JP6007127B2

JP6007127B2 - 交流装置

Info

Publication number: JP6007127B2
Application number: JP2013035934A
Authority: JP
Inventors: 安田　和則; 和則安田; 吉信杉原; 井上　賢; 賢井上; 行好平石
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2013-02-26
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2033-02-26
Also published as: JP2014165374A

Description

本発明は、交流装置に関し、詳しくは、大電流に起因する磁歪の影響の改善に関するものである。

汎用の交流電圧電流指示計器や高入力インピーダンスを有するマルチメータなどの交流計器を校正するのにあたり、特許文献１に記載されているような交流標準電圧電流発生器が用いられている。

この交流標準電圧電流発生器によれば、被校正計器に対して、たとえば４０〜１０００Ｈｚの周波数範囲にわたり校正に十分な出力誤差に制御された１ｍＶ〜１２００Ｖの交流電圧または１ｍＡ〜６０Ａの交流電流を出力することができる。

ところで、このような交流標準電圧電流発生器は、比較的高い交流電圧や交流電流を出力することから、出力トランスも比較的大きくなってその重量も相当重くなる。

そこで、このような交流標準電圧電流発生器の本体内器を収納する筐体ケースの製作にあたっては、剛性を高めるとともにコストを削減するために、鉄板を所定の形状に打ち抜いて折り曲げ加工することが行われている。

図３は従来の交流標準電圧電流発生器本体を収納する筐体ケースの正面の一例を示す構成説明図であり、鉄板の打ち抜きパターンに操作パネルの主要部の概略模式図を重ね合わせたものである。図３において、電流出力端子１、２は、正面右側の中心よりも底面側に設けられている。電圧出力端子３、４は、電流出力端子１、２の上部近傍に、電流出力端子１、２よりも狭い間隔で設けられている。

電圧出力端子３、４の上部には出力表示部５が設けられ、出力表示部５に隣接して偏差表示設定部６が設けられ、偏差表示設定部６に隣接して主設定表示部７が設けられ、主設定表示部７に隣接して周波数/位相設定表示部８が設けられている。

偏差表示設定部６の下部には縦方向に掃引スイッチ９と出力スイッチ１０が設けられ、掃引スイッチ９と出力スイッチ１０に隣接して出力分割表示設定部１１が設けられ、出力分割表示設定部１１に隣接して電圧/電流レンジ選択部１２が設けられ、電圧/電流レンジ選択部１２に隣接して周波数レンジ選択部１３が設けられている。

このような構成において、出力表示部５には、次式で表される設定値が表示される。
設定値＝主設定×出力分割＋（主設定×偏差）
ここで、主設定は主設定表示部７で設定される主設定値、出力分割は出力分割表示設定部１１で設定される出力分割値、偏差は偏差表示設定部６で設定される偏差値であり、これらの設定により、電流出力端子１、２または電圧出力端子３、４に所望の電流または電圧が出力される。

特許文献１には、商品化されている交流標準電圧電流発生器の構成、動作原理、機能などが記載されている。

内海岱基、外５名、「新発生器シリーズ−電圧・電流発生器」、横河技報、横河電機株式会社、１９７９年、Ｖｏｌ．１３Ｎｏ．４（１９７９）ｐ．４８−５０

ところで、このように構成される電圧電流発生器の電流出力端子１、２に図示しない出力ケーブルを接続して交流の電流を発生させると、これら電流出力端子１、２およびケーブルから磁界が発生する。

そして、この磁界の影響により、磁性体である端子部分や端子の固定部分を形成する筐体ケースの鉄などが歪んでしまう。

また、鉄の形状は磁歪により変化することから、音鳴りが発生する。

また、筐体ケースの鉄とケーブルとでインダクタが形成される。発生する交流電流は、この鉄とケーブルにより形成されるインダクタを負荷として見ることができる。このインダクタは、発生する交流電流の周波数や電流値が高いほど、電流波形の歪みを悪化させてしまう。

さらに、発生可能な負荷(電圧)に対して、寄生のインダクタが見られるので、機器が出力できる負荷(電圧)が小さくなることになる。

本発明は、これらの問題を解決するものであって、その目的は、磁歪の影響を低減することにより音鳴りを小さくし、鉄とケーブルで形成されるインダクタを小さくすることにより寄生のインダクタを小さくして交流信号の波形歪みを改善できる交流装置を提供することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
本体内器を収納するように筐体ケースが鉄板で所定の形状に形成され、筐体ケースから露出するように電流端子が設けられた交流装置において、
前記筐体ケースの電流端子間にスリットが形成されたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の交流装置において、
前記スリットは直線状の切り込みにより設けられることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の交流装置において、
前記交流装置は電圧電流発生器であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の交流装置において、
前記交流装置は交流負荷であることを特徴とする。

これらにより、筐体ケースを形成する鉄板と電流端子に接続されるケーブルによるインダクタンスが小さくなって磁歪の影響が改善され、筐体ケースの音鳴りは小さくなり、出力抵抗は低減され、交流信号の歪率も改善できる。

本発明の一実施例を示す構成説明図である。図１の交流装置にケーブルを接続した動作説明図である。従来の交流装置の一例を示す構成説明図である。

以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図であり、図３と共通する部分には同一の符号を付けている。

図１において、筐体ケースの正面の電流出力端子１、２が取り付けられる取付穴部分には、これら両方の穴を連結するようにたとえば切り込みによるスリット１４が設けられている。

このような構成において、磁界の影響によって筐体ケースを構成する鉄に磁歪が発生するが、磁歪により鉄に加わる力の大半はスリット１４部分で吸収されることになり、磁界の影響による筐体ケースの変形の大きさを軽減できる。

そして、磁界の発生に伴う鉄の形状変化によって発生する音鳴りも、鉄の歪みが小さくなることから、従来に比べて小さくできる。

図２は、図１の電流出力端子１、２に出力ケーブル１５、１６を介して負荷１７を接続した状態を示している。

図２において、筐体ケースの鉄と出力ケーブル１５、１６によりインダクタが形成されるが、筐体ケースを構成する鉄板にスリット１４を入れることにより、寄生インダクタは図３に示す従来の構成に比べて小さくなる。インダクタ負荷が小さくなることにより出力抵抗は小さくなり、負荷１７に出力される交流信号の波形歪みも小さくなる。

なお、上記実施例では、交流装置として電圧電流発生器の例について説明したが、これに限るものではなく、交流負荷などの大電流の交流を取り扱うものにも有効である。

また、上記実施例では、スリット１４が直線状に形成された例を示したが、直線状に限るものではなく、ジグザグ状や曲線状であってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、筐体ケースを形成する鉄板と電流端子に接続されるケーブルによるインダクタンスが小さくなって磁歪の影響が改善され、筐体ケースの音鳴りは小さくなり、出力抵抗は低減され、交流信号の歪率も改善できる交流装置が実現できる。

１、２電流出力端子
３、４電圧出力端子
５出力表示部
６偏差表示設定部
７主設定表示部
８周波数/位相設定表示部
９掃引スイッチ
１０出力スイッチ
１１出力分割表示設定部
１２電圧/電流レンジ選択部
１３周波数レンジ選択部
１４スリット
１５、１６ケーブル
１７負荷

Claims

本体内器を収納するように筐体ケースが鉄板で所定の形状に形成され、筐体ケースから露出するように電流端子が設けられた交流装置において、
前記筐体ケースの電流端子間にスリットが形成されたことを特徴とする交流装置。
前記スリットは直線状の切り込みにより設けられることを特徴とする請求項１に記載の交流装置。
前記交流装置は電圧電流発生器であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交流装置。
前記交流装置は交流負荷であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交流装置。