JPH01308012A

JPH01308012A - Ｐｗｍコンバーター用変圧器

Info

Publication number: JPH01308012A
Application number: JP63139129A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Umeda; 梅田　正晴
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1989-12-12

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、複数の二次巻線に夫々ＰＷＭコンバーターを
接続して並列運転するためのＰＷＭコンバーター用変圧
変圧器する。

（従来の技術）複数台のＰＷＭコンバーターを使用するシステムのため
の変圧器にあっては、各コンバーターを同−変調率及び
同−位Ｈ１で運転することが条件とされて＋するから、
ＰＷＭコンバーターを安定して並列運転させるためには
、各々の二次巻線間で相互モ渉が発生することは望まし
くない。

従って、複数台のＰＷＭコンバーターを並列運転するに
は、従来、各１個の一次及び二次の各巻線を備えた変圧
器をコンバーターの数だけ設ける構成が一般的で、例え
ば４台のコンバーターを並列運転するにはｍ４図に示す
ように４台の変圧器を使用して構成していた。同図にお
いて、１は電源、２は変圧器、３はＰＷＭコンバーター
である。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、斯かる構成では、ＰＷＭコンバーターと
同数の変圧器を必要とするから、システム全体が大形化
するという問題がある。

ところで、ＰＷＭコンバータ〜が２台である場合には、
第５図に示すように１つの鉄心に１個の一次巻線４とそ
の両側に各１個の二次巻線５ａ。

５ｂを対称的に配置した変圧器を構成すれば、１台の変
圧器で２台のコンバーターを並列運転できる。この場合
には、各二次巻線５ａ、５ｂは一次巻線４に対し対称的
な位置関係にあるため、漏れリアクタンスひいては各二
次巻線５，５のインピーダンスは等しく、また、１個の
一次巻線１１と２個の二次巻線５ａ、５ｂとからなる３
巻線変圧器としてみたとき、各巻線に分離したりアクタ
ンスの一次成分は負となり、二次巻線相互間の影響によ
る問題は生じない。第７図は第５図の巻線構成を３巻線
変圧器として見たときの漏れリアクタンスを示す図であ
る。ここで漏れリアクタンスＸ４はの関係があり、また（　Ｘ　４．ｓ　＋　Ｘ　４５ｂ　
）　＜　Ｘ　９ｍ、ｂとなる傾向にあるので、Ｘ４は負
となる。

そこで、この種の巻線構成を例えば４個の二次巻線を備
えた変圧器に適用するとすれば、第６図に示すような構
成となる。この場合は、一次巻線６に対する各二次巻線
７ａ〜７ｄ間のインピーダンスを同一にするために、２
つの二次巻線６ａ。

７ｂ及び７ｃ、７ｄを同時に巻込む必要がある。

しかしながら、上記構成では、同時に巻き込まれた２　
ｎ）４の二次巻線７ｇ、７ｂ　（７Ｃ，７ｄ）と一次巻
線６とからなる３巻線変圧器としてみた場合には、完全
な一次集中のインピーダンスとなり、二次巻線間の結合
は密になってしまう。第８図は第６図の巻線構成におけ
る漏れリアクタンスＸ６を示す図である。この図から明
らかなようにＸ６ｍ　Ｘ　６．・−Ｘ　ｂ７１１であり
ｓ　Ｘ　７ａ７ｂ：Ｍ　Ｏであるので・漏れリアクタン
スＸｌ、が完全に一次集中になっていることがわかる。

このため、相互干渉が大きくなり過ぎ、４台のＰＷＭコ
ンバーターを安定して並列運転することはできない。こ
れを避けるには、第５図のように各二次巻線７ａ〜７ｄ
にリアクトル８を直列接続する必要があるが、これでは
やはりシステム全体の重量増・大形化を招いてしまう。

そこで、本発明の計１的は、）夏数台のＰＷＭコンバー
ターを安定して並列運転でき、しかもシステム全体の小
形化をＤＪ能にできるＰ　Ｗ　Ｍコンバーター用変圧器
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）本発明のＰＷＭコンバーター用変圧変圧器並列接続され
る複数個の一次巻線と、この各一次巻線に対し夫々２個
宛対称配置される二次巻線と、各一次巻線に対応する巻
線群間に配置される三次巻線とを、共通の鉄心に巻回し
て構成したところに特徴を有するものである。

（作用）各二次巻線は一次巻線に対し夫々２個宛対称配置され、
且つ各一次巻線は並列接続されているから、各二次巻線
の一次巻線に対するインピーダンスは等しくなる。また
、各二次巻線が相互に対向することを回避できるから、
二次巻線間の相互干渉を抑制することができる。

（実施例）以下本発明を４台のＰＷＭコンバーターを並列運転する
ための変圧器に適用した一実施例につき第１図乃至第３
図を参照して説明する。本実施例において共通の鉄心１
０は例えば外鉄形３脚鉄心を使用しており、その中央脚
にそれぞれ３個に分割した２組の一次在線１１．１２と
、４個の二次巻線１３〜１６と、１個の三次巻線１７と
が交互配置で巻回されている。このうち一次巻線１１は
３個の単位巻線１１ａ〜ｌｌｃを直列接続して構成され
、一次巻線１２も同様に３個の単位巻線１２８〜１２ｃ
を直列接続して構成されている。

従って、一次側には計６個の巻線が属するようになって
いる。そして、全巻線の配置は、第１図に示す通りであ
る。即ち、一次巻線１１に関しては、３個の単位巻線１
１ａ〜ｌｌｃと２個の二次巻線１３．１４とが交互に配
置され、符号で示すと図示左側からｒｌｌａ、１３．ｆ
ｌｂ、１４．１１Ｃ」の順に配置された５個の巻線によ
って１つの巻線群を構成しており、この巻線群について
は１個の一次巻線１１にｉｌ　シ２　ｆｌＸＩの二次巻
線１３．１４がλ・ｌ称装置された形態となっている。

また、残りの一次巻線１２に関しても同様で、３個の単
位巻線１２ａ　〜１２ｃと２　ｆｌｍの二次巻線１５．
１６とが交互に配置され、符号で示すと図示左側からｒ
１２ｇ、１５，１２ｂ、１６，１２ｃＪの順に配置され
た５個の巻線により１つの巻線群を構成しており、この
巻線群についても１個の一次巻線１２に対し２個の二次
巻線１５．１６が対称配置された形態となっている。更
に、三次巻線１７は、これらの両巻線群間、具体的には
単位巻線ｌｉｅと単位＠線１２ａとの間に設けられてい
る。斯かる構成とした変圧器は、ＴＳ２図に示すように
、各一次巻１ｊｌｌｌ、１２が電属１８に並列接続され
、各二次巻１１３〜１６は夫々４台の各ＰＷＭコンバー
ター１９に接続される。また、三次巻線１７は図示しな
い軽負荷に接続される。

上記構成によれば、二次巻線１３〜１６が各一次巻線１
１．１２に対し対称配置されているから、各二次巻線１
３〜１６と一次巻線１１．１２間のインピーダンスは等
しくなっている。また、一次側が並列接続された２個の
一次巻線１１．１２に分けられ、各一次巻線１１．１２
に対応して大々２個宛の二次巻線が設けられているから
、三次巻線１３〜１６間の）ｔＪｉｉ　１’渉の影響は
負となる。

第３図は第１図に示す変圧器の漏れリアクタンスを示す
図で、各一次巻線１１．１２と二次巻線１３．１４．と
１５．１６間の漏れリアクタンスＸ　Ｉｌ＋　　Ｘ　、
ｌはそれぞれ第５図に示す巻線構成の場合と同様に負と
なり、従って各ＰＷＭコンバーター１９の安定的な並列
運転が可能になる。

一般に、同一鉄心に２つの巻線群を近接して配置した場
合には、各群の二次巻線間で相互干渉が生ずるため、各
群の二次巻線間には十分な距離を確保する必要がある。

しかし、ｌｉｔに二次巻線間の距離を増大させたのでは
、鉄心寸法及びタンク寸法が増大して大形化を招く。こ
の点に関し、本実施例では、各一次巻線１１．１２を夫
々３個の単位巻線１１ａ　〜ｌｌｃ、ｌｌａ　〜ｌｉｅ
から構成し、二次巻線１３〜１６を各単位巻線と交互に
配置するようにしたから、鉄心１０を小形化しても各二
次巻線１３〜１６が直接に対向することがなくなる。こ
れにより、二次巻線間の相互干渉を十分に抑制すること
ができる。更に、一次巻線１１に対応する巻線群と、一
次巻線１２に対応する巻線群との間には三次巻線１７が
配置されているから、各巻線群間の相互干渉も抑制され
て並列運転の安定化に一層寄与する。

尚、上記実施例では４台のＰＷＭコンバーターを並列運
転するための構成につき説明したが、本発明はこれに限
られず、一次巻線を３個にして同様に構成すれば、６台
のＰＷＭコンパ−９−（７）並列運転が可能になり、要
するところ本発明によれば、４以上の複数台の安定的並
列運転を可能にできるものである。

［発明の効果］以上述べたように、本発明の変圧器によれば、単一の鉄
心に複数個の二次巻線を配置するものでありながら、各
二次巻線の一次巻線に対するインピーダンスは同一にな
り■っ相Ｌ１．１−渉を防止できるので、複数台のＰＷ
Ｍコンバーターを安定して並列運転できながらシステム
全体の小形化を可能にできるという優れた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
巻線の配置図、第２図はＰＷＭコンバーターを変圧器に
組合イ）せたシステムの接続図、第３図はｍ１図の巻線
構成における漏れリアクタンスを示す回路図、第４図は
従来のシステムにおける第２図相当図、第５図は２個の
二次巻線を有する変圧器の巻線配置図、第６図は４個の
二次巻線をＨする従来の変圧器の巻線配置図、第７図は
第５図の巻線構成における第３図相当図、第８図は第６
図の巻Ｉ！！構成における第３図相当図である。図面中、１０は鉄心、１１．１２は一次巻線、１３〜１
６は二次＠線、１７は三次巻線、１９はＰＷＭコンバー
ターである。出願人　　株式会社　　東　　芝Ｉ　Ｌ１２−−−−一次５ａ１７−−−−−三次巻綴第１図第　２　図第　３　図第４図県　５　図

Claims

【特許請求の範囲】

１．　複数の二次巻線を備え、各二次巻線に夫々ＰＷＭ
コンバーターを接続して並列運転するためのものであっ
て、並列接続される複数個の一次巻線と、この各一次巻
線に対し夫々２個宛対称配置される二次巻線と、前記各
一次巻線に対応する巻線群間に配置される三次巻線とを
、共通の鉄心に巻回したことを特徴とするＰＷＭコンバ
ーター用変圧器。