JP2834527B2 - Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器 - Google Patents
Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器Info
- Publication number
- JP2834527B2 JP2834527B2 JP2092513A JP9251390A JP2834527B2 JP 2834527 B2 JP2834527 B2 JP 2834527B2 JP 2092513 A JP2092513 A JP 2092513A JP 9251390 A JP9251390 A JP 9251390A JP 2834527 B2 JP2834527 B2 JP 2834527B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＸ線電源用高周波高電圧変圧器に関するもの
である。
である。
Ｘ線発生用電源装置の小形、軽量化を図るためには、
商用電源の電圧をＸ線管に印加するための高電圧へ昇圧
する高電圧変圧器を小形、軽量化することが最も大きな
課題である。この高電圧変圧器については運転周波数を
高くすることで小形化が可能となる。変圧器入力電圧の
高周波化は近年発達の著しい電力用半導体スイッチング
素子を用いたインバータ装置により実現でき、インバー
タ式Ｘ線電源装置として実用化されている。
商用電源の電圧をＸ線管に印加するための高電圧へ昇圧
する高電圧変圧器を小形、軽量化することが最も大きな
課題である。この高電圧変圧器については運転周波数を
高くすることで小形化が可能となる。変圧器入力電圧の
高周波化は近年発達の著しい電力用半導体スイッチング
素子を用いたインバータ装置により実現でき、インバー
タ式Ｘ線電源装置として実用化されている。
この高周波高電圧変圧器については回路特性との関係
で漏れインダクタンスをある範囲内に設定する方策がと
られたり、漏れ磁束に伴う誘導渦電流で生じる損失によ
る局部加熱対策を施すことが行われる。
で漏れインダクタンスをある範囲内に設定する方策がと
られたり、漏れ磁束に伴う誘導渦電流で生じる損失によ
る局部加熱対策を施すことが行われる。
Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器の漏れインダクタンス
低減対策としては、特開昭58−129799号公報に記載され
たような構造がとられる例がある。また、Ｘ線電源用で
はないが、漏れ磁束による局部加熱対策として特開昭63
−211711号公報や特開昭55−24473号公報に記載された
ような構造がとられている。
低減対策としては、特開昭58−129799号公報に記載され
たような構造がとられる例がある。また、Ｘ線電源用で
はないが、漏れ磁束による局部加熱対策として特開昭63
−211711号公報や特開昭55−24473号公報に記載された
ような構造がとられている。
上記従来技術は漏れインダクタンス低減、あるいは局
部加熱防止といった目的に対応したものであるが、帯状
の磁性材料が巻回されて形成された鉄心を有する高周波
高電圧変圧器の小形化という観点からの配慮がされてお
らず、Ｘ線発生用電源装置の小形化が十分に達成されて
いない問題があった。
部加熱防止といった目的に対応したものであるが、帯状
の磁性材料が巻回されて形成された鉄心を有する高周波
高電圧変圧器の小形化という観点からの配慮がされてお
らず、Ｘ線発生用電源装置の小形化が十分に達成されて
いない問題があった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、帯状の
磁性材料が巻回されて形成された鉄心を有するものであ
っても、小形化を可能としたＸ線電源用高周波高電圧変
圧器を提供することを目的とするものである。
磁性材料が巻回されて形成された鉄心を有するものであ
っても、小形化を可能としたＸ線電源用高周波高電圧変
圧器を提供することを目的とするものである。
すなわち本発明は、帯状の磁性材料が所定の厚さまで
巻回されて形成された鉄心と、この鉄心に巻回された円
筒状の低圧巻線と、この低圧巻線の外周に同軸円筒状に
配置された高圧巻線とを備え、商用周波数を越える周波
数で運転されるＸ線電源用高周波高電圧変圧器におい
て、前記帯状磁性材料の巻回にて形成された鉄心を、そ
の帯状磁性材料の幅方向に複数個に分割するとともに、
相互間を電気的に絶縁して形成するようになし所期の目
的を達成するようにしたものである。
巻回されて形成された鉄心と、この鉄心に巻回された円
筒状の低圧巻線と、この低圧巻線の外周に同軸円筒状に
配置された高圧巻線とを備え、商用周波数を越える周波
数で運転されるＸ線電源用高周波高電圧変圧器におい
て、前記帯状磁性材料の巻回にて形成された鉄心を、そ
の帯状磁性材料の幅方向に複数個に分割するとともに、
相互間を電気的に絶縁して形成するようになし所期の目
的を達成するようにしたものである。
また本発明は、帯状の磁性材料が所定の厚さまで巻回
されて形成された鉄心と、この鉄心に巻線用電線が巻回
されて形成された円筒状の低圧巻線と、この低圧巻線の
外周に同軸円筒状に巻回配置された高圧巻線とを備え、
商用周波数を越える周波数で運転されるＸ線電源用高周
波高電圧変圧器において、前記帯状磁性材料の巻回にて
形成された鉄心を、その帯状磁性材料の幅方向に複数個
に分割するとともに、相互間を電気的に絶縁して形成
し、かつ前記低圧巻線を、細線の集合により形成された
細線集合電線を巻回して形成するようにしたものであ
る。
されて形成された鉄心と、この鉄心に巻線用電線が巻回
されて形成された円筒状の低圧巻線と、この低圧巻線の
外周に同軸円筒状に巻回配置された高圧巻線とを備え、
商用周波数を越える周波数で運転されるＸ線電源用高周
波高電圧変圧器において、前記帯状磁性材料の巻回にて
形成された鉄心を、その帯状磁性材料の幅方向に複数個
に分割するとともに、相互間を電気的に絶縁して形成
し、かつ前記低圧巻線を、細線の集合により形成された
細線集合電線を巻回して形成するようにしたものであ
る。
すなわち、このように形成されたＸ線電源用高周波高
電圧変圧器であると、帯状の磁性材料が巻回されて形成
された鉄心が、その帯状磁性材料の幅方向に複数個に分
割され、かつ相互間が電気的に絶縁されて形成されてい
ることから、この鉄心に低圧および高圧巻線からの漏れ
磁束が流れ込んでも、帯状の幅方向が分割され、かつ絶
縁されているので、鉄心部に渦電流は流れにくく，すな
わち鉄心脚部の渦電流損は低減されるようになって、帯
状の磁性材料からなる鉄心や低圧巻線の温度上昇が抑制
され、鉄心の動作磁束密度を上げることが可能となる。
すなわち、このことは鉄心脚部の断面積の縮小化，また
低圧巻線を小さくすることが可能となり、延いては高周
波変圧器の小形化を図ることができるのである。
電圧変圧器であると、帯状の磁性材料が巻回されて形成
された鉄心が、その帯状磁性材料の幅方向に複数個に分
割され、かつ相互間が電気的に絶縁されて形成されてい
ることから、この鉄心に低圧および高圧巻線からの漏れ
磁束が流れ込んでも、帯状の幅方向が分割され、かつ絶
縁されているので、鉄心部に渦電流は流れにくく，すな
わち鉄心脚部の渦電流損は低減されるようになって、帯
状の磁性材料からなる鉄心や低圧巻線の温度上昇が抑制
され、鉄心の動作磁束密度を上げることが可能となる。
すなわち、このことは鉄心脚部の断面積の縮小化，また
低圧巻線を小さくすることが可能となり、延いては高周
波変圧器の小形化を図ることができるのである。
またさらに、前記低圧巻線が、細線集合電線の巻回に
より形成されているので、低圧巻線が多くの漏れ磁束と
鎖交しても低圧巻線に流れる渦電流は減じられ、したが
って低圧巻線の温度上昇は抑制され、更なる高周波変圧
器の小形化を図ることができるのである。
より形成されているので、低圧巻線が多くの漏れ磁束と
鎖交しても低圧巻線に流れる渦電流は減じられ、したが
って低圧巻線の温度上昇は抑制され、更なる高周波変圧
器の小形化を図ることができるのである。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第１図には本発明の一実施例が示されている。同図に示
されているように、Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器１は
鉄心２に低圧巻線用電線が巻回された円筒状の低圧巻線
３と、この低圧巻線３の外周に同軸円筒状に配置された
高圧巻線４とを備え、商用周波数を越える周波数で運転
される。このように構成されたＸ線電源用高周波高電圧
変圧器１で本実施例では低圧巻線用電線に単線より細い
細線を集合した細線集合電線５を使用すると共に、鉄心
２を２個に分割し、相互間を電気的に絶縁して配置し
た。このようにすることにより低圧巻線３、鉄心２の脚
部の渦電流損が低減するようになって、低圧巻線３、鉄
心２の脚部の温度上昇が抑制されるようになり、小形化
を可能としたＸ線電源用高周波高電圧変圧器１を得るこ
とができる。
第１図には本発明の一実施例が示されている。同図に示
されているように、Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器１は
鉄心２に低圧巻線用電線が巻回された円筒状の低圧巻線
３と、この低圧巻線３の外周に同軸円筒状に配置された
高圧巻線４とを備え、商用周波数を越える周波数で運転
される。このように構成されたＸ線電源用高周波高電圧
変圧器１で本実施例では低圧巻線用電線に単線より細い
細線を集合した細線集合電線５を使用すると共に、鉄心
２を２個に分割し、相互間を電気的に絶縁して配置し
た。このようにすることにより低圧巻線３、鉄心２の脚
部の渦電流損が低減するようになって、低圧巻線３、鉄
心２の脚部の温度上昇が抑制されるようになり、小形化
を可能としたＸ線電源用高周波高電圧変圧器１を得るこ
とができる。
すなわちインバータ式のＸ線電源用高周波高電圧変圧
器１は鉄心２と低圧巻線３、高圧巻線４とで構成され
る。鉄心２は珪素鋼板やアモルファス磁性合金の磁性薄
帯を積層あるいは巻回、カットして構成したもので、本
実施例では複数分割の一例として薄帯の幅方向に２個に
分割され、分割した鉄心2a、2bを絶縁して合せて使用し
ている。低圧巻線３には大電流が流れるため、電線断面
積が大きくなるが、本実施例では細線集合電線５を巻線
ボビン６に巻回して構成している。一方高圧巻線４は電
流が小さいので細線７を巻けばよいが、高電圧を得るた
めに巻数は数千回以上と多くなり、層間絶縁紙８を介し
てボビン９に多層に巻いてある。
器１は鉄心２と低圧巻線３、高圧巻線４とで構成され
る。鉄心２は珪素鋼板やアモルファス磁性合金の磁性薄
帯を積層あるいは巻回、カットして構成したもので、本
実施例では複数分割の一例として薄帯の幅方向に２個に
分割され、分割した鉄心2a、2bを絶縁して合せて使用し
ている。低圧巻線３には大電流が流れるため、電線断面
積が大きくなるが、本実施例では細線集合電線５を巻線
ボビン６に巻回して構成している。一方高圧巻線４は電
流が小さいので細線７を巻けばよいが、高電圧を得るた
めに巻数は数千回以上と多くなり、層間絶縁紙８を介し
てボビン９に多層に巻いてある。
同図に示すＸ線電源用高周波高電圧変圧器１はインバ
ータ式電源装置用として数kHz以上で運転するが、この
場合鉄心２の磁束密度は鉄損による鉄心２の温度上昇が
絶縁材の特性や機器の使用条件等様々な要因で決る許容
値以下となるように決められる。そしてこの値は、通常
は鉄心材料の飽和磁束密度よりかなり小さい値となる。
すなわち鉄心２の温度上昇さえ許容されれば磁束密度を
上げて鉄心２を小形化でき、低、高圧巻線３、４も含め
た高周波高電圧変圧器１の小形化と漏れインダクタンス
の低減を達成することができる。
ータ式電源装置用として数kHz以上で運転するが、この
場合鉄心２の磁束密度は鉄損による鉄心２の温度上昇が
絶縁材の特性や機器の使用条件等様々な要因で決る許容
値以下となるように決められる。そしてこの値は、通常
は鉄心材料の飽和磁束密度よりかなり小さい値となる。
すなわち鉄心２の温度上昇さえ許容されれば磁束密度を
上げて鉄心２を小形化でき、低、高圧巻線３、４も含め
た高周波高電圧変圧器１の小形化と漏れインダクタンス
の低減を達成することができる。
ところで高周波高電圧変圧器１の磁束の流れを解析す
ると第２図に示されているように、鉄心２には主磁束φ
の他に低、高圧巻線３、４からの漏れ磁束φＬが流れ込
んでいることが判明した。この漏れ磁束φＬが高周波高
電圧変圧器の低圧巻線３を構成する電線や高圧巻線４を
構成する電線と鎖交すると、渦電流が流れて損失が発生
し、温度上昇を生じる。また漏れ磁束φＬが鉄心２に流
れ込む部位にも渦電流損が生じる。
ると第２図に示されているように、鉄心２には主磁束φ
の他に低、高圧巻線３、４からの漏れ磁束φＬが流れ込
んでいることが判明した。この漏れ磁束φＬが高周波高
電圧変圧器の低圧巻線３を構成する電線や高圧巻線４を
構成する電線と鎖交すると、渦電流が流れて損失が発生
し、温度上昇を生じる。また漏れ磁束φＬが鉄心２に流
れ込む部位にも渦電流損が生じる。
第１図に示した本実施例のように鉄心２を分割し、低
圧巻線３の電線を細線集合電線５とした場合と、従来の
構成である単線、鉄心非分割の場合とについて、鉄心２
の温度上昇を測定したが、測定結果を第３図に示した。
同図は横軸に時間をとり、縦軸に温度上昇をとって鉄心
２の脚部Ａ点と継鉄部Ｂ点（共に第１図参照）との温度
上昇を、本実施例Ｉの場合と、従来例IIの場合とについ
て図示したものである。同図から明らかなように、従来
例IIでは脚部Ａ点が継鉄部Ｂ点に比べ温度上昇が高くな
っていることがわかる。鉄心の設計に当たっては温度上
昇が最も大きい部位の温度が許容値以下となるように動
作磁束密度と断面積とを決めることになるため、従来例
IIの例では鉄心の継鉄部Ｂ点には余裕があるにもかかわ
らず、脚部Ａの制約で鉄心寸法を決めなければならな
い。一方、本実施例Ｉでは脚部Ａ点と継鉄部Ｂ点との温
度差は縮小し、全体的な温度上昇も従来例IIの場合より
小さくなっている。これは本実施例Ｉで鉄心の脚部に巻
かれる低圧巻線の渦電流損が低減したこと、および鉄心
に流れ込む漏れ磁束による渦電流損が低減したためであ
る。
圧巻線３の電線を細線集合電線５とした場合と、従来の
構成である単線、鉄心非分割の場合とについて、鉄心２
の温度上昇を測定したが、測定結果を第３図に示した。
同図は横軸に時間をとり、縦軸に温度上昇をとって鉄心
２の脚部Ａ点と継鉄部Ｂ点（共に第１図参照）との温度
上昇を、本実施例Ｉの場合と、従来例IIの場合とについ
て図示したものである。同図から明らかなように、従来
例IIでは脚部Ａ点が継鉄部Ｂ点に比べ温度上昇が高くな
っていることがわかる。鉄心の設計に当たっては温度上
昇が最も大きい部位の温度が許容値以下となるように動
作磁束密度と断面積とを決めることになるため、従来例
IIの例では鉄心の継鉄部Ｂ点には余裕があるにもかかわ
らず、脚部Ａの制約で鉄心寸法を決めなければならな
い。一方、本実施例Ｉでは脚部Ａ点と継鉄部Ｂ点との温
度差は縮小し、全体的な温度上昇も従来例IIの場合より
小さくなっている。これは本実施例Ｉで鉄心の脚部に巻
かれる低圧巻線の渦電流損が低減したこと、および鉄心
に流れ込む漏れ磁束による渦電流損が低減したためであ
る。
このように鉄心の温度上昇を抑えることができるの
で、逆に温度上昇が従来例と同じになるまで磁束密度を
上げることが可能となり、鉄心の断面積を縮小し、Ｘ線
電源用高周波高電圧変圧器の寸法を小形化できる。
で、逆に温度上昇が従来例と同じになるまで磁束密度を
上げることが可能となり、鉄心の断面積を縮小し、Ｘ線
電源用高周波高電圧変圧器の寸法を小形化できる。
このように本実施例によれば低圧巻線が鉄心側に、高
圧巻線がその外周に同軸円筒状に巻かれたＸ線電源用高
周波高電圧変圧器の漏れ磁束による低圧巻線と鉄心との
渦電流損を低減でき、鉄心の温度上昇を抑制できるの
で、鉄心の動作磁束密度を上げることが可能となり、鉄
心の断面積を縮小でき、Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器
を小形化できる。
圧巻線がその外周に同軸円筒状に巻かれたＸ線電源用高
周波高電圧変圧器の漏れ磁束による低圧巻線と鉄心との
渦電流損を低減でき、鉄心の温度上昇を抑制できるの
で、鉄心の動作磁束密度を上げることが可能となり、鉄
心の断面積を縮小でき、Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器
を小形化できる。
上述のように本発明はＸ線電源用高周波高電圧変圧器
が小形化できるようになって、小形化を可能としたＸ線
電源用高周波高電圧変圧器を得ることができる。
が小形化できるようになって、小形化を可能としたＸ線
電源用高周波高電圧変圧器を得ることができる。
第１図は本発明のＸ線電源用高周波高電圧変圧器の一実
施例の斜視図、第２図は変圧器の磁束の流れを示す模式
図、第３図は本実施例による変圧器と従来例の変圧器と
の温度上昇を比較した特性図である。 １…Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器、２、2a、2b…鉄
心、３…低圧巻線、４…高圧巻線、５…細線集合電線
施例の斜視図、第２図は変圧器の磁束の流れを示す模式
図、第３図は本実施例による変圧器と従来例の変圧器と
の温度上昇を比較した特性図である。 １…Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器、２、2a、2b…鉄
心、３…低圧巻線、４…高圧巻線、５…細線集合電線
フロントページの続き (72)発明者 加茂 洋一 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 畠山 敬信 千葉県柏市新十余二２番１号 株式会社 日立メディコ内 (72)発明者 高橋 順 千葉県柏市新十余二２番１号 株式会社 日立メディコ内 (72)発明者 桃井 司 千葉県柏市新十余二２番１号 株式会社 日立メディコ内 (56)参考文献 特開 昭64−42806（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−119327（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−126814（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−63034（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01F 5/00,27/24 - 27/25 H01F 27/28,30/00
Claims (2)
- 【請求項１】帯状の磁性材料が所定の厚さまで巻回され
て形成された鉄心と、この鉄心に巻回された円筒状の低
圧巻線と、この低圧巻線の外周に同軸円筒状に配置され
た高圧巻線とを備え、商用周波数を越える周波数で運転
されるＸ線電源用高周波高電圧変圧器において、 前記帯状磁性材料の巻回にて形成された鉄心を、その帯
状磁性材料の幅方向に複数個に分割するとともに、相互
間を電気的に絶縁して形成するようにしたことを特徴と
するＸ線電源用高周波高電圧変圧器。 - 【請求項２】帯状の磁性材料が所定の厚さまで巻回され
て形成された鉄心と、この鉄心に巻線用電線が巻回され
て形成された円筒状の低圧巻線と、この低圧巻線の外周
に同軸円筒状に巻回配置された高圧巻線とを備え、商用
周波数を越える周波数で運転されるＸ線電源用高周波高
電圧変圧器において、 前記帯状磁性材料の巻回にて形成された鉄心を、その帯
状磁性材料の幅方向に複数個に分割するとともに、相互
間を電気的に絶縁して形成し、かつ前記低圧巻線を、細
線の集合により形成された細線集合電線を巻回して形成
するようにしたことを特徴とするＸ線電源用高周波高電
圧変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2092513A JP2834527B2 (ja) | 1990-04-07 | 1990-04-07 | Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2092513A JP2834527B2 (ja) | 1990-04-07 | 1990-04-07 | Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290909A JPH03290909A (ja) | 1991-12-20 |
| JP2834527B2 true JP2834527B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=14056401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2092513A Expired - Fee Related JP2834527B2 (ja) | 1990-04-07 | 1990-04-07 | Ｘ線電源用高周波高電圧変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2834527B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2602682Y2 (ja) * | 1992-01-30 | 2000-01-24 | 株式会社三陽電機製作所 | 変成器 |
-
1990
- 1990-04-07 JP JP2092513A patent/JP2834527B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03290909A (ja) | 1991-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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