JPH0423407B2 - - Google Patents
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- JPH0423407B2 JPH0423407B2 JP61070837A JP7083786A JPH0423407B2 JP H0423407 B2 JPH0423407 B2 JP H0423407B2 JP 61070837 A JP61070837 A JP 61070837A JP 7083786 A JP7083786 A JP 7083786A JP H0423407 B2 JPH0423407 B2 JP H0423407B2
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- windings
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- Ac-Ac Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は中性点直接接地の三相送電系統におい
て使用され、特に二相側を改良した三相二相変換
用変圧器に関する。
て使用され、特に二相側を改良した三相二相変換
用変圧器に関する。
（従来の技術）
高速電気車に電力を供給するための、き電用変
圧器には第１２図に示すような変形ウツドブリツ
ジ結線と呼ばれる三相二相変換用変圧器１を昇圧
用変圧器２とで構成されたものが使用されてい
る。この変圧器１は１次巻線が星形結線であり。
三相電圧Ｅ１で受電し２次巻線はＶ相を並列接続
した二重三角結線である。
圧器には第１２図に示すような変形ウツドブリツ
ジ結線と呼ばれる三相二相変換用変圧器１を昇圧
用変圧器２とで構成されたものが使用されてい
る。この変圧器１は１次巻線が星形結線であり。
三相電圧Ｅ１で受電し２次巻線はＶ相を並列接続
した二重三角結線である。
この２次巻線の１組の出力端子ac間の電圧を
Ｅ２とすれば、もう１組の出力端子b′d′間の電圧
はE2／√３となり、端子ac間と端子b′d′間の電圧
の位相差は90度となつている。
Ｅ２とすれば、もう１組の出力端子b′d′間の電圧
はE2／√３となり、端子ac間と端子b′d′間の電圧
の位相差は90度となつている。
昇圧用変圧器２は入力端子b′d′間の電圧E2／√
３を昇圧し、出力端子bd間の電圧E2を発生させ
る単巻変圧器である。
３を昇圧し、出力端子bd間の電圧E2を発生させ
る単巻変圧器である。
（発明が解決しようとする問題点）
この変形ウツドブリツジ結線変圧器方式では、
１次中性点０が直接接地できるので超高圧送電系
統からも直接受電ができ、１次巻線の絶縁が大幅
に低減できる利点がある。しかし、三相二相変換
用変圧器１のほかに昇圧用変圧器２が必要となる
ため、大形化し、製造価格が高くなり、かつ、広
い設置場所と多額の工事費が必要となる欠点があ
る。
１次中性点０が直接接地できるので超高圧送電系
統からも直接受電ができ、１次巻線の絶縁が大幅
に低減できる利点がある。しかし、三相二相変換
用変圧器１のほかに昇圧用変圧器２が必要となる
ため、大形化し、製造価格が高くなり、かつ、広
い設置場所と多額の工事費が必要となる欠点があ
る。
次に２次側の絶縁階級の低減について説明す
る。第１３図は変形ウツドブリツジ結線変圧器方
式の片座と等価である単相２巻線形のき電用変圧
器３の１次側に電源４を接続し、２次側にしや断
器５を介して単巻変圧器６Ａ，６Ｂ，６Ｃを接続
し、単巻変圧器６Ａ，６Ｂ，６Ｃの中性点はレー
ル７と接続すると共に放電器８を介して接地さ
れ、電気車９に給電する従来の単巻変圧器き電方
式（AT方式）を示している。こ方式ではき電用
変圧器３の２次側は非接地方式となつているた
め、単巻変圧器６Ａ，６Ｂ，６Ｃが接続されてい
ない状態、すなわちしや断器５が開の時に２次側
で地絡が発生することを考慮して、電気車電圧
ETの２倍である２次電圧E2に相当する絶縁階級
としている。
る。第１３図は変形ウツドブリツジ結線変圧器方
式の片座と等価である単相２巻線形のき電用変圧
器３の１次側に電源４を接続し、２次側にしや断
器５を介して単巻変圧器６Ａ，６Ｂ，６Ｃを接続
し、単巻変圧器６Ａ，６Ｂ，６Ｃの中性点はレー
ル７と接続すると共に放電器８を介して接地さ
れ、電気車９に給電する従来の単巻変圧器き電方
式（AT方式）を示している。こ方式ではき電用
変圧器３の２次側は非接地方式となつているた
め、単巻変圧器６Ａ，６Ｂ，６Ｃが接続されてい
ない状態、すなわちしや断器５が開の時に２次側
で地絡が発生することを考慮して、電気車電圧
ETの２倍である２次電圧E2に相当する絶縁階級
としている。
第１４図は最近開発された新AT方式を示した
ものであり、そのき電用変圧器１０は電気車ET
に等しい電圧E2／２である２組の２次巻線を有
する単相３巻線形の変圧器であり、変電所内にあ
つた第1ATである単巻変圧器６Ａが省略されて
いる。すなわち、１次巻線１１には電圧Ｅ１の電
源４が接続され、２次巻線１２Ｔ，１２Ｆの中性
点側端子N1，N2に直列コンデンサ１３を直列に
接続し、その直列コンデンサ１３には保護ギヤツ
プ１４を並列に接続し、その接続点Ｎはレール７
と接続すると共に放電器８を介して接地され、線
路側端子Ｔ，Ｆには、しや断器５を介して単巻変
圧器６Ｂ，６Ｃを接続し、電気車９に給電する回
路構成図である。
ものであり、そのき電用変圧器１０は電気車ET
に等しい電圧E2／２である２組の２次巻線を有
する単相３巻線形の変圧器であり、変電所内にあ
つた第1ATである単巻変圧器６Ａが省略されて
いる。すなわち、１次巻線１１には電圧Ｅ１の電
源４が接続され、２次巻線１２Ｔ，１２Ｆの中性
点側端子N1，N2に直列コンデンサ１３を直列に
接続し、その直列コンデンサ１３には保護ギヤツ
プ１４を並列に接続し、その接続点Ｎはレール７
と接続すると共に放電器８を介して接地され、線
路側端子Ｔ，Ｆには、しや断器５を介して単巻変
圧器６Ｂ，６Ｃを接続し、電気車９に給電する回
路構成図である。
直列コンデンサ１３と保護ギヤツプ１４は必ら
ずしも必要とする装置ではないが、直列コンデン
サ１３を取付ける目的は変圧器巻線の漏れリアク
タンスを補償し、２次側の電圧変動を小さくし、
電気車９の運転特性を良好にするためであり、保
護ギヤツプ１４は短絡電流などの過電流が２次巻
線１２Ｔ，１２Ｆに流れ始めると直列コンデンサ
１３にも同じ電流が流れ、その両端子の電圧ecが
上昇し、ある値以上になるとギヤツプが放電し、
直列コンデンサ１３は短絡される。直列コンデン
サ１３が保護ギヤツプ１４によつて短絡されると
短絡電流などの過電流の大きさは、電源と変圧器
のインピーダンスによつて定まる値に制限でき、
変圧器巻線などの短絡強度には問題にならないよ
うになつている。
ずしも必要とする装置ではないが、直列コンデン
サ１３を取付ける目的は変圧器巻線の漏れリアク
タンスを補償し、２次側の電圧変動を小さくし、
電気車９の運転特性を良好にするためであり、保
護ギヤツプ１４は短絡電流などの過電流が２次巻
線１２Ｔ，１２Ｆに流れ始めると直列コンデンサ
１３にも同じ電流が流れ、その両端子の電圧ecが
上昇し、ある値以上になるとギヤツプが放電し、
直列コンデンサ１３は短絡される。直列コンデン
サ１３が保護ギヤツプ１４によつて短絡されると
短絡電流などの過電流の大きさは、電源と変圧器
のインピーダンスによつて定まる値に制限でき、
変圧器巻線などの短絡強度には問題にならないよ
うになつている。
実際の使用では、これらの回路を両座分用意
し、それらの出力電圧の位相差を90度になるよう
に構成し、両座の負荷が同一であれば１次側の三
相電源からの電流は三相平衡が得られるようにし
たものである。この新AT方式では、たとえ、し
や断器５が開の時にも、接続点Ｎはレール７と接
続すると共に放電器８を介して接地されているの
で、２次側の絶縁階級は電気車電圧ETすなわち
２次巻線の一方の電圧E2／２に相当する値でよ
く、従来方式の半分にすることができる。しか
も、２次巻線は接続点Ｎで接続されている単巻結
線であるので第1ATの単巻変圧器６Ａの作用も
有するので第１４図に示すように単巻変圧器６Ａ
は不要とすることができる。
し、それらの出力電圧の位相差を90度になるよう
に構成し、両座の負荷が同一であれば１次側の三
相電源からの電流は三相平衡が得られるようにし
たものである。この新AT方式では、たとえ、し
や断器５が開の時にも、接続点Ｎはレール７と接
続すると共に放電器８を介して接地されているの
で、２次側の絶縁階級は電気車電圧ETすなわち
２次巻線の一方の電圧E2／２に相当する値でよ
く、従来方式の半分にすることができる。しか
も、２次巻線は接続点Ｎで接続されている単巻結
線であるので第1ATの単巻変圧器６Ａの作用も
有するので第１４図に示すように単巻変圧器６Ａ
は不要とすることができる。
本発明の目的は以上説明したような新AT方式
に採用されるき電用変圧器であり、小形で製造価
格が低減できる三相二相変換用変圧器を提供する
ことである。
に採用されるき電用変圧器であり、小形で製造価
格が低減できる三相二相変換用変圧器を提供する
ことである。
（問題点を解決するための手段）
本発明によるき電用変圧器は、その１次巻線を
星形結線とし、その２次巻線は巻回数Ｎとする三
角結線の巻線２組と、巻回数Ｎ／√３とする第１
相と第３相の巻線各２個を位相差が120度になる
ようにへの字形に接続した巻線２組とからなり、
後者のへの字形決戦の両端をＡ座の２次端子と
し、前者の三角結線の第２相の巻線の両端をＢ座
の２次端子としたものである。
星形結線とし、その２次巻線は巻回数Ｎとする三
角結線の巻線２組と、巻回数Ｎ／√３とする第１
相と第３相の巻線各２個を位相差が120度になる
ようにへの字形に接続した巻線２組とからなり、
後者のへの字形決戦の両端をＡ座の２次端子と
し、前者の三角結線の第２相の巻線の両端をＢ座
の２次端子としたものである。
（作用）
１次巻線に三相電源を印加すると２次側のＡ座
とＢ座の各端子間に同じ大きさで位相差が90度で
ある電圧を各々２組づつ発生させ、４つの２次端
子に同一負荷を接続すると三相電源には平衡した
三相電流が流れる。
とＢ座の各端子間に同じ大きさで位相差が90度で
ある電圧を各々２組づつ発生させ、４つの２次端
子に同一負荷を接続すると三相電源には平衡した
三相電流が流れる。
（実施例）
以下本発明を第１図に示す実施例について説明
する。本実施例の変圧器１５は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の
１次巻線１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗを普通の星形結
線としその中性点０を接地できるようにした１次
巻線と、後述する特別な結線を有する２次巻線と
からなり、これらの巻線が１個あるいは２個以上
の鉄心（図示してない）上に巻装されたものであ
る。
する。本実施例の変圧器１５は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の
１次巻線１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗを普通の星形結
線としその中性点０を接地できるようにした１次
巻線と、後述する特別な結線を有する２次巻線と
からなり、これらの巻線が１個あるいは２個以上
の鉄心（図示してない）上に巻装されたものであ
る。
第２巻線は、第１相（Ｕ相）および第３相（Ｗ
相）を巻回数Ｎ／√３とする巻線各２個１７u1，
１７u2，１７W1，１７W2と、第２相（Ｖ相）をも
含む３相を巻回数Ｎとする巻線各２個１７u3，１
７u4，１７V3，１７V4，１７W3，１７W4とからな
り、第１図に示すように巻回数Ｎ／√３のコイル
１７u1と１７W1，１７u2と１７W2を各々への字形
に接続しＡ座の２次端子TA−NA１，NA２−
FAとし、巻回数Ｎの巻線１７u3と１７V3と１７W
３およびコイル１７u4と１７V4と１７W4を各々三角
結線とし第２相の両端子をＢ座の２次端子TB−
NB１，NB２−FBとする。
相）を巻回数Ｎ／√３とする巻線各２個１７u1，
１７u2，１７W1，１７W2と、第２相（Ｖ相）をも
含む３相を巻回数Ｎとする巻線各２個１７u3，１
７u4，１７V3，１７V4，１７W3，１７W4とからな
り、第１図に示すように巻回数Ｎ／√３のコイル
１７u1と１７W1，１７u2と１７W2を各々への字形
に接続しＡ座の２次端子TA−NA１，NA２−
FAとし、巻回数Ｎの巻線１７u3と１７V3と１７W
３およびコイル１７u4と１７V4と１７W4を各々三角
結線とし第２相の両端子をＢ座の２次端子TB−
NB１，NB２−FBとする。
前記のへの字形結線は２つの巻線１７u1と１７
Ｗ１あるいは１７u2と１７W2の位相差が120字であ
るからＡ座の２次端子TA−NA１，NA２−FA
間に発生する電圧は巻回数Ｎに相当する値とな
り、Ｂ座の２次端子TB−NB１，NB２−FB間
に発生する電圧と等しくなる。
Ｗ１あるいは１７u2と１７W2の位相差が120字であ
るからＡ座の２次端子TA−NA１，NA２−FA
間に発生する電圧は巻回数Ｎに相当する値とな
り、Ｂ座の２次端子TB−NB１，NB２−FB間
に発生する電圧と等しくなる。
従つて、２次側に発生する電圧は同じ大きさで
その位相がＡ座とＢ座とで直交することになる。
その位相がＡ座とＢ座とで直交することになる。
次に本実施例の如き構成にすると、２次側の
Ａ，Ｂ両座に単相負荷が平衡している場合に、１
次側三相電源に対しては三相平衡負荷となること
を説明する。
Ａ，Ｂ両座に単相負荷が平衡している場合に、１
次側三相電源に対しては三相平衡負荷となること
を説明する。
まず、各部に流れる電流について、その解析を
簡単にするために各巻線の巻回数を第２図に示す
ような比、すなわち、巻線１６Ｕ，１６Ｖ，１６
Ｗを1/√3に、巻線１７u1，１７u2，１７W1，１７
Ｗ２を1/2√3に、巻線１７u3，１７u4，１７V3，１
７V4，１７W3，１７W4を1/2にすれば、１次側の
線間は１に相当し、２次側はＡ座、Ｂ座とも、
各々直列接続された端子TA−FA，TB−FB間
が各々１に相当する。
簡単にするために各巻線の巻回数を第２図に示す
ような比、すなわち、巻線１６Ｕ，１６Ｖ，１６
Ｗを1/√3に、巻線１７u1，１７u2，１７W1，１７
Ｗ２を1/2√3に、巻線１７u3，１７u4，１７V3，１
７V4，１７W3，１７W4を1/2にすれば、１次側の
線間は１に相当し、２次側はＡ座、Ｂ座とも、
各々直列接続された端子TA−FA，TB−FB間
が各々１に相当する。
第３図から第５図は１次側に三相電源１８を接
続し、Ａ座のみに負荷１９をとつた場合の電流分
布であり、負荷１９に流れる電流を１としてい
る。第３図では２次端子TA−NA１間に負荷１
９があり、２次巻線の巻線１７u1，１７W1に２次
側負荷電流の１が流れるものとし、１次巻線１６
Ｕ，１６Ｗの各相に1/2の１次電流が流れること
を示しているが、この関係は第１相と第３相にお
いて各相のアンペアターンが一致する条件から求
められる。
続し、Ａ座のみに負荷１９をとつた場合の電流分
布であり、負荷１９に流れる電流を１としてい
る。第３図では２次端子TA−NA１間に負荷１
９があり、２次巻線の巻線１７u1，１７W1に２次
側負荷電流の１が流れるものとし、１次巻線１６
Ｕ，１６Ｗの各相に1/2の１次電流が流れること
を示しているが、この関係は第１相と第３相にお
いて各相のアンペアターンが一致する条件から求
められる。
第４図では、２次端子NA２−FA間に負荷１
９がある場合で第３図と同様な関係であるが、こ
こで大切なことは第３図と第４図における条件で
この変圧器の漏れインピーダンスが、ほぼ同一に
なるように設計されなければならない事である。
９がある場合で第３図と同様な関係であるが、こ
こで大切なことは第３図と第４図における条件で
この変圧器の漏れインピーダンスが、ほぼ同一に
なるように設計されなければならない事である。
第５図は第３図と第４図の両条件が重畳した場
合であり、１次巻線１６Ｕ，１６Ｗの各電流は同
相なので、その算出和で求められ、１次巻線１６
Ｕの電流I〓UAと１次巻線16Wの電流I〓WAは同一で１
である。１次巻線１６Ｖの電流I〓VAは零である。
この時、２次巻線１７u1，１７W1および１７u2，
１７W2に流れる２次電流I〓zAはは当然１である。
合であり、１次巻線１６Ｕ，１６Ｗの各電流は同
相なので、その算出和で求められ、１次巻線１６
Ｕの電流I〓UAと１次巻線16Wの電流I〓WAは同一で１
である。１次巻線１６Ｖの電流I〓VAは零である。
この時、２次巻線１７u1，１７W1および１７u2，
１７W2に流れる２次電流I〓zAはは当然１である。
第６図から第８図はＢ座のみに負荷１９をとつ
た場合の電流分布であるが、Ｂ座の発生電圧はＡ
座の発生電圧に対して位相が90度遅れているため
流れる電流の90度の位相差があり−ｊをつけてあ
り、各符号・記号の添字はＡにかえてＢをつけて
表示している。
た場合の電流分布であるが、Ｂ座の発生電圧はＡ
座の発生電圧に対して位相が90度遅れているため
流れる電流の90度の位相差があり−ｊをつけてあ
り、各符号・記号の添字はＡにかえてＢをつけて
表示している。
第６図では２次端子TB−NB１間に負荷１９
があり、負荷１９に−j1の負荷電流が流れるもの
とし、２次巻線１７u3，１７W3には負荷電流の1/
３の−ｊ1/3が、２次巻線１７V3には負荷電流の2/
３の−ｊ2/3が各々流れる。そして１次巻線には、
２次巻線に流れた負荷電流を打消すように流れ、
１次巻線１６Ｕと１６Ｗには−ｊ1/2√3が、１次
巻線１６Ｖには−ｊ1/√3が各々流れ各相のアン
ペアターンが一致する。ここで重要なことは負荷
電流が1/3と2/3に分流することであるが中性点０
を接地して使用する場合には、各相における１次
巻線と２次巻線間の漏れインピーダンスを等しく
しなければならないということである。すなわち
巻線１６Ｕと１７u3、巻線１６Ｖと１７V3、巻線
１６Ｗと１７W3の各間の漏れインピーダンスを同
一にすれば1/3と2/3の分流が得られ、中性点０に
流れる零相電流は零にすることができる。
があり、負荷１９に−j1の負荷電流が流れるもの
とし、２次巻線１７u3，１７W3には負荷電流の1/
３の−ｊ1/3が、２次巻線１７V3には負荷電流の2/
３の−ｊ2/3が各々流れる。そして１次巻線には、
２次巻線に流れた負荷電流を打消すように流れ、
１次巻線１６Ｕと１６Ｗには−ｊ1/2√3が、１次
巻線１６Ｖには−ｊ1/√3が各々流れ各相のアン
ペアターンが一致する。ここで重要なことは負荷
電流が1/3と2/3に分流することであるが中性点０
を接地して使用する場合には、各相における１次
巻線と２次巻線間の漏れインピーダンスを等しく
しなければならないということである。すなわち
巻線１６Ｕと１７u3、巻線１６Ｖと１７V3、巻線
１６Ｗと１７W3の各間の漏れインピーダンスを同
一にすれば1/3と2/3の分流が得られ、中性点０に
流れる零相電流は零にすることができる。
第７図では２次端子NB２−FB間に負荷１９
がある場合で第６図と同様な関係であるが、ここ
で大切なことは、Ａ座と同じように、第６図と第
７図における条件で、この変圧器の漏れインピー
ダンスをほぼ同一になるように設計することであ
る。
がある場合で第６図と同様な関係であるが、ここ
で大切なことは、Ａ座と同じように、第６図と第
７図における条件で、この変圧器の漏れインピー
ダンスをほぼ同一になるように設計することであ
る。
第８図は第６図と第７図の両条件が重畳した場
合であり、１次巻線１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗの各
電流は同相なので、その算出和で求められ、１次
巻線１６Ｕの電流I〓UBと１次巻線１６Ｗの電流I〓WB
は同じ−ｊ1/√3に、１次巻線１６Ｖの電流I〓VBは
−ｊ2/√3になり２次側負荷電流I〓2Bは当然の−j1
である。
合であり、１次巻線１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗの各
電流は同相なので、その算出和で求められ、１次
巻線１６Ｕの電流I〓UBと１次巻線１６Ｗの電流I〓WB
は同じ−ｊ1/√3に、１次巻線１６Ｖの電流I〓VBは
−ｊ2/√3になり２次側負荷電流I〓2Bは当然の−j1
である。
第９図はＡ座とＢ座に同時に、同一負荷１９が
接続され、第１４図に示す新AT方式に適用した
場合の各部分の電流分布を示したものであり、各
電流の正方向を矢印で示してある。
接続され、第１４図に示す新AT方式に適用した
場合の各部分の電流分布を示したものであり、各
電流の正方向を矢印で示してある。
この第９図は第５図と第８図の両条件が重畳し
た場合であるので１次巻線の電流には90度の位相
差があり、ベクトル和で求められ、そのベクトル
図は第１０図のようになる。
た場合であるので１次巻線の電流には90度の位相
差があり、ベクトル和で求められ、そのベクトル
図は第１０図のようになる。
すなわち１次巻線１６Ｕの第１相電流I〓UはI〓UA -
はI〓UBで、１次巻線１６Ｖの第２相電流I〓VはI〓VA+I
〓VB
で、１次巻線１６Ｗの第３相電流−I〓Wは−I〓WA−
I〓WBで各々求められる。
はI〓UBで、１次巻線１６Ｖの第２相電流I〓VはI〓VA+I
〓VB
で、１次巻線１６Ｗの第３相電流−I〓Wは−I〓WA−
I〓WBで各々求められる。
従つて、第９図と第１０図から、わかるよう
に、２次側のＡ座とＢ座に同一負荷がかかつた場
合、１次側電流I〓U，I〓V，I〓Wはその大きさから２／
√３で位相差が120度づつになつているので、三
相側電流は平衡していることが判る。
に、２次側のＡ座とＢ座に同一負荷がかかつた場
合、１次側電流I〓U，I〓V，I〓Wはその大きさから２／
√３で位相差が120度づつになつているので、三
相側電流は平衡していることが判る。
次に２次側の三角結線の役目であるが、前述の
１／３と2/3に分流させることのほかに、励磁電流に
含まれる第３次調波電流を還流させ、さらに１次
側からみた零相インピーダンスを低くするなどの
働きも、はたすことになり、２次側が特殊な結線
であつても、通常の三相変圧器と同様に作用し、
不都合な点はない。
１／３と2/3に分流させることのほかに、励磁電流に
含まれる第３次調波電流を還流させ、さらに１次
側からみた零相インピーダンスを低くするなどの
働きも、はたすことになり、２次側が特殊な結線
であつても、通常の三相変圧器と同様に作用し、
不都合な点はない。
巻線の利用率について説明する。第２図と第９
図より、第１巻線１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗの容量
は３相分で２（＝１／√３×２／√３×３）となり、２ 次側の両座の合計出力２（＝１／２×２×１×２）に 一致し、２次巻線のへの字形巻線１７u1，１７u
２，１７W1，１７W2の２相分容量が1.155（＝
１／２√３×１×４）で、２次巻線の三角結線の第 １相、第３相巻線１７u3，１７u4，１７W3，１７
W4の２相分容量が0.667（＝１／２×１／３×４）で、
２ 次巻線の三角結線の第２相巻線１７V3，１７V4の
１相分容量が0.667（＝１／２×２／３×２）になるの で、２次巻線の合計容量は2.489となる。故に巻
線容量は、２次負荷の合計を100％とすれば、１
次巻線が100％に、２次巻線が124.4％になりその
等価容量は112.2％となる。
図より、第１巻線１６Ｕ，１６Ｖ，１６Ｗの容量
は３相分で２（＝１／√３×２／√３×３）となり、２ 次側の両座の合計出力２（＝１／２×２×１×２）に 一致し、２次巻線のへの字形巻線１７u1，１７u
２，１７W1，１７W2の２相分容量が1.155（＝
１／２√３×１×４）で、２次巻線の三角結線の第 １相、第３相巻線１７u3，１７u4，１７W3，１７
W4の２相分容量が0.667（＝１／２×１／３×４）で、
２ 次巻線の三角結線の第２相巻線１７V3，１７V4の
１相分容量が0.667（＝１／２×２／３×２）になるの で、２次巻線の合計容量は2.489となる。故に巻
線容量は、２次負荷の合計を100％とすれば、１
次巻線が100％に、２次巻線が124.4％になりその
等価容量は112.2％となる。
一方、第１２図の変形ウツドブリツジ結線変圧
器では、三相二相変換用変圧器１は１次巻線と２
次巻線とも、その容量は100％であり、昇圧用変
圧器２の等価容量は21.1％（＝
（１−１／√３）×１／２）であるので、両変圧器の 合計等価量は121.1％である。従つて本実施例の
変圧器１５の方が92.7％の等価容量ですむことに
なる。また昇圧変圧器２を別に設ける必要がない
ため、１タンク方式となり小形軽量化ができ、そ
の据付面積も小さくて済む。
器では、三相二相変換用変圧器１は１次巻線と２
次巻線とも、その容量は100％であり、昇圧用変
圧器２の等価容量は21.1％（＝
（１−１／√３）×１／２）であるので、両変圧器の 合計等価量は121.1％である。従つて本実施例の
変圧器１５の方が92.7％の等価容量ですむことに
なる。また昇圧変圧器２を別に設ける必要がない
ため、１タンク方式となり小形軽量化ができ、そ
の据付面積も小さくて済む。
２次巻線の絶縁階級については、使用時にその
中性点側端子NA１，NA２，NB１，NB２が必
らず直列コンデンサ１３を通してレール７と接続
すると共に放電器８を介して設置されるので、従
来の半分でよいことは明確である。そして２次回
路に使用されるしや断器、断路器および避雷器な
どについても同様に低い絶縁階級の機器でよいこ
とになる。
中性点側端子NA１，NA２，NB１，NB２が必
らず直列コンデンサ１３を通してレール７と接続
すると共に放電器８を介して設置されるので、従
来の半分でよいことは明確である。そして２次回
路に使用されるしや断器、断路器および避雷器な
どについても同様に低い絶縁階級の機器でよいこ
とになる。
第１１図は２次巻線の変形例を示したものであ
り、Ａ座分においてはTA−NA１とNA２−FA
が同一のへの字形であるとし、Ｂ座分においても
TB−NB１とNB２−FBが同一の三角結線とし
たものであるが、その電気的特性は本案と同様で
あり、その効果も同じである。
り、Ａ座分においてはTA−NA１とNA２−FA
が同一のへの字形であるとし、Ｂ座分においても
TB−NB１とNB２−FBが同一の三角結線とし
たものであるが、その電気的特性は本案と同様で
あり、その効果も同じである。
以上のように本発明によれば三相二相変換用変
圧器においてその１次巻線を星形結線とし、その
２次巻線は巻回数Ｎとする三角結線の巻線２組
と、巻回数Ｎ／√３とする第１相と第３相の巻線
各２個を位相差が120度になるようにへの字形に
接続した巻線２組とからなり、後者のへの字形結
線の両端をＡ座の２次端子とし、前者の三角結線
の第２相の巻線の両端をＢ座の２次端子としたも
のであるから、１次巻線に三相電源を印加すると
２次側のＡ座とＢ座の各端子間に同じ大きさで位
相差が90度である電圧を各々２組づつ発生させ、
４つの２次端子に同一負荷を接続すると三相電源
には平衡した三相電流が流れる。
圧器においてその１次巻線を星形結線とし、その
２次巻線は巻回数Ｎとする三角結線の巻線２組
と、巻回数Ｎ／√３とする第１相と第３相の巻線
各２個を位相差が120度になるようにへの字形に
接続した巻線２組とからなり、後者のへの字形結
線の両端をＡ座の２次端子とし、前者の三角結線
の第２相の巻線の両端をＢ座の２次端子としたも
のであるから、１次巻線に三相電源を印加すると
２次側のＡ座とＢ座の各端子間に同じ大きさで位
相差が90度である電圧を各々２組づつ発生させ、
４つの２次端子に同一負荷を接続すると三相電源
には平衡した三相電流が流れる。
従つて新AT方式に採用されるき電用変圧器で
あり、小形で製造価格が低減でき、絶縁信頼特性
を向上させた三相二相変換用変圧器を得ることが
できる。
あり、小形で製造価格が低減でき、絶縁信頼特性
を向上させた三相二相変換用変圧器を得ることが
できる。
第１図は本発明による三相二相変換器の一実施
例を示す結線図、第２図は第１図に示した変圧器
における各巻線の巻数比を示す説明図、第３図か
ら第５図は第１図に示した変圧器においてＡ座の
みに負荷をとつた場合の電流分布を示す説明図、
第６図から第８図は第１図に示した変圧器におい
てＢ座のみに負荷をとつた場合の電流分布を示す
説明図、第９図は第１図に示した変圧器において
Ａ座、Ｂ座同時に同一負荷をとつた場合の電流分
布を示す説明図、第１０図は第９図における電流
のベクトル図、第１１図は本発明の他の実施例の
２次巻線を示す結線図、第１２図は従来の変形ウ
ツドブリツジ結線のき電用変圧器の結線図、第１
３図は従来の変形ウツドブリツジ結線における
AT方式の回路構成図、第１４図は新しい三相二
相変換用変圧器による新AT方式の回路構成図で
ある。 １，２……変形ウツドブリツジ結線の三相二相
変換用変圧器、昇圧用変圧器、３，１０……き電
用変圧器、４……単相電源、５……しや断器、６
Ａ，６Ｂ，６Ｃ……単巻変圧器、７……レール、
８…放電器、９……電気車、１１，１６Ｕ，１６
Ｖ，１６Ｗ……１次巻線、１２Ｔ……トロリ線側
に接続される２次巻線、１２Ｆ……フイーダ側に
接続される２次巻線、１３……直列コンデンサ、
１４……保護ギヤツプ、１５……本発明による三
相二相変換用変圧器、１７u1，１７u2，１７u3，
１７u4，１７V3，１７V4，１７W1，１７W2，１７W
３，１７W4……２次の各巻線、１８……三相電源、
１９……負荷。
例を示す結線図、第２図は第１図に示した変圧器
における各巻線の巻数比を示す説明図、第３図か
ら第５図は第１図に示した変圧器においてＡ座の
みに負荷をとつた場合の電流分布を示す説明図、
第６図から第８図は第１図に示した変圧器におい
てＢ座のみに負荷をとつた場合の電流分布を示す
説明図、第９図は第１図に示した変圧器において
Ａ座、Ｂ座同時に同一負荷をとつた場合の電流分
布を示す説明図、第１０図は第９図における電流
のベクトル図、第１１図は本発明の他の実施例の
２次巻線を示す結線図、第１２図は従来の変形ウ
ツドブリツジ結線のき電用変圧器の結線図、第１
３図は従来の変形ウツドブリツジ結線における
AT方式の回路構成図、第１４図は新しい三相二
相変換用変圧器による新AT方式の回路構成図で
ある。 １，２……変形ウツドブリツジ結線の三相二相
変換用変圧器、昇圧用変圧器、３，１０……き電
用変圧器、４……単相電源、５……しや断器、６
Ａ，６Ｂ，６Ｃ……単巻変圧器、７……レール、
８…放電器、９……電気車、１１，１６Ｕ，１６
Ｖ，１６Ｗ……１次巻線、１２Ｔ……トロリ線側
に接続される２次巻線、１２Ｆ……フイーダ側に
接続される２次巻線、１３……直列コンデンサ、
１４……保護ギヤツプ、１５……本発明による三
相二相変換用変圧器、１７u1，１７u2，１７u3，
１７u4，１７V3，１７V4，１７W1，１７W2，１７W
３，１７W4……２次の各巻線、１８……三相電源、
１９……負荷。
Claims (1)
- １ １次巻線は三相とも同一巻回数である星形結
線とし、２次巻線は三相とも同一巻回数Ｎである
三角結線の巻線２組と、第１相と第３相だけは巻
回数Ｎ／√３とする巻線各２個をさらに用意し、
それらの第１相の巻線１個と第３相の巻線１個を
位相差が120度になるように各々で直列に接続し
た２組とからなる巻線郡において、前期の第１相
と第３相の巻線を直列に接続したものの両端をＡ
座の２次端子とし、前記三角結線の第２相の巻線
の両端をＢ座の２次端子とし、１次側に、三相電
圧を印加した場合に２次側のＡ座とＢ座の各端子
間に同じ大きさで、位相差が90度である電圧を
各々２組づつ発生することを特徴とする三相二相
変換用変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61070837A JPS62229816A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 三相二相変換用変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61070837A JPS62229816A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 三相二相変換用変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62229816A JPS62229816A (ja) | 1987-10-08 |
| JPH0423407B2 true JPH0423407B2 (ja) | 1992-04-22 |
Family
ID=13443076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61070837A Granted JPS62229816A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 三相二相変換用変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62229816A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50158830A (ja) * | 1974-06-14 | 1975-12-23 | ||
| JPS5441419A (en) * | 1977-09-07 | 1979-04-02 | Hitachi Ltd | Three-phase.two-phase power conversion transformer |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP61070837A patent/JPS62229816A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50158830A (ja) * | 1974-06-14 | 1975-12-23 | ||
| JPS5441419A (en) * | 1977-09-07 | 1979-04-02 | Hitachi Ltd | Three-phase.two-phase power conversion transformer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62229816A (ja) | 1987-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |