JPH01125811A - 辺延長三角結線変圧器 - Google Patents

辺延長三角結線変圧器

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JPH01125811A
JPH01125811A JP28218387A JP28218387A JPH01125811A JP H01125811 A JPH01125811 A JP H01125811A JP 28218387 A JP28218387 A JP 28218387A JP 28218387 A JP28218387 A JP 28218387A JP H01125811 A JPH01125811 A JP H01125811A
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tap
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triangular connection
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Akio Kodama
児玉 昭男
Toshikazu Okuda
奥田 敏和
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Daihen Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は辺延長三角結線された巻線を有する変圧器に関
するものである。
[従来の技術] 辺延長三角結線は単巻変圧器用としてよく用いられるが
、整流器等の入電μ電源用の2巻線変圧器や3巻線変圧
器の1次側にもしばしば用いられ、その場合、辺延長三
角結線された巻線にタップが設けられる。
従来の辺延長三角結線されたタップ付き1次巻線として
、第3図ないし第6図にそれぞれ示すタイプエないし■
の巻線が知られている。以下に5タツプの場合を例にと
って説明する。
(a)タイプI 第3図に示したように、3相の巻線X、Y及びZのそれ
ぞれの一端X1 、l及びzlからV相、W相及びU相
の1機端子v、W及びUを引出し、巻線X、Y及びZに
それぞれタップ1X〜5x。
1y〜5y及び17〜6’zを設けて、これらのりツブ
の内から選択された1つのタップをそれぞれ隣接相の巻
線の他端に接続することにより、辺延長三角結線された
1次巻線を構成したものである。
この場合、2次巻線は1次巻aX〜Zにそれぞれ磁気結
合させて設けられる。
この例では、タップ1X〜1Zが最高タップ(2次側の
電圧が最も低くなるタップ)であり、タップ5x〜5z
が最低タップ(2次側の電圧が最も高くなるタップ)で
ある。
第3図に示した変圧器は、最高タップ側にタップを切換
えることにより星形結線に近付け、最低タップ側にタッ
プを切換えることにより三角結線に近付けて電圧調整を
行うものである。この変圧器において仮に各相の巻線全
体に端から端までタップを設けたとすると、最高タップ
を選択した極限状態で完全な星形結線となり、最低タッ
プを選択した極限状態で完全な三角結線となる。
(b)タイプ■ 第4図に示したように、3相変圧器の1次巻線を構成す
る3相の巻線をそれぞれ互いに直列に接続される三角結
線用巻線部Xa、Ya及びZaと延長用巻線部Xb、Y
b及びzbとに分けて三角結線用巻線部Xa、Ya及び
Za側にタップを設けたもので、この例では、三角結線
用巻線部Xa。
ya及びZaにそれぞれの一端側から他端側に順次並ぶ
タップ1x〜5X、1y〜5y及び1z〜51を設けで
ある。そして各相の三角結線用巻線部の選択したタップ
を延長用巻線部の一端とともに隣接相の三角結線用巻線
部の他端に接続して辺延長三角結線された1次巻線を構
成している。この例においては、タップ1x〜1zが最
高タップであり、タップ5x〜5zが最低タップである
(C)タイ1■ 第5図に示したように、1次巻線を構成する3相の巻線
を同じく三角結線用巻線部Xa、’/a及びZaと延長
用巻線部Xb、Yb及びzbとに分けて延長用巻線部x
b、yb及びzb側にタップを設けたもので、この例で
は、延長用巻線部Xb。
Yb及びzbにそれぞれの一端側から他端側に順次並ぶ
タップ1x〜5x、IV〜5y及び12〜5zを設けで
ある。そして各相の延長用巻線部の選択したタップを三
角結線用巻線部の一端とともに隣接相の三角結線用巻線
部の他端に接続して辺延長三角結線された1次巻線を構
成している。この例においても、タップ1x〜1Zが最
高タップであり、タップ5X〜5zが最低タップである
(d)タイプIV タイプIVの巻線は、特開昭62−61306号に示さ
れたもので、第6図のように、同じく1次巻線を構成す
る3相の巻線を三角結線用巻線部Xa、Ya。
Zaと延長用巻線部Xb、Yb、Zbとに分けた上で、
三角結線用巻線部xa、Ya、Za及び延長用巻線部x
b、yb、zbのそれぞれに両巻線部の隣合う一端側か
ら他端側に順次並ぶタップ1×a〜3xa及び1xb〜
3xb等を設けたものである。
この例では、各相の三角結線用巻線部のタップと延長用
巻線部のタップとを交互に千鳥状に切換え、両巻線部の
選択されたタップを隣接の三角結線用巻線部の他端に接
続することにより辺延長三角結線された1次巻線を構成
している。この場合は、タップlxa〜1 za及び1
xb〜lzbが最高タップであり、タップ3xa〜3z
a及び3xb〜3zbが最低タップである。
尚第4図ないし第6図の例では、各相の2次巻線が各相
の三角結線用巻線部及び延長用巻線部に磁気結合されて
いる。
従来の辺延長三角結線変圧器°においては1次側と2次
側の電圧比を変えるために辺延長三角結線された1次巻
線のタップを切換えると2次側の電圧位相も変化した。
今2次端子間電圧が辺延長三角結線の三角結線部及び辺
延長部の誘起電圧と同相であるとし、1次端子間電圧に
対する三角結線都電圧(三角結線された部分の各相の電
圧)及び辺延長都電圧(各相の辺延長部の電圧)の位相
差(1次端子間電圧に対する2次端子間電圧の位相差)
をθで表す。
前述のタイプ(I)〜(IV )の構成を有する変圧器
に関してタップ切換による電圧位相差の変化をまとめた
ものを次頁の第1表に示す。
なお第1表において位相差θの「進み方向」及び「遅れ
方向」はタップ切換前の位相差θに対する変化の方向を
意味するものであり、1次端子間電圧に対する2次端子
間電圧の位相差θ自身は必ず進み位相である。
上記の表においてA、/M、B及びB′はそれぞれ次の
ケースを示している。
A :三角結線部でタップが入る場合 A−:三角結線部でタップが汰ける場合B ;辺延長部
側でタップが入る場合 B′:辺延長部側でタップが扱ける場合また第7図及び
第8図は1次端子間電圧(入力電圧)Eを一定としてタ
ップ切換を行った場合の電圧のベクトル図である。尚こ
れらのベクル図においては、繁雑になるのを避けるため
ベクトルの矢印は略しである。
第7図はタップ切換により電圧位相差が進み方向に変化
する場合を示したちので、実線はタップ切換前の電圧ベ
クルトを示し、破線はタップ切換後の電圧ベクトルを示
す。Ea及びEbはそれぞれタップ切換前の三角結線部
及び辺延長部の電圧を示し、Ea”及びEb’はそれぞ
れタップ切換後の三角結線部及び辺延長部の電圧を示す
。各相の2次端子間電圧は各相の三角結線部電圧及び辺
延長部電圧と同相である。1次端子間電圧に対する2次
端子間電圧の位相差はタップ切換によりθからθ−へと
変化する。
第8図はタップ切換により電圧位相差が遅れ方向に変化
する場合を示したもので、実線はタップ切換前の電圧ベ
クトルを示し、破線はタップ切換後の電圧へクルを示す
。電圧位相差はタップ切換によりθからθ″へと変化す
る。
[発明が解決しようとする問題点] 第1表から明らかなように、1次端子間電圧に対する2
次端子間電圧の位相差θのタップ切換による変化はタイ
プ■の巻線を用いた場合が最も大きく、タイプtVの巻
線を用いた場合が最も小さいが、いずれにしても従来の
辺延長三角結線変圧器では、タップ切換を行うと1次端
子間電圧に対する2次端子間電圧の位相差が変化するの
を避けられなかった。
そのため変圧器が2次側を共通の0荷に接続して並列運
転されているとき、並列運転している変圧器のタップ位
置が異なると出力電圧が等しいときでも変圧器相互間で
循環電流が流れ、変圧器の利用率が低下したり過熱を生
じたりするという問題があった。
本発明の目的はタップ切換により負荷側の電圧位相が変
化しない辺延長三角結線変圧器を提供することにある。
[問題点を解決するための手段コ 本発明は、3相変圧器の1次側または2次側を構成する
各相の巻線を互いに直列に配置される三角結線用巻線部
と延長用巻線部とに分けて該三角結線用巻線部及び延長
用巻線部のそれぞれに両巻線部の隣合う一端側から他端
側に順次並ぶ第1ないし第n(nは2以上の整数)のタ
ップを設け、各相の三角結線用巻線部及び延長用巻線部
の対応するタップへ隣接相の三角結線用巻線部の他端に
接続することにより辺延長三角結線してなる辺延長三角
結線変圧器であって、各相の三角結線用巻線部及び延長
用巻線部の対応する全てのタップ間の巻線の巻数比を両
巻線部の他端と最低タップとの間の巻線の巻数比に等し
く設定したことを特徴とする。
し発明の作用] 上記のように構成するといずれのタップにおいても2次
端子間電圧の位相を等しくすることができる。従って異
なるタップ位置で複数の変圧器の並列運転を行っても出
力電圧を等しくしておけばV4環電流が流れることがな
く、変圧器の利用率が低下したり過熱を生じたりするの
を防ぐことができる。
[実施例1 以下添附図面を参照して本発明の実施例を5タツプの場
合について説明する。
第1図は1次巻線が辺延長三角結線される変圧器に本発
明を適用した実施例の1次側の構成を示したもので、本
発明においては3相変圧器の1次側を構成する各相の巻
線XないしZがそれぞれ互いに直列に接続される三角結
線用巻線部Xa、Ya、laと延長用巻線部Xb、Yb
、Zbとに分けられ、三角結線用巻線部XaないしZa
により三角結線部が、また延長用巻線部xbないしzb
により辺延長部がそれぞれ構成される。
三角結線用巻線部Xa、Ya及びZaには、それぞれの
一端x al、 y al及びzalから他端xa2゜
ya2及びZa2側に順に並ぶ第1ないし第5のタップ
1 xa 〜5 xa、  1 ya 〜5 Va及び
11a〜51aI′fi設けられている。また延長用巻
線部Xb、Yb、Zbにはそれぞれの一端(三角結線用
巻線部と隣合う端部) xbl、  ybl及びzbl
から他端x b2. y b2及びzb2側に順に並ぶ
第1ないし第5のタップ1xb〜5xb、1yb〜5y
b及び11b〜51bが設けられている。
そして本発明においては、必ず三角結線用巻線部Xa、
Ya、Za及び延長用巻線部Xb、Yb。
zbの対応するタップ(同じ番号のタップ)を選択する
ようにし、三角結線用巻線部Xa、Ya。
za及び延長用巻線部Xb、Yb、Zbの対応するタッ
プ(図示の例では第2のタップ2×a〜2za及び2x
b〜21b)を隣接相の三角結線用巻線部の他端ya2
. Za2及びXa2に接続することにより、辺延長三
角結線された1次巻線を構成している。
第1図においてU、■及びWは1次端子を示し、これら
の1次端子はそれぞれ延長用巻線部Zb。
xb及びYbの他端から引出されている。
この例では、第1のタップ1xa〜1za及び1xb〜
11bが最高タップとなり、第5のタップ5xa〜5z
a及び5xb〜5zbが最低タップとなる。
本発明においては、各相の三角結線用巻線部及び延長用
巻線部の対応する全てのタップ間の巻線の巻数比が両巻
線部の他端と最低タップとの間の巻線の巻数比に等しく
設定される。すなわち第1図において、タップ1 xa
 −2xa間、2χa−3xa間、・・・4 Xa −
5X8間の巻線の巻数をそれぞれN12、N23、 ・
・N 45とし、タップl xb −2xb間、2xb
−3xb間、・・・4 xb −5xb間の巻線の巻数
をそれぞれn12、n23.・・・n45、巻線Xaの
他端xa2と最低タップ5xaとの闇の巻線の巻数をN
oa、巻線xbの他端xb2と最低タップ5xbとの間
の巻線の巻数をNobとした時に、次式が成立するよう
に各タップ間に巻数を配分する。
N oa/ N ob −N 12/ n 12= N
 23/ n 23= N 34/ n 34= N 
45/ n 45−例として、三角結線用巻線部の他端
xa2から最低タップ5xaとの間の巻線部分のターン
数Noaと延長用巻線部の他端Xb2から最低タップ5
xbとの間の巻線部分のターン数nobとの比N oa
、’ N ob=2とし、最低タップと次のタップ・ど
の間の1タツプ間ターン数を30ターンとする。この場
合は三角結線用巻線部Xaのタップ5xa、JXa間に
20ターンを配分し、延長用巻線部のタップ5 xb。
4xb間に10ターンを配分して、合計30ターンの1
タツプ間ターン数を1uる。
他の相の巻線Y及びZについても全く同様である。
一ヒ記のように構成すると、すべてのタップ電圧の位相
差が等しくなるので、2次側を共通の負荷に接続して複
数台の変圧器を並列運転する場合でも出力電圧さえ等し
ければタップ位置が異なっていても[1環電流は流れず
、装置の利用率の低下や過熱を防ぐことができる。
以下、本発明において1次端子間電圧に対する2次端子
間電圧の位相差がタップ切換により変化しないことを理
論的に証明する。
第2図は、第1図の実施例における1次側電圧のベクト
ル図であり、Eは1次端子間電圧、Eaは三角結線用巻
線部の両喘電[−E (三角結線都電圧)、Ebは延長
用巻線部の両端電圧(辺延長都電圧)である。第2図に
おいて、 E2= (Ea +Eb )’ +Eb 2−2 E 
b(E a + E b ) CO3120、−(1)
Eb 2= (Ea+El))2 +F2、−2E (
Ea +Eb )cos O−(2)(1)式より E2 =Ea 2 +3Ea Eb +3Eb 2  
・(3)(3)式を(2)式に代入し、θについて解く
と、θ−cos ” (2Ea +3Eb)/α−(1
1)但し、α=2 Ea 2−1−3Ea Eb +3
Eb 2・・・(5) 本発明の特徴としてEaとEbとは比例関係にあるから
、 Eb = c Ea             −=−
(6)とおく(C:定数)と、(4)ないしく5)式か
ら、e=cos −’ (2+3c)/2 1+3c+
3c2・−・(7) (7)式によればCのOから■までの変化に対しθが0
°から30° (進み)変化するが、本発明ではCはタ
ップ切換により変化しないから、θも変化しないことが
分る。
また(6)式を(3)式に代入すると、E2=Ea 2
(i+3c+3c2) =Eb 2 (3+3/C+1/C2)−(3)’どな
る。これよりEはEa及びEbに比例するから、1次端
子間電圧E、三角結線都電圧Ea及び辺延長都電圧Eb
はいずれのタップにおいても一定の比例関係を有する。
従って本発明によれば、タップ間ターン数を容易に決定
できるという利点もある。
[発明の効果] 本発明によれば、いずれのタップにおいても1次端子間
電圧に対する2次端子間電圧の位相差が等しいので、並
列運転されている変圧器のタップ位置が異なっている場
合でも出力電圧さえ等しくしておけば循’fM電流は流
れない。また1次端子間電圧、三角結線都電圧及び辺延
長都電圧はどのタップにおいてら一定の比例関係を有す
るので、タップ間ターン数の決定を容易に行うことがで
きる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の1次側の構成を示す結線図、
第2図は第1図の実施例の1次側の電圧ベクトル図、第
3図ないし第6図はそれぞれ従来技術による変圧器の1
次側の結線図、第7図及び第8図は従来技術による変圧
器の1次側電圧ベクトル図である。 U、V、W・・・1次端子、xa〜Za・・・三角結線
用巻線部、xb−zb・・・延長用巻線部、xa1〜2
a1・・・三角結線用巻線部の一端、xa2〜za2・
・・三角結線用巻線部の他端、xb1〜zbl・・・延
長用巻線部の一端、Xb2〜Zb2・・・延長用巻線部
の他端、1xa〜5 Xa、 11/a 〜5 Va、
 I Za 〜5 Za・・・三角結線用巻線部のタッ
プ、1xb〜5xb、1yb〜5yb、11b〜5zb
・・・延長用巻線部のタップ、θ・・・2次端子間電圧
の1次端子聞電圧に対する位相差。 @2図 第3図   @4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  3相変圧器の1次側または2次側を構成する各相の巻
    線を互いに直列に配置される三角結線用巻線部と延長用
    巻線部とに分けて該三角結線用巻線部及び延長用巻線部
    のそれぞれに両巻線部の隣合う一端側から他端側に順次
    並ぶ第1ないし第n(nは2以上の整数)のタップを設
    け、各相の三角結線用巻線部及び延長用巻線部の対応す
    るタップを隣接相の三角結線用巻線部の他端に接続する
    ことにより辺延長三角結線してなる辺延長三角結線変圧
    器であつて、 前記各相の三角結線用巻線部及び延長用巻線部の対応す
    る全てのタップ間の巻線の巻数比が両巻線部の他端と最
    低タップとの間の巻線の巻数比に等しく設定されている
    ことを特徴とする辺延長三角結線変圧器。
JP62282183A 1987-11-10 1987-11-10 辺延長三角結線変圧器 Expired - Lifetime JP2557913B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7949545B1 (en) 2004-05-03 2011-05-24 The Medical RecordBank, Inc. Method and apparatus for providing a centralized medical record system
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