JP5520613B2 - 磁束制御型可変変圧器 - Google Patents
磁束制御型可変変圧器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5520613B2 JP5520613B2 JP2010006047A JP2010006047A JP5520613B2 JP 5520613 B2 JP5520613 B2 JP 5520613B2 JP 2010006047 A JP2010006047 A JP 2010006047A JP 2010006047 A JP2010006047 A JP 2010006047A JP 5520613 B2 JP5520613 B2 JP 5520613B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- control
- magnetic
- magnetic flux
- tripod
- 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.)
- Active
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims description 168
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 302
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 229910000576 Laminated steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Description
また、本発明による磁束制御型可変変圧器は、電力系統の変電所や需要家の受電設備の変圧器装置等に適用され、電力系統の電圧変動や自然エネルギー発電出力乃至負荷の変動に対する電圧の安定化に寄与する機器として適用できる。
変圧器の基本特性は、同図の等価回路及びベクトル図に示すように一次巻線16、二次巻線17及び磁心15により定まり、一次側と二次側の電圧・電流の関係はほぼ固定である。
したがって、従来技術における変圧器による電圧変動への対応は、一次側と二次側の電圧の関係に関わる一次巻線と二次巻線の巻数比を、巻線に設けたタップを機械的な接点を用いて変更する(所謂タップ切換機構)ことにより行ってきた。このため、接点部の磨耗や接触不良、動作機構の動作時間遅れなどに伴う保守・性能上の制約があった。
この鎖交磁束制御形可変変圧器装置は、図17に示すように、一次巻線20、二次巻線21、漏洩磁束制御巻線26、主磁束制御巻線27及び捩れ方向に90度回転させて接触したU形カットコア22、23並びに捩れ方向に90度回転させて接触したU形カットコア24、25で構成される。なお、U形カットコア22、23及びU形カットコア24、25のような構造を直交磁心と呼ぶ。
無負荷時の場合にあっては、主磁束制御巻線27に励磁電流Ic2を流すことによりU形カットコアの接触部29が磁気飽和し、φ1−2の磁気回路の磁気抵抗が大きくなり、φ1−1、φ1−2の磁束配分が変化するので電圧上昇を抑制することができる。
この可変変圧器は、磁心32の磁気回路上に一次巻線30と二次巻線31を巻回し、磁心32の磁気回路上の一部には、窓33を設け、窓の2つの辺部に夫々制御巻線34a、34bを巻回した磁束制御回路で構成される。
この電圧調整変圧器は、積層された閉磁路を形成する二分割された第一、第二の鉄心(磁心)40、41からなる主鉄心と、同様に二分割されたバイパス鉄心42、43と、これらすべてを囲むように巻かれた一次巻線44と、第一、第二の鉄心40、41を囲むように巻かれた二次巻線45と、第一、第二の鉄心40、41に、直列に、且つ互いに逆方向に同一巻数に巻かれた制御巻線46a、46bと、二分割されたバイパス鉄心42、43に、直列に、且つ互いに逆方向に同一巻数に巻かれたバイパス鉄心制御巻線47a、47bから構成される。
制御巻線47に制御電流Ic2を流すと鉄心42、43の透磁率が低下して磁気抵抗が増加し、バイパスする磁束φ3、φ4が減少するので、二次電圧は上昇する。
即ち、制御巻線46又は47に制御電流Ic1又はIc2を流すことにより、バイパス磁束量を加減することができ、主鉄心の磁束、従って二次電圧を可変制御できる。
また、制御巻線を巻回した窓部周辺の磁路のみを磁気飽和させることから、局所過熱に対する対策が必要であった。
本図により、本発明の磁束制御型可変変圧器の磁気回路および巻線構成を説明する。
三脚磁心1及び2の中央脚を一括に取り囲むように一次巻線3を巻回し、一次巻線と同様に、三脚磁心1及び2の中央脚を一括に取り囲むように二次巻線4を一括に巻回する。
三脚磁心1の外脚のそれぞれには、第一制御巻線6aと第二制御巻線6bを巻回し、三脚磁心2の外脚のそれぞれには、第三制御巻線7aと第四制御巻線7bを巻回した構成である。
図1に示す例では、第一の補助巻線5a及び第二の補助巻線5bは、主磁束により各々の補助巻線に生ずる誘起電圧が互いに打ち消されるように、二次巻線4とそれぞれ直列に接続する。
また、三脚磁心2の外脚に巻回した、第三制御巻線7aと第四制御巻線7bは、同様に、制御巻線に生ずる誘起電圧が互いに打ち消されるように、各々の制御巻線を直列に接続して第二制御回路8bに接続する。
制御を行わない場合は、磁束φ1及びφ2は等しくなる。
第一の補助巻線5a及び第二の補助巻線5bに誘起する電圧位相は、互いに逆向きであることから、磁束分担の変化即ち誘起電圧の変化に伴い、直列に接続した二次端子電圧(二次巻線4、第一の補助巻線5a及び第二の補助巻線5bの誘起電圧の和)は制御電流に応じて変化することになる。
また、図5(a)は、非制御時の電圧イメージ例を示し、(b)は非制御時の等価回路図を示し、(c)は非制御時の電圧電流ベクトル図を示した図である。
また、図7(a)は、上述の制御電流Ic1を流したときの電圧イメージを示し、(b)は、その際の等価回路図を示し、(c)は、同その際の電圧電流ベクトル図の一例を示した図である。
なお、図9において、制御電流ゼロ時における二次端子電圧の低下は、負荷電流が流れることによるインピーダンスドロップ分である。
第一の補助巻線5a及び第二の補助巻線5bに誘起する電圧位相は、互いに逆向きであることから、磁束分担の変化即ち補助巻線電圧分担の変化となり、該補助巻線を直列に接続した二次端子電圧(分路巻線10、第一の補助巻線5a及び第二の補助巻線5bの誘起電圧の和)は制御電流に応じて変化することになる。
これらの一対の三脚磁心に各巻線を巻装する場合、それぞれの三脚磁心の中央脚に補助巻線が、同外脚に制御巻線が巻装されるので、両磁心の間にこれらの巻線が介在できるスペースを確保する必要がある。そこで、両磁心の間に非磁性材料のスペーサを介在させ、一次巻線、二次巻線を両磁心の中央脚部に一括に巻回して巻装した状態では、該スペーサが両磁心の間に挟まれて磁束可変型可変変圧器が一体化される。
なお、上記の他、この発明の要旨を逸しない範囲で種々変形して実施することができる。
Claims (5)
- 一対の三脚磁心の両中央脚を一括に取り囲むように巻回して一次巻線及び二次巻線をそれぞれ巻装し、更に、該一対の三脚磁心のそれぞれの中央脚に巻回して補助巻線を巻装し、それぞれの補助巻線を当該補助巻線の誘起電圧を打消すように直列接続し、
前記一対の三脚磁心のそれぞれの磁心の両外脚のそれぞれに巻回して制御巻線を巻装し、一方の磁心の両外脚に巻装した第一の制御巻線及び第二の制御巻線を対とし、他方の磁心の両外脚に巻装した第三の制御巻線及び第四の制御巻線を対とし、それぞれの対の制御巻線を当該制御巻線に誘起する電圧を打消すように直列接続し、
前記直列接続した補助巻線を前記一次巻線又は二次巻線に直列に接続し、
前記直列接続した第一の制御巻線及び第二の制御巻線並びに第三の制御巻線及び第四の制御巻線はそれぞれ第一及び第二の制御回路に接続され、該第一又は第二の制御回路から第一の制御巻線及び第二の制御巻線又は第三の制御巻線及び第四の制御巻線に流す制御電流を調整することにより前記補助巻線に誘起する電圧を制御して二次巻線の端子電圧を制御することを特徴とする磁束制御型可変変圧器。 - 前記一次巻線に前記補助巻線を接続すると共に該一次巻線の他端に前記二次巻線を接続し、該一次巻線を分路巻線、該二次巻線を直路巻線として単巻変圧器を構成とすることを特徴とする請求項1に記載の磁束制御型可変変圧器。
- 前記一対の三脚磁心を並設し、両磁心の間に非磁性のスペーサを介在させ、前記一次巻線及び二次巻線の巻装により該スペーサを前記一対の磁心の間に挟んで構成する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。
- 前記一対の三脚磁心の両中央脚に巻装する一次巻線及び二次巻線の巻装において、一対の三脚磁心のそれぞれの中央脚に一次巻線及び二次巻線をそれぞれ均等に巻回し、各中央脚に巻回した一次巻線および二次巻線をそれぞれ直列に接続して巻装する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及び第2の制御回路から直流制御電流を供給することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の磁束制御型可変変圧器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010006047A JP5520613B2 (ja) | 2010-01-14 | 2010-01-14 | 磁束制御型可変変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010006047A JP5520613B2 (ja) | 2010-01-14 | 2010-01-14 | 磁束制御型可変変圧器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011146526A JP2011146526A (ja) | 2011-07-28 |
JP5520613B2 true JP5520613B2 (ja) | 2014-06-11 |
Family
ID=44461121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010006047A Active JP5520613B2 (ja) | 2010-01-14 | 2010-01-14 | 磁束制御型可変変圧器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5520613B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106252036A (zh) * | 2016-10-28 | 2016-12-21 | 山东优逸电气有限公司 | 一种智能无级有载调压变压器 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7119517B2 (ja) * | 2017-09-28 | 2022-08-17 | 富士電機株式会社 | 電力分配ユニット |
CN108052705B (zh) * | 2017-11-27 | 2023-07-21 | 中电普瑞电力工程有限公司 | 基于电流分解和绕组等效的变压器电磁转换方法和装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3064181A (en) * | 1956-09-04 | 1962-11-13 | Bell Telephone Labor Inc | Magnetic amplifier |
US3253212A (en) * | 1961-10-24 | 1966-05-24 | Stabilac Pty Ltd | Ferro-resonant control elements and variable voltage power source incorporating same |
SE9703560D0 (sv) * | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Asea Brown Boveri | Induktionsstyrd spänningsreglering |
US7633260B2 (en) * | 2007-10-31 | 2009-12-15 | Hilton Raymond Bacon | Apparatus and method for starting and stopping an AC induction motor |
-
2010
- 2010-01-14 JP JP2010006047A patent/JP5520613B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106252036A (zh) * | 2016-10-28 | 2016-12-21 | 山东优逸电气有限公司 | 一种智能无级有载调压变压器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011146526A (ja) | 2011-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4646327B2 (ja) | 三相電磁機器 | |
JP4874493B2 (ja) | 磁気制御電流ないし電圧調整器および変圧器 | |
JP5824211B2 (ja) | 複合磁気部品及びそれを用いたスイッチング電源装置 | |
JP6025059B2 (ja) | 三相電磁機器 | |
JP5896371B2 (ja) | 三相電磁機器 | |
JP3789285B2 (ja) | 可変変圧器 | |
JP5520613B2 (ja) | 磁束制御型可変変圧器 | |
CN101669275B (zh) | 用于产生直流电压或直流电流的装置和方法 | |
JP4411460B2 (ja) | 電圧調整変圧器 | |
WO2004040600A1 (en) | Transformer | |
US10504645B2 (en) | Gapless core reactor | |
JP2010192813A (ja) | 三相用電圧調整変圧器 | |
JP3986809B2 (ja) | 三相形電磁機器 | |
JP5257938B2 (ja) | 三相単相変換型電圧調整変圧器 | |
JP4368051B2 (ja) | 電磁機器 | |
JP3789333B2 (ja) | 電磁機器 | |
JP3792109B2 (ja) | 電磁機器 | |
KR200352351Y1 (ko) | 3상 변압기 | |
JP3283783B2 (ja) | 磁束制御形可変変圧器 | |
JP7503783B2 (ja) | 磁束制御型可変変圧器 | |
JP5918066B2 (ja) | 電磁機器 | |
JP2004187374A (ja) | 単相3線式電圧調整器 | |
JP2008004754A (ja) | 電磁機器 | |
JP2002218652A (ja) | 自動電圧調整装置 | |
JP2005347535A (ja) | リアクトル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131029 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140106 |
|
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: 20140401 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140407 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5520613 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |