある。二次コイルと一次コイルとのアンペアターン
分布を模式的に示す第９図の断面図において、短絡電流
はｕ〜O1なる二次コイル１と一次コイル６とを互いに逆
向きに流れ、そのアンペアターン分布は同図に斜線でハ
ッチングしたようになる。つまり、二次コイル１は第７
図のように単位双成コイル３を積み上げたものであるか
ら、一次コイル６とアーム短絡した二次コイル１のコイ
ル高さ方向のアンペアターンの分布にΔｈなる変位を生
じ、これが原因となって両コイルには軸方向の外部推力
F1及びF2が発生する。そして、このΔｈの大きさと軸方
向外部推力とは比例関係を有する。
このような軸方向外部推力を最小限に押さえるために
一次コイル６の高さを二次コイル全体より小さなものに
してΔｈが1/2程度になるようにする等の対策がとられ
ているが、一次コイル６と二次コイル1,2のアンペアタ
ーン分布を完全に一致させることはできなかった。そこ
で、コイルの電流密度を抑制して素線の強度を増した
り、コイルの支持物の強度を上げる等の対策が講じられ
てきたが、いずれも変圧器の中身を大きくしたり、製作
工数を増大させる等経済性を悪くしていた。また、短絡
時の発生機械力は計算で求めるしかないために、絶対的
な信頼性の面でも問題があった。
一次コイル６の高さを二次コイル全体より小さなものに
してΔｈが1/2程度になるようにする等の対策がとられ
ているが、一次コイル６と二次コイル1,2のアンペアタ
ーン分布を完全に一致させることはできなかった。そこ
で、コイルの電流密度を抑制して素線の強度を増した
り、コイルの支持物の強度を上げる等の対策が講じられ
てきたが、いずれも変圧器の中身を大きくしたり、製作
工数を増大させる等経済性を悪くしていた。また、短絡
時の発生機械力は計算で求めるしかないために、絶対的
な信頼性の面でも問題があった。
従って、本発明の目的は、一次コイルと２個の二次コ
イルの夫々高さ方向のアンペアターンの分布がほとんど
一致し、よって二次コイルのアーム短絡時における軸方
向外部推力を実質的に零にできるとともに、巻線作業が
容易で製作工数が掛からず、経済的で信頼性の高い変圧
器用コイルを提供するにある。
イルの夫々高さ方向のアンペアターンの分布がほとんど
一致し、よって二次コイルのアーム短絡時における軸方
向外部推力を実質的に零にできるとともに、巻線作業が
容易で製作工数が掛からず、経済的で信頼性の高い変圧
器用コイルを提供するにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明はダブルスター整流回路に用いる変圧器用二次
コイルにおいて、複数列複数段に配置した偶数本の導体
を少なくとも一層の筒状に巻回して構成し、偶数本の導
体の内半数の導体を第１の二次コイルに用い、残りの半
数の導体を第２の二次コイルに用い、前記第１の二次コ
イル用導体と第２の二次コイル用導体とが列方向及び段
方向のいずれの方向に対しても交互に位置するように設
定してなることを特徴とするものである。
コイルにおいて、複数列複数段に配置した偶数本の導体
を少なくとも一層の筒状に巻回して構成し、偶数本の導
体の内半数の導体を第１の二次コイルに用い、残りの半
数の導体を第２の二次コイルに用い、前記第１の二次コ
イル用導体と第２の二次コイル用導体とが列方向及び段
方向のいずれの方向に対しても交互に位置するように設
定してなることを特徴とするものである。
（作用） 上記した手段によれば、一次コイルと２個の二次コイ
ルの夫々高さ方向のアンペアターンの分布がほとんど一
致し、よって二次コイルのアーム短絡時における軸方向
外部推力を実質的に零にできるから支持物の強化が不要
で、しかもコイルの電流密度をその温度上昇から決まる
値まで上げることが可能で、変圧器の中身を小型化でき
るとともに、巻線作業が容易で製作工数が掛からず、経
済的で、信頼性にも優れている。
ルの夫々高さ方向のアンペアターンの分布がほとんど一
致し、よって二次コイルのアーム短絡時における軸方向
外部推力を実質的に零にできるから支持物の強化が不要
で、しかもコイルの電流密度をその温度上昇から決まる
値まで上げることが可能で、変圧器の中身を小型化でき
るとともに、巻線作業が容易で製作工数が掛からず、経
済的で、信頼性にも優れている。
（実施例） 以下本発明の一実施例について第１図乃至第５図を参
照して説明する。第３図はダブルスター整流回路の接続
構成を示すもので、２組の半波整流回路S1，S2を相間リ
アクトル10の作用を利用して結合したものである。即
ち、同第３図においてＵ〜Ｖなる一次コイル11を巻回し
た鉄心脚には、ｕ〜O1なる第１の二次コイル12と、O2〜
ｘなる第２の二次コイル13が巻回されている。同様にＶ
〜Ｗなる一次コイル14を巻回した鉄心脚には、ｖ〜O1な
る二次コイル15と、O2〜ｙなる二次コイル16が巻回さ
れ、また、Ｗ〜Ｕなる一次コイル17を巻回した鉄心脚に
はｗ〜O1なる二次コイル18とO2〜ｚなる二次コイル19が
夫々巻回されている。
照して説明する。第３図はダブルスター整流回路の接続
構成を示すもので、２組の半波整流回路S1，S2を相間リ
アクトル10の作用を利用して結合したものである。即
ち、同第３図においてＵ〜Ｖなる一次コイル11を巻回し
た鉄心脚には、ｕ〜O1なる第１の二次コイル12と、O2〜
ｘなる第２の二次コイル13が巻回されている。同様にＶ
〜Ｗなる一次コイル14を巻回した鉄心脚には、ｖ〜O1な
る二次コイル15と、O2〜ｙなる二次コイル16が巻回さ
れ、また、Ｗ〜Ｕなる一次コイル17を巻回した鉄心脚に
はｗ〜O1なる二次コイル18とO2〜ｚなる二次コイル19が
夫々巻回されている。
第２図は鉄心脚にＮ（Ｎは２以上の自然数）ターン分
巻回された一次コイル11の周囲に巻回された第１及び第
２の二次コイル12及び13を一部を破断して示す斜視図で
あり、第１図はその破断面の拡大図である。この第１及
び第２の二次コイル12及び13は断面が矩形で全く等しい
仕様で製作された合計８本の導体12a,13a（記号ア〜ク
で示す）を軸方向に２列に並べ、且つ径方向に４段に重
ねて一次コイル11（第１図及び第２図には図示せず）の
周囲に１層Ｎターン分巻回して構成されている。この８
本の導線の内、ハッチングが施された半数の４本の導体
12aは両端が互いに接続されて並列状態になされて第１
の二次コイル12を構成しており、ハッチングが施されて
いない残りの半数の４本の導体13aは、両端が互いに接
続されて並列状態になされて第２の二次コイル13を構成
している。そして、これら計８本の導体12a及び13aは列
方向及び段方向のいずれの方向に対しても交互に位置す
るようにその位置が定められている。尚、これらの導体
12a及び13aの電気的接続を、第５図に示す。
巻回された一次コイル11の周囲に巻回された第１及び第
２の二次コイル12及び13を一部を破断して示す斜視図で
あり、第１図はその破断面の拡大図である。この第１及
び第２の二次コイル12及び13は断面が矩形で全く等しい
仕様で製作された合計８本の導体12a,13a（記号ア〜ク
で示す）を軸方向に２列に並べ、且つ径方向に４段に重
ねて一次コイル11（第１図及び第２図には図示せず）の
周囲に１層Ｎターン分巻回して構成されている。この８
本の導線の内、ハッチングが施された半数の４本の導体
12aは両端が互いに接続されて並列状態になされて第１
の二次コイル12を構成しており、ハッチングが施されて
いない残りの半数の４本の導体13aは、両端が互いに接
続されて並列状態になされて第２の二次コイル13を構成
している。そして、これら計８本の導体12a及び13aは列
方向及び段方向のいずれの方向に対しても交互に位置す
るようにその位置が定められている。尚、これらの導体
12a及び13aの電気的接続を、第５図に示す。
而して、二次コイル15,16及び二次コイル18,19も二次
コイル12,13と同様に構成される。
コイル12,13と同様に構成される。
この様な構成の変圧器で、例えば第１の二次コイル12
のｕ〜O1間でアーム短絡が生じた場合に、短絡電流によ
るアンペアターンの分布は第４図に示す断面図のように
なる。この実施例では２つの二次コイル12,13が幾何学
的に同一空間を占めているために、第２の二次コイル13
でアーム短絡を生じた場合にも同様であるが、二次コイ
ル12,13と一次コイル11との高さ方向のアンペアターン
分布は完全に対称にでき、よって二次コイル12,13のア
ーム短絡時における軸方向外部推力を実質的に零にでき
る。
のｕ〜O1間でアーム短絡が生じた場合に、短絡電流によ
るアンペアターンの分布は第４図に示す断面図のように
なる。この実施例では２つの二次コイル12,13が幾何学
的に同一空間を占めているために、第２の二次コイル13
でアーム短絡を生じた場合にも同様であるが、二次コイ
ル12,13と一次コイル11との高さ方向のアンペアターン
分布は完全に対称にでき、よって二次コイル12,13のア
ーム短絡時における軸方向外部推力を実質的に零にでき
る。
従って、本実施例のものでは、軸方向外部推力が生じ
ないので、従来構成では必要であった支持物の強化が不
要となる。また、コイルの電流密度をその温度上昇から
決まる値まで上げることが可能で、変圧器の中身を小形
軽量化でき、材料の使用量の削減を図ることもできる。
また、複数本の導体を単純に巻回するだけで良く、従来
のもので必要であった上端の双生コイル３と下端の双生
コイル３との間にある多数の双生コイル３の口出し導体
を不要にでき、しかもそれらの口出し導体に対する接続
作業も不要であるから、巻線作業が容易で製作工数が大
幅に削減可能であり、経済性に優れている。一方、一次
コイル11とアーム短絡した二次コイル12のコイル軸方向
のアンペアターンの分布に伴う変位としては、工作上の
誤差に起因するごく小さな変位を仮定すればよく、軸方
向の外部推力に対する設計の裕度が大きくとれ、短絡に
対する機器の信頼性が格段に向上する。
ないので、従来構成では必要であった支持物の強化が不
要となる。また、コイルの電流密度をその温度上昇から
決まる値まで上げることが可能で、変圧器の中身を小形
軽量化でき、材料の使用量の削減を図ることもできる。
また、複数本の導体を単純に巻回するだけで良く、従来
のもので必要であった上端の双生コイル３と下端の双生
コイル３との間にある多数の双生コイル３の口出し導体
を不要にでき、しかもそれらの口出し導体に対する接続
作業も不要であるから、巻線作業が容易で製作工数が大
幅に削減可能であり、経済性に優れている。一方、一次
コイル11とアーム短絡した二次コイル12のコイル軸方向
のアンペアターンの分布に伴う変位としては、工作上の
誤差に起因するごく小さな変位を仮定すればよく、軸方
向の外部推力に対する設計の裕度が大きくとれ、短絡に
対する機器の信頼性が格段に向上する。
以上の説明は最も単独なコイルの形態を一例として述
べたが、各導体間の循環電流が問題になる場合には、第
６図に他の実施例として示すようにコイルの中間位置で
転移を行うようにすればよい。また、比較的高電圧の整
流回路に用いられる変圧器で、二次電圧が高い場合に
は、二次コイルを２層以上に巻回すればよい。
べたが、各導体間の循環電流が問題になる場合には、第
６図に他の実施例として示すようにコイルの中間位置で
転移を行うようにすればよい。また、比較的高電圧の整
流回路に用いられる変圧器で、二次電圧が高い場合に
は、二次コイルを２層以上に巻回すればよい。
［発明の効果］ 本発明は以上の説明から明らかなように、ダブルスタ
ー整流回路に用いる変圧器用二次コイルにおいて、複数
列複数段に配置した偶数本の導体を少なくとも一層の筒
状に巻回して構成し、偶数本の導体の内半数の導体を第
１の二次コイルに用い、残りの半数の導体を第２の二次
コイルに用い、前記第１の二次コイル用導体と第２の二
次コイル用導体とが列方向及び段方向のいずれの方向に
対しても交互に位置するように設定してなることを特徴
とするものであるから、一次コイルと２個の二次コイル
の夫々高さ方向のアンペアターンの分布が完全に一致
し、よって二次コイルのアーム短絡時における軸方向外
部推力を実質的に零にできるとともに、巻線作業が容易
で製作工数が掛からず、経済的で信頼性を高めることが
できるという優れた効果を奏する。
ー整流回路に用いる変圧器用二次コイルにおいて、複数
列複数段に配置した偶数本の導体を少なくとも一層の筒
状に巻回して構成し、偶数本の導体の内半数の導体を第
１の二次コイルに用い、残りの半数の導体を第２の二次
コイルに用い、前記第１の二次コイル用導体と第２の二
次コイル用導体とが列方向及び段方向のいずれの方向に
対しても交互に位置するように設定してなることを特徴
とするものであるから、一次コイルと２個の二次コイル
の夫々高さ方向のアンペアターンの分布が完全に一致
し、よって二次コイルのアーム短絡時における軸方向外
部推力を実質的に零にできるとともに、巻線作業が容易
で製作工数が掛からず、経済的で信頼性を高めることが
できるという優れた効果を奏する。
第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は拡大断面図、第２図は一部を切欠して示す斜視
図、第３図は電気的結線図、第４図はアンペアターンの
分布を示す摸式的断面図、第５図は複数の二次コイルの
電気的接続を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示
す第１図相当図、第７図乃至第９図は従来構成を示すも
ので、第７図は双成コイルの斜視図、第８図は側面図、
第９図は第４図相当図である。 図面中、11,14,17は一次コイル、12,13,15,16,18,19は
二次コイルである。
１図は拡大断面図、第２図は一部を切欠して示す斜視
図、第３図は電気的結線図、第４図はアンペアターンの
分布を示す摸式的断面図、第５図は複数の二次コイルの
電気的接続を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示
す第１図相当図、第７図乃至第９図は従来構成を示すも
ので、第７図は双成コイルの斜視図、第８図は側面図、
第９図は第４図相当図である。 図面中、11,14,17は一次コイル、12,13,15,16,18,19は
二次コイルである。
Claims (1)
- 【請求項１】ダブルスター整流回路に用いる変圧器用二
次コイルにおいて、複数列複数段に配置した偶数本の導
体を少なくとも一層の筒状に巻回して構成し、偶数本の
導体の内半数の導体を第１の二次コイルに用い、残りの
半数の導体を第２の二次コイルに用い、前記第１の二次
コイル用導体と第２の二次コイル用導体とが列方向及び
段方向のいずれの方向に対しても交互に位置するように
設定してなる変圧器用コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119954A JP2755680B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 変圧器用コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1119954A JP2755680B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 変圧器用コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299207A JPH02299207A (ja) | 1990-12-11 |
| JP2755680B2 true JP2755680B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=14774313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1119954A Expired - Lifetime JP2755680B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 変圧器用コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2755680B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007235014A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Osami Nasuno | 分割平衡巻型変圧器、単相３線式配電システム |
| JP5247756B2 (ja) * | 2010-04-02 | 2013-07-24 | 株式会社日立産機システム | 変換器用変圧器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929133B2 (ja) * | 1977-09-20 | 1984-07-18 | 株式会社東芝 | 整流器用変圧器 |
| JPS55129427U (ja) * | 1979-03-06 | 1980-09-12 |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP1119954A patent/JP2755680B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02299207A (ja) | 1990-12-11 |
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Legal Events
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