JPH0583945A - 遞降単巻変圧器およびこの変圧器を用いた順変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】直列巻線に互いに同一の巻数を持つ２個の部分
直列巻線を持つ遞降単巻変圧器を採用することで、複数
の順変換装置の持つ遞降単巻変圧器の高圧側端子に対す
る単相交流電源線の接続を互いに異ならせてしまった場
合でも、過大な横流や整流アームへの過大な逆電圧の発
生を防止する。 【構成】順変換装置を遞降単巻変圧器として、直列巻線
を互いに同一の巻数を持つ２個の部分直列巻線１１１，
１１２で構成し、この部分直列巻線１１１，１１２の一
方の端部を高圧側端子の互いに異なる端子Ｕ₂₁，Ｖ₂₁に
接続し、それぞれの前記部分直列巻線１１１，１１２の
他方の端部を前記分路巻線１０２の互いに異なる端部に
接続した遞降単巻変圧器Ｔ₂₁を用い、全波整流器として
ブリッジ形全波整流器Ｂ₁ を用いるようにする。これに
より、過大な横流や整流アームへの過大な逆電圧の発生
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遞降単巻変圧器および
それを用いた順変換装置に係わり、特に高圧側で互いに
並列に接続された複数の順変換装置を用いる場合に直流
側でのコモン線接続を可能とするよう改良した構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、従来技術による遞降単巻変圧器
およびそれを用いた順変換装置の事例をその負荷装置と
ともに図示した回路図を示す。Ｔ₁₁は一対の高圧側端子
として端子Ｕ₁₁およびＶ₁₁と、一対の低圧側端子として
端子ｕ₁₁およびｖ₁₁を持ち、低圧側端子ｕ₁₁およびｖ₁₁
の間に分路巻線１０２が接続され、この分路巻線１０２
は高圧側端子Ｕ₁₁およびＶ₁₁と低圧側端子ｕ₁₁およびｖ
₁₁とから共用されるものであり、また、高圧側端子の一
方の端子Ｕ₁₁に一方の端部が接続され、しかも分路巻線
１０２に他方の端部が接続された直列巻線１０１とを有
する遞降単巻変圧器である。遞降単巻変圧器Ｔ₁₁の高圧
側端子Ｕ₁₁およびＶ₁₁には、それぞれ単相交流電源線
Ｒ，Ｔが接続されて、すなわち、電源線Ｒは端子Ｕ
₁₁に、電源線Ｔは端子Ｖ₁₁に接続されて、単相交流電源
線Ｒ，Ｔから例えば２００ボルトの単相交流電圧が印加
される。この結果分路巻線１０２には、従って低圧側端
子ｕ₁₁およびｖ₁₁間には、高圧側端子Ｕ₁₁およびＶ₁₁に
印加された電圧に対し、「分路巻線１０２の巻数」／
「直列巻線１０１の巻数＋分路巻線１０２の巻数」によ
る比率に応じて遞降された電圧が生じる。本事例の場
合、直列巻線１０１の巻数と分路巻線１０２の巻数が同
数であるので、端子ｕ₁₁およびｖ₁₁間の電圧すなわち分
路巻線１０２の電圧は、端子Ｕ₁₁およびＶ₁₁間の電圧２
００ボルトの２分の１の１００ボルトである。また直列
巻線１０１の電圧は、端子Ｕ₁₁およびＶ₁₁間の電圧から
分路巻線１０２の電圧を差引いたものであるから、１０
０ボルトである。低圧側端子ｕ₁₁，ｖ₁₁間には整流アー
ム３１，３２，３３，３４からなるブリッジ形全波整流
器Ｂ₁ が接続され順変換装置が構成されて、その出力端
子Ｐ₁ ，Ｎ₁ 間に直流電圧を供給する。この出力端子Ｐ
₁ ，Ｎ₁ 間には、負荷装置として例えば直流電動機７が
直列にスイッチ８を備えて接続されている。

【０００３】Ｔ₁₂は遞降単巻変圧器Ｔ₁₁と同様の構成の
遞降単巻変圧器であり、遞降単巻変圧器Ｔ₁₁における高
圧側端子Ｕ₁₁およびＶ₁₁，低圧側端子ｕ₁₁およびｖ₁₁，
直列巻線１０１，および分路巻線１０２を、それぞれ高
圧側端子Ｕ₁₂およびＶ₁₂，低圧側端子ｕ₁₂およびｖ₁₂，
直列巻線２０１，および分路巻線２０２に置き換えたも
のである。遞降単巻変圧器Ｔ₁₂の高圧側端子Ｕ₁₂および
Ｖ₁₂には、遞降単巻変圧器Ｔ₁₁と同様にそれぞれ同じ単
相交流電源線Ｒ，Ｔが接続される。また、遞降単巻変圧
器Ｔ₁₂の場合も遞降単巻変圧器Ｔ₁₁の場合と同様に、端
子ｕ₁₂およびｖ ₁₂間の電圧すなわち分路巻線２０２の電
圧は１００ボルトである。端子ｕ₁₂，ｖ ₁₂間には整流ア
ーム４１，４２，４３，４４からなるブリッジ形全波整
流器Ｂ₂ が接続され順変換装置が構成されて、その出力
端子Ｐ₂ ，Ｎ₂ 間に直流電圧を供給する。この出力端子
Ｐ₂ ，Ｎ₂ 間には、負荷装置として例えば直流電動機９
が直列にスイッチ１０を備えて接続されている。さら
に、直流回路側のそれぞれのＮ側；Ｎ₁ ，Ｎ₂ をコモン
線１１で互いに接続し、直流側回路の配線作業の簡便化
を図ったものとしている。

【０００４】上記の構成によって、遞降単巻変圧器Ｔ₁₁
およびブリッジ形全波整流器Ｂ₁ による順変換装置と、
遞降単巻変圧器Ｔ₁₂およびブリッジ形全波整流器Ｂ₂ に
よる順変換装置ごとに、２００ボルトの単相交流電源か
ら単相交流１００ボルトに対応する直流電圧が得られ
て、個別に直流負荷の運転を随時行うことができ、かつ
コモン線１１を介して横流が流れることはない。また、
各整流アーム３１，〜３４および４１，〜４４には単相
交流１００ボルトに対応する逆電圧が加わるだけであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る遞降単巻変圧器およびそれを用いた順変換装置におい
ては、互いに並列に接続される複数用いる順変換装置の
各々に接続された遞降単巻変圧器の、高圧側端子Ｕ₁ お
よびＶ₁ に対する単相交流電源線Ｒ，Ｔの接続を互いに
異ならせてしまった場合には、以下に述べる問題が生じ
る。図６は、図５とは一方の遞降単巻変圧器Ｔ₁₂の高圧
側端子のＵ₁₂が単相交流電源線Ｔに、Ｖ₁₂が単相交流電
源線Ｒにと、図５で示した場合とは逆に接続がなされた
遞降単巻変圧器を用いた順変換装置の事例をその負荷装
置とともに図示した回路図であり、前記した図５との相
違点以外は図５のものと同一のものである。以下その相
違によって生じる問題点に就いて説明する。図６におい
て、スイッチ１０が投入されていてかつＲの電位＞Ｔ
の電位の瞬間には、電源線Ｒ→高圧側端子Ｖ₁₂→低圧側
端子ｖ₁₂→整流アーム４３→直流電動機９→スイッチ１
０→コモン線１１→整流アーム３４→低圧側端子ｖ₁₁→
高圧側端子Ｖ₁₁→電源線Ｔと、電源線Ｒ−Ｔ間の電圧２
００ボルトがそのまま直流電動機９に印加されてしまう
ので、コモン線１１を介して単巻変圧器Ｔ₁₁と単巻変圧
器Ｔ₁₂にまたがる横流が発生する。

【０００６】スイッチ８が投入されていてかつＴの電
位＞Ｒの電位の瞬間には、電源線Ｔ→高圧側端子Ｖ₁₁→
低圧側端子ｖ₁₁→整流アーム３３→直流電動機７→スイ
ッチ８→コモン線１１→整流アーム４４→低圧側端子ｖ
₁₂→高圧側端子Ｖ₁₂→電源線Ｒと、この場合も電源線Ｒ
−Ｔ間の差電圧２００ボルトがそのまま直流電動機７に
印加されてしまい、コモン線１１を介して単巻変圧器Ｔ
₁₁と単巻変圧器Ｔ₁₂にまたがる横流が発生する。スイ
ッチ１０が開放されていてかつＲの電位＞Ｔの電位の瞬
間には、整流アーム４４に電源線Ｒ−Ｔ間の差電圧２０
０ボルトに相当する過大な逆電圧が加わる。スイッチ
８が開放されていてかつＴの電位＞Ｒの電位の瞬間に
は、整流アーム３４に電源線Ｒ−Ｔ間の差電圧２００ボ
ルトに相当する過大な逆電圧が加わる。，〜に例示
した如く遞降単巻変圧器の高圧側の端子Ｕ₁ およびＶ₁
に対する単相交流電源線Ｒ，Ｔの接続を互いに異ならせ
てしまった場合には、コモン線１１を介して流れる過大
な横流によって遞降単巻変圧器，整流器おるいは負荷装
置に損傷を与え、また遞降単巻変圧器あるいは整流器に
過大な電圧を加えて損傷を与えるという問題がある。ま
たこのため、単巻変圧器には小型・軽量であるという特
長があるのであるが、上記の問題を避けるために、高圧
側端子と低圧側端子とのそれぞれに、互いに電気的に絶
縁された独立の巻線を接続した普通の変圧器を使用し
て、順変換装置を構成しなければならないこととなり、
順変換装置が大型で，かつ重くなるという問題がある。

【０００７】遞降単巻変圧器を用いた順変換装置とし
て、分路巻線に中性点端子を備えた遞降単巻変圧器を採
用し、全波整流器としてセンタータップ形全波整流器を
採用したものもある。直流側のＮ極で互いにコモン線で
接続された複数のこうした構成の順変換装置の場合にお
いても、変換装置が持つ遞降単巻変圧器の、高圧側端子
に対する単相交流電源線の接続を互いに異ならせてしま
った場合には、前述の場合とほぼ同様の問題を生じる。

【０００８】本発明は、前述の従来技術の問題点に鑑み
なされたものであり、その目的は、直列巻線に互いに同
一の巻数を持つ２個の部分直列巻線を持つ遞降単巻変圧
器を採用することで、複数の順変換装置の遞降単巻変圧
器の高圧側端子に対する単相交流電源線の接続を互いに
異ならせてしまった場合でも、過大な横流や整流アーム
への過大な逆電圧が発生することのない順変換装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では前述の目的
は、１）受電用の高圧側端子と、出力用の低圧側端子
と、この低圧側端子の間に接続されかつ高圧側端子と低
圧側端子とから共用される分路巻線と、高圧側端子の一
方の端子に一方の端部が接続されかつ前記分路巻線に他
方の端部が接続された直列巻線とを有する遞降単巻変圧
器において、直列巻線を互いに同一の巻数を持つ２個の
部分直列巻線で構成し、それぞれのこの部分直列巻線の
一方の端部を高圧側端子の互いに異なる端子に接続し、
それぞれの前記部分直列巻線の他方の端部を前記分路巻
線の互いに異なる端部に接続したこと、また

【００１０】２）前記１項記載の手段において、分路巻
線を互いに直列結線される同一巻数の２個の部分分路巻
線で構成し、この部分分路巻線相互の接続点から中性点
端子を引き出したこと、また３）前記１項または２項記
載の遞降単巻変圧器によって単相交流電圧を遞降したう
えで、この遞降単巻変圧器の低圧側端子に全波整流器を
接続して直流に変換する順変換装置の構成としたこと、
また４）前記３項記載の手段において、遞降単巻変圧器
として前記１項記載の遞降単巻変圧器を用い、全波整流
器としてブリッジ形全波整流器を用いた構成としたこ
と、さらにまた５）前記３項記載の手段において、遞降
単巻変圧器として前記２項記載の遞降単巻変圧器を用
い、全波整流器としてセンタータップ形全波整流器を用
いた構成としたことで達成される。

【００１１】

【作用】本発明においては前述の通り、それぞれの順変
換装置の遞降単巻変圧器の直列巻線を、互いに同一の巻
数を持つ２個の部分直列巻線で構成し、それぞれのこの
部分直列巻線の一方の端部を高圧側端子の互いに異なる
端子に接続し、それぞれの前記部分直列巻線の他方の端
部を分路巻線の互いに異なる端部に接続するものとし、
かつこの遞降単巻変圧器の低圧側にブリッジ形全波整流
器を接続する構成としたので、直流側のＮ極で互いにコ
モン線で接続された複数の順変換装置において、変換装
置が持つ遞降単巻変圧器の、高圧側端子に対する単相交
流電源線の接続を互いに異ならせてしまった場合であっ
たとしても、例えば、負荷のスイッチが投入されている
場合には、高電位側の電源線→一方の遞降単巻変圧器の
高電圧側の一方の端子→一方の遞降単巻変圧器の一方の
部分直列巻線→一方の遞降単巻変圧器の低電圧側の一方
の端子→一方のブリッジ形全波整流器の整流アーム→負
荷→コモン線→他方のブリッジ形全波整流器の整流アー
ム→他方の遞降単巻変圧器の低電圧側の一方の端子→他
方の遞降単巻変圧器の一方の部分直列巻線→他方の遞降
単巻変圧器の高電圧側の一方の端子→低電位側の電源線
と、コモン線を介して一方の遞降単巻変圧器と他方の遞
降単巻変圧器にまたがる循環回路が構成されはするが、
この循環回路中に部分直列巻線を２個所通過することに
なるので、負荷には、高電位側の電源線の電位と低電位
側の電源線の電位との差電圧すなわち電源電圧から直列
巻線で遞降される分の電圧（結局、分路巻線に生ずる電
圧＝正常な電圧）が印加されることとなり、負荷に流れ
る電流は、高圧側端子に対する単相交流電源線の接続を
互いに同極性に接続された場合と同一になしえる。また
同じ理由から整流アームに過大な逆電圧が印加されるこ
ともなくなる。

【００１２】また、遞降単巻変圧器の直列巻線を互いに
同一の巻数を持つ２個の部分直列巻線で構成し、それぞ
れのこの部分直列巻線の一方の端部を高圧側端子の互い
に異なる端子に接続し、それぞれの前記部分直列巻線の
他方の端部を分路巻線の互いに異なる端部に接続し、し
かも前記分路巻線を互いに直列結線される同一巻数の２
個の部分分路巻線で構成し、この部分分路巻線相互の接
続点から中性点端子を引き出すものとし、かつこの遞降
単巻変圧器の低圧側にセンタータップ形全波整流器を接
続する構成としたので、直流側のＮ極で互いにコモン線
で接続された複数の順変換装置において、変換装置が持
つ遞降単巻変圧器の、高圧側端子に対する単相交流電源
線の接続を互いに異ならせてしまった場合で有ったとし
ても、高電位側の電源線→一方の遞降単巻変圧器の高電
圧側の一方の端子→一方の遞降単巻変圧器の一方の部分
直列巻線→一方の遞降単巻変圧器の一方の部分分路巻線
→一方の遞降単巻変圧器の中性点端子→コモン線→他方
の遞降単巻変圧器の中性点端子→他方の遞降単巻変圧器
の一方の部分分路巻線→他方の遞降単巻変圧器の一方の
部分直列巻線→他方の遞降単巻変圧器の高電圧側の一方
の端子→低電位側の電源線と、コモン線を介して一方の
遞降単巻変圧器と他方の遞降単巻変圧器にまたがる循環
回路が構成されはするが、この循環回路中に部分直列巻
線を２個所通過することになるので、各遞降単巻変圧器
の分路巻線には、高電位側の電源線の電位と低電位側の
電源線の電位との差電圧すなわち電源電圧から直列巻線
で遞降される分の電圧（結局、分路巻線に生ずる電圧＝
正常な電圧）が印加されることとなり、各遞降単巻変圧
器の分路巻線に印加される電圧は、高圧側端子に対する
単相交流電源線の接続を互いに同極性に接続された場合
と同一になしえる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例による遞降単巻変圧
器およびそれを用いた順変換装置をその負荷装置ととも
に図示した回路図である。図５の従来技術による遞降単
巻変圧器およびそれを用いた順変換装置と同一部分には
同じ符号を付し、その説明を省略する。図１において、
Ｔ₂₁は、図５における直列巻線１０１に替えて、直列巻
線１０１とは巻数が２分の１であり、しかも高圧側端子
の一方の端子Ｕ₂₁に一方の端部が接続され、しかも分路
巻線１０２の一方の端部に他方の端部が接続された一方
の部分直列巻線１１１と、前記部分直列巻線１１１と同
一の巻数を持ち、しかも高圧側端子の他方の端子Ｖ₂₁に
一方の端部が接続され、しかも分路巻線１０２の一方の
部分直列巻線１１１が接続されていない方の端部に他方
の端部が接続された他方の部分直列巻線１１２を持つよ
うにした以外は、図５の従来技術による遞降単巻変圧器
Ｔ₁₁と同じ構成の遞降単巻変圧器である。なお、低圧側
端子の記号を各々ｕ₂₁およびｖ₂₁と定める。

【００１４】また、Ｔ₂₂は遞降単巻変圧器Ｔ₂₁と同様の
構成の遞降単巻変圧器であり、遞降単巻変圧器Ｔ₂₁にお
ける高圧側端子Ｕ₂₁およびＶ₂₁，低圧側端子ｕ₂₁および
ｖ₂₁，一方の部分直列巻線１１１，他方の部分直列巻線
１１２，および分路巻線１０２を、それぞれ高圧側端子
Ｕ₂₂およびＶ₂₂，低圧側端子ｕ₂₂およびｖ₂₂，一方の部
分直列巻線２１１，他方の部分直列巻線２１２，および
分路巻線２０２に置き換えたものである。遞降単巻変圧
器Ｔ₂₁の一方の部分直列巻線２１１，他方の部分直列巻
線２１２には各々同値の電圧を生じる。本事例の場合、
図５の従来技術による遞降単巻変圧器Ｔ₁₁の場合に合わ
せた条件から、部分直列巻線１１１の巻数と部分直列巻
線１１２の巻数の和は、分路巻線１０２の巻数と同一で
あるとして、部分直列巻線１１１，部分直列巻線１１２
には各々５０ボルトの電圧を生じる。このことは、遞降
単巻変圧器Ｔ₂₂の場合も当てはまり、遞降単巻変圧器Ｔ
₂₂の一方の部分直列巻線２１１，他方の部分直列巻線２
１２には各々同一の５０ボルトの電圧を生じる。上記の
構成によって、遞降単巻変圧器Ｔ₂₁およびブリッジ形全
波整流器Ｂ₁ による順変換装置と、遞降単巻変圧器Ｔ₂₂
およびブリッジ形全波整流器Ｂ₂ による順変換装置ごと
に、２００ボルトの単相交流電源から単相交流１００ボ
ルトに対応する直流電圧を得られて、個別に直流負荷の
運転を随時行うことが出来る。また、各整流アーム３
１，〜３４および４１，〜４４には単相交流１００ボル
トに対応する逆電圧が加わることになり、従来例による
図５の場合と同様の動作を行う。

【００１５】次に、本発明の前述の構成による遞降単巻
変圧器およびそれを用いた順変換装置においての、図２
に示す如き、複数用いる順変換装置の各々に接続された
遞降単巻変圧器の、高圧側端子Ｕ₂ およびＶ₂ に対する
単相交流電源線Ｒ，Ｔの接続を互いに異ならせてしまっ
た場合の順変換装置の動作を説明する。図２は、図１と
は一方の遞降単巻変圧器Ｔ₂₂の高圧側端子のＵ₂₂が単相
交流電源線Ｔに、Ｖ₂₂が単相交流電源線Ｒにと、図１で
示した場合とは逆に接続がなされた遞降単巻変圧器を用
いた順変換装置の事例をその負荷装置とともに図示した
回路図であり、前記した図１との相違点以外は図１のも
のと同一である。図２に示す場合において、スイッチ
１０が投入されていてかつＲの電位＞Ｔの電位の瞬間に
は、電源線Ｒ→高圧側端子Ｖ₂₂→部分直列巻線２１２→
低圧側端子ｖ₂₂→整流アーム４３→直流電動機９→スイ
ッチ１０→コモン線１１→整流アーム３４→低圧側端子
ｖ ₂₁→部分直列巻線１１２→高圧側端子Ｖ₂₁→電源線Ｔ
と、コモン線１１を介して単巻変圧器Ｔ₂₁と単巻変圧器
Ｔ₂₂にまたがる経路は存在するが、部分直列巻線２１
２，部分直列巻線１１２にはそれぞれ５０ボルトの電圧
が生じていて２個の部分直列巻線合わせて１００ボルト
の電圧を負担するので、結局負荷としての電動機９に
は、遞降単巻変圧器の、高圧側端子Ｕ₂ およびＶ₂ に対
する単相交流電源線Ｒ，Ｔの接続が正規の場合と同じ１
００ボルトの単相交流に対応する直流電圧が加わるのみ
となり、コモン線１１を介して単巻変圧器Ｔ₂₁と単巻変
圧器Ｔ₂₂にまたがる横流は発生しない。

【００１６】スイッチ８が投入されていてかつＴの電
位＞Ｒの電位の瞬間には、電源線Ｔ→高圧側端子Ｖ₂₁→
部分直列巻線１１２→低圧側端子ｖ₂₁→整流アーム３３
→直流電動機７→スイッチ８→コモン線１１→整流アー
ム４４→低圧側端子ｖ₂₂→部分直列巻線２１２→高圧側
端子Ｖ₂₂→電源線Ｒと、この場合もコモン線１１を介し
て単巻変圧器Ｔ₂₁と単巻変圧器Ｔ₂₂にまたがる経路は存
在するが、と同様のことで、負荷としての電動機７に
は、遞降単巻変圧器の、高圧側の一対の端子Ｕ ₂ および
Ｖ₂ に対する単相交流電源線Ｒ，Ｔの接続が正規の場合
と同じ１００ボルトの単相交流に対応する直流電圧が加
わるのみとなり、コモン線１１を介して単巻変圧器Ｔ₂₁
と単巻変圧器Ｔ₂₂にまたがる横流はこの場合も発生しな
い。スイッチ１０が開放されていてかつＲの電位＞Ｔ
の電位の瞬間には、で述べたことと同様のことで、整
流アーム４４には、遞降単巻変圧器の高圧側端子Ｕ₂ お
よびＶ₂ に対する単相交流電源線Ｒ，Ｔの接続が正規の
場合と同じ１００ボルトの単相交流電圧に対応する逆電
圧が加わるのみである。スイッチ８が開放されていて
かつＴの電位＞Ｒの電位の瞬間には、で述べたことと
同様のことで、整流アーム３４には正規の場合と同じ１
００ボルトの単相交流電圧に対応する逆電圧が加わるの
みである。

【００１７】図３は本発明の異なる実施例による遞降単
巻変圧器およびそれを用いた順変換装置をその負荷装置
とともに図示した回路図である。図１の本発明の一実施
例による遞降単巻変圧器およびそれを用いた順変換装置
と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図３において、Ｔ₃₁は、図１における分路巻線１０２に
替えて、分路巻線を互いに直列結線される同一巻数の２
個の部分分路巻線で構成し、しかも低圧側端子の一方の
端子ｕ₃₁および部分直列巻線１１１の端部とにその一方
の端部が接続され、しかも他方の端部を中性点端子ｘ₃₁
に接続された一方の部分分路巻線２２１と、この部分分
路巻線２２１と同一の巻数を持ち、しかも低圧側端子の
他方の端子ｖ₃₁および部分直列巻線１１２の端部とにそ
の一方の端部が接続され、しかも他方の端部をこれもま
た中性点端子ｘ₃₁に接続するようにした他方の部分分路
巻線２２２とを備える以外は、図１の本発明の一実施例
による遞降単巻変圧器Ｔ₁₁と同様の構成の遞降単巻変圧
器である。なお、高圧側端子の記号を各々Ｕ₃₁およびＶ
₃₁と定める。Ｂ₃ はセンタータップ形整流アーム５１，
５２からなるセンタータップ形全波整流器であって、低
圧側端子ｕ₃₁，ｖ₃₁および中性点端子ｘ₃₁側から交流電
圧を入力し、その出力端子Ｐ₃ ，Ｎ₃ 間に直流電圧を供
給する。

【００１８】また、Ｔ₃₂は遞降単巻変圧器Ｔ₃₁と同様の
構成の遞降単巻変圧器であり、遞降単巻変圧器Ｔ₃₁にお
ける高圧側端子Ｕ₃₁およびＶ₃₁，低圧側端子ｕ₃₁および
ｖ₃₁，中性点端子ｘ₃₁，一方の部分直列巻線１１１，他
方の部分直列巻線１１２，一方の部分分路巻線２２１お
よび他方の部分分路巻線２２２を、それぞれ高圧側端子
Ｕ₃₂およびＶ₃₂，低圧側端子ｕ₃₂およびｖ₃₂，中性点端
子ｘ₃₂，一方の部分直列巻線２１１，他方の部分直列巻
線２１２，一方の部分分路巻線２３１および他方の部分
分路巻線２３２に置き換えたものである。Ｂ₄ はセンタ
ータップ形全波整流器Ｂ₃ と同様の構成のセンタータッ
プ形全波整流器であって、センタータップ形全波整流器
Ｂ₃ におけるセンタータップ形整流アーム５１，５２お
よび出力端子Ｐ₃ ，Ｎ₃ を、それぞれセンタータップ形
整流アーム６１，６２および出力端子Ｐ₄ ，Ｎ₄ に置き
換えたものである。上記の構成によって、遞降単巻変圧
器Ｔ₃₁およびセンタータップ形全波整流器Ｂ₃ による順
変換装置と、遞降単巻変圧器Ｔ₃₂およびセンタータップ
形全波整流器Ｂ₄ による順変換装置ごとに、２００ボル
トの単相交流電源から単相交流１００ボルトに対応する
直流電圧を得られて、個別に直流負荷の運転を随時行う
ことが出来る。また、各整流アーム５１，５２および６
１，６２には単相交流１００ボルトに対応する逆電圧が
加わることになり、本発明の一実施例による図１の場合
と同様の動作を行う。

【００１９】次に、本発明の前述の構成による遞降単巻
変圧器およびそれを用いた順変換装置においての、図４
に示す如き、複数用いる順変換装置の各々に接続された
遞降単巻変圧器の、高圧側端子Ｕ₃ およびＶ₃ に対する
単相交流電源線Ｒ，Ｔの接続を互いに異ならせてしまっ
た場合の順変換装置の動作を説明する。図４は、図３と
は一方の遞降単巻変圧器Ｔ₃₂の高圧側端子のＵ₃₂が単相
交流電源線Ｔに、Ｖ₃₂が単相交流電源線Ｒにと、図３で
示した場合とは逆に接続がなされた遞降単巻変圧器を用
いた順変換装置の事例をその負荷装置とともに図示した
回路図であり、前記した図３との相違点以外は図３のも
のと同一である。図４に示す場合において、スイッチ
１０が投入されていてかつＲの電位＞Ｔの電位の瞬間に
は、電源線Ｒ→高圧側端子Ｖ₃₂→部分直列巻線２１２→
低圧側端子ｖ₃₂→整流アーム６２→直流電動機９→スイ
ッチ１０→コモン線１１→中性点端子ｘ₃₁→部分分路巻
線２２２→部分直列巻線１１２→高圧側端子Ｖ₃₁→電源
線Ｔと、コモン線１１を介して単巻変圧器Ｔ₃₁と単巻変
圧器Ｔ₃₂にまたがる経路は存在するが、部分直列巻線２
１２，部分直列巻線１１２にはそれぞれ５０ボルトの電
圧が生じていて２個の部分直列巻線合わせて１００ボル
トの電圧を負担するので、結局負荷としての電動機９に
は、遞降単巻変圧器の、高圧側端子Ｕ₃ およびＶ₃ に対
する単相交流電源線Ｒ，Ｔの接続が正規の場合と同じ１
００ボルトの単相交流に対応する直流電圧が加わるのみ
となり、コモン線１１を介して単巻変圧器Ｔ₃₁と単巻変
圧器Ｔ ₃₂にまたがる横流は発生しない。

【００２０】スイッチ８が投入されていてかつＴの電
位＞Ｒの電位の瞬間には、電源線Ｔ→高圧側端子Ｖ₃₁→
部分直列巻線１１２→低圧側端子ｖ₃₁→整流アーム５２
→直流電動機７→スイッチ８→コモン線１１→→中性点
端子ｘ₃₂→部分分路巻線２３２→部分直列巻線２１２→
高圧側端子Ｖ₃₂→電源線Ｒと、この場合もコモン線１１
を介して単巻変圧器Ｔ₃₁と単巻変圧器Ｔ₃₂にまたがる経
路は存在するが、と同様のことで、負荷としての電動
機７には、遞降単巻変圧器の、高圧側端子Ｕ₃ およびＶ
₃ に対する単相交流電源線Ｒ，Ｔの接続が正規の場合と
同じ１００ボルトの単相交流に対応する直流電圧が加わ
るのみとなり、コモン線１１を介して単巻変圧器Ｔ₃₁と
単巻変圧器Ｔ₃₂にまたがる横流はこの場合も発生しな
い。スイッチ１０が開放されていてかつＲの電位＞Ｔ
の電位の瞬間には、で述べたことと同様のことで、部
分分路巻線２２２，２３２には、遞降単巻変圧器の高圧
側端子Ｕ₂ およびＶ₂ に対する単相交流電源線Ｒ，Ｔの
接続が正規の場合と同じ１００ボルトの単相交流電圧に
対応する電圧が加わるのみである。スイッチ８が開放
されていてかつＴの電位＞Ｒの電位の瞬間には、で述
べたことと同様のことで、この場合も部分分路巻線２２
２，２３２には、正規の場合と同じ１００ボルトの単相
交流電圧に対応する電圧が加わるのみである。

【００２１】

【発明の効果】本発明においては、遞降単巻変圧器の直
列巻線を互いに同一巻数の２個の部分直列巻線で構成
し、それぞれの部分直列巻線の一方の端部を高圧側端子
の互いに異なる端子に接続し、それぞれの部分直列巻線
の他方の端部を分路巻線の互いに異なる端部に接続する
ものとし、かつこの遞降単巻変圧器の低圧側にブリッジ
形全波整流器を接続する構成としたので、直流側のＮ極
で互いにコモン線で接続された複数の順変換装置におい
て、変換装置が持つ遞降単巻変圧器の、高圧側端子に対
する単相交流電源線の接続を互いに異ならせてしまった
場合であったとしても、負荷に流れる電流は、高圧側端
子に対する単相交流電源線の接続を互いに同極性に接続
された場合と同一になしえるし、また遞降単巻変圧器の
分路巻線や整流アームに過大な電圧が印加されることも
無くなる。また遞降単巻変圧器の直列巻線を互いに同一
巻数の２個の部分直列巻線で構成し、それぞれの部分直
列巻線の一方の端部を高圧側端子の互いに異なる端子に
接続し、それぞれの部分直列巻線の他方の端部を分路巻
線の互いに異なる端部に接続し、しかも前記分路巻線を
互いに直列結線される同一巻数の２個の部分分路巻線で
構成し、この部分分路巻線相互の接続点から中性点端子
を引き出し、かつこの遞降単巻変圧器の低圧側にセンタ
ータップ形全波整流器を接続する構成としたので、直流
側のＮ極で互いにコモン線で接続された複数の順変換装
置において、変換装置が持つ遞降単巻変圧器の、高圧側
端子に対する単相交流電源線の接続を互いに異ならせて
しまった場合であったとしても、負荷に流れる電流は、
高圧側端子に対する単相交流電源線の接続を互いに同極
性に接続された場合と同一になしえるし、また遞降単巻
変圧器の分路巻線に過大な電圧が印加されることが無く
なる。

【００２２】これにより順変換装置に遞降単巻変圧器を
使用しても、単相交流電源線の接続を互いに異ならせて
しまった場合に、遞降単巻変圧器，整流器おるいは負荷
装置に損傷を与えるという問題を解消することができる
とともに、遞降単巻変圧器の採用が可能になることで、
単巻変圧器の持つ小型・軽量であるという特長を生かす
ことができて順変換装置を小型・軽量にできるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による遞降単巻変圧器および
それを用いた順変換装置をその負荷装置とともに図示し
た回路図

【図２】図１において、一方の遞降単巻変圧器の高圧側
端子が単相交流電源線に図１で示した場合とは互いに逆
に接続がなされた、遞降単巻変圧器を用いた順変換装置
の事例をその負荷装置とともに図示した回路図

【図３】本発明の異なる実施例による遞降単巻変圧器お
よびそれを用いた順変換装置をその負荷装置とともに図
示した回路図

【図４】図３において、一方の遞降単巻変圧器の高圧側
端子が単相交流電源線に図３で示した場合とは互いに逆
に接続がなされた、遞降単巻変圧器を用いた順変換装置
の事例をその負荷装置とともに図示した回路図

【図５】従来技術による遞降単巻変圧器およびそれを用
いた順変換装置の事例をその負荷装置とともに図示した
回路図

【図６】図５において、一方の遞降単巻変圧器の高圧側
端子が単相交流電源線に図５で示した場合とは互いに逆
に接続がなされた、遞降単巻変圧器を用いた順変換装置
の事例をその負荷装置とともに図示した回路図

【符号の説明】

１０２ 分路巻線 ２０２ 分路巻線 １０１ 直列巻線 ２０１ 直列巻線 １１１ 部分直列巻線 １１２ 部分直列巻線 ２１１ 部分直列巻線 ２１２ 部分直列巻線 ２２１ 部分分路巻線 ２２２ 部分分路巻線 ２３１ 部分分路巻線 ２３２ 部分分路巻線 Ｕ₂₁ 高圧側端子 Ｖ₂₁ 高圧側端子 Ｕ₂₂ 高圧側端子 Ｖ₂₂ 高圧側端子 Ｕ₃₁ 高圧側端子 Ｖ₃₁ 高圧側端子 Ｕ₃₂ 高圧側端子 Ｖ₃₂ 高圧側端子 ｕ₂₁ 低圧側端子 ｖ₂₁ 低圧側端子 ｕ₂₂ 低圧側端子 ｖ₂₂ 低圧側端子 ｕ₃₁ 低圧側端子 ｖ₃₁ 低圧側端子 ｕ₃₂ 低圧側端子 ｖ₃₂ 低圧側端子 ｘ₃₁ 中性点端子 ｘ₃₂ 中性点端子 Ｔ₂₁ 遞降単巻変圧器 Ｔ₂₂ 遞降単巻変圧器 Ｔ₃₁ 遞降単巻変圧器 Ｔ₃₂ 遞降単巻変圧器 Ｂ₁ ブリッジ形全波整流器 Ｂ₂ ブリッジ形全波整流器 Ｂ₃ センタータップ形全波整流器 Ｂ₄ センタータップ形全波整流器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受電用の高圧側端子と、出力用の低圧側端
   子と、この低圧側端子の間に接続されかつ高圧側端子と
   低圧側端子とから共用される分路巻線と、高圧側端子の
   一方の端子に一方の端部が接続されかつ前記分路巻線に
   他方の端部が接続された直列巻線とを有する遞降単巻変
   圧器において、直列巻線を互いに同一の巻数を持つ２個
   の部分直列巻線で構成し、それぞれのこの部分直列巻線
   の一方の端部を高圧側端子の互いに異なる端子に接続
   し、それぞれの前記部分直列巻線の他方の端部を前記分
   路巻線の互いに異なる端部に接続したことを特徴とする
   遞降単巻変圧器。
2. 【請求項２】請求項１記載の遞降単巻変圧器において、
   分路巻線を互いに直列結線される同一巻数の２個の部分
   分路巻線で構成し、この部分分路巻線相互の接続点から
   中性点端子を引き出したことを特徴とする遞降単巻変圧
   器。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２記載の遞降単巻変
   圧器によって単相交流電圧を遞降したうえで、この遞降
   単巻変圧器の低圧側端子に全波整流器を接続して直流に
   変換することを特徴とした順変換装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の順変換装置において、遞降
   単巻変圧器として請求項１記載の遞降単巻変圧器を用
   い、全波整流器としてブリッジ形全波整流器を用いたこ
   とを特徴とした順変換装置。
5. 【請求項５】請求項３記載の順変換装置において、遞降
   単巻変圧器として請求項２記載の遞降単巻変圧器を用
   い、全波整流器としてセンタータップ形全波整流器を用
   いたことを特徴とした順変換装置。