JPH0660129U - 自動電圧調整トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で小型・軽量・高出力で高効率の
自動電圧調整トランスを提供する。 【構成】 電源に接続されたトランスを介して負荷１５
に給電を行う複巻トランス１に於いて、トランスの鉄心
６の一部に空隙７を設け、トランスの巻線８の巻数を異
にした位置に複数のタップ２，３，４，５を設け、又複
巻トランス１の巻数の多い巻線端間に電源周波数で共振
する容量のコンデンサー１４を接続して並列共振回路を
形成し、更に交流電源２４の電源電圧に応じて負荷印加
電圧が一定を保持しえるように使用するタップ２，３，
４，５をタップ切換リレー接点１０，１１，１２，１３
の開閉でもって選択するタップ選択制御部２５を備え
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電源電圧が負荷容量の変化に伴い、大巾に変動する所で、安定した 定格電圧を供給する自動電圧調整トランスに関する。特に、携帯用、持ち運びで きるコードリール用の電源トランスとして有用である。

【０００２】

【従来の技術】

従来のトランス電圧調整装置は、特定機器に使用するように設計されているこ とが多い。これらの装置としては、出力の割に重量が極めて大きい鉄共振型トラ ンスを使用するものと、精密な電子制御処理を施して定格電圧にするものとがあ る。両者共に出力容量の割には高価で且つ効率が９０％以下であった。又、携帯 用には不向きであった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、構造が簡 単で安価で小型・軽量・高出力で高効率の自動電圧調整トランスを提供すること にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

かかる課題を解決した本考案の要旨は、 １） 電源に接続されたトランスを介して負荷に給電を行うトランスに於いて、 トランスの鉄心の一部に空隙を設け、トランスの巻線の巻数を異にした位置に複 数のタップを設け、又トランスの巻数の多い巻線端間に電源周波数で共振する容 量のコンデンサーを接続して並列共振回路を形成し、更に電源電圧に応じて負荷 印加電圧が一定を保持しえるように使用するタップをリレー接点の開閉でもって 選択するタップ選択制御部を備えたことを特徴とする自動電圧調整トランス ２） トランスが複巻線で、電源と接続した一次巻線側にタップを設けた１）記 載の自動電圧調整トランス ３） トランスが複巻線で、負荷と接続した二次巻線側にタップを設けた１）記 載の自動電圧調整トランス ４） 負荷を接続した二次巻線が一次巻線側とアイソレートされた２）又は３） 記載の自動電圧調整トランス ５） 負荷と二次巻線が電源に直列的に接続された２）又は３）記載の自動電圧 調整トランス ６） トランスが単巻線で、電源側が巻線のタップを選択する１）記載の自動電 圧調整トランス ７） トランスが単巻線で、負荷側が巻線のタップを選択する１）記載の自動電 圧調整トランス にある。

【０００５】

【作用】

本考案では、交流電源の入力電圧が変動すれば、タップ選択制御部がその入力 電圧の変動を感知して、負荷印加電圧が一定を保つようにトランスの巻線のタッ プをリレー接点の開閉で選択し、負荷に印加される電圧を略一定にするようにし ている。リレー接点の開閉時に過渡振動磁気エネルギーが発生するが、空隙をあ けた鉄心の一次側巻線とコンデンサーとの電源周波数の共振によって吸収されて 、過渡的に発生する高周波高電圧の発生を抑える。 よって、小型で安定した自動電圧調整を行えるものとした。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面に基いて説明する。 実施例は６例あり、その実施例１〜実施例６の違いは、主にトランスが複巻線 か単巻線の点及びタップが電源側にあるか負荷側にあるかの点にある。以下、各 実施例毎に説明する。

【０００７】 （実施例１） 図１〜図３に示す実施例１は、トランスが複巻線で、タップは電源側にあり、 しかも負荷と二次巻線とが電源に直列接続された例である。 図１は実施例１の複巻トランスの鉄心を示す斜視図、図２は実施例１の電源回 路の結線図、図３は実施例１のタップ選択制御部を示すブロック図である。 図中、１は複巻トランス、２，３，４，５は同複巻トランスの一次巻線のタッ プ、６は複巻トランス１の鉄心、７は同鉄心に設けた空隙、８は複巻トランス１ の一次側巻線、９は複巻トランス１の二次側巻線、１０，１１，１２，１３はタ ップ切換リレー接点、１４は共振用コンデンサー、１５は負荷、１６〜２０はタ ップ選択制御部２５の構成であって、１６は入力電圧検出回路、１７は基準電圧 設定回路、１８は電圧を比較する電圧比較回路、１９はリレードライブ回路、２ ０は入力電圧表示灯、２１はＩＣ用ＤＣ電源、２２はリレー用ＤＣ電源、２３は ＤＣ遅延スイッチ回路、２４は交流電源、２５はタップ選択制御部である。

【０００８】 この実施例１では、交流電源２４の入力電圧の電圧値は入力電圧検出回路１６ によって計測され、電圧比較回路１８に入力され、同電圧比較回路において入力 電圧値と基準電圧設定回路１７の基準電圧とが比較され、その交流電源２４の供 給電圧の変動が検出されることとなる。この比較結果はリレードライブ回路１９ に入力され、減圧したその交流電源２４の入力電圧に対応して複巻トランス１の 二次側の負荷１５に定格電圧が与えられる一次側巻線８のタップ２，３，４，５ のいずれかが選択され、選択タップに印加されるようにタップ切換リレー接点１ ０，１１，１２，１３が作動する。これによって、二次側コイル９と交流電源２ ４との間に定格電圧が発生し、負荷１５に印加されることとなる。

【０００９】 例えば、交流電源２４の入力電圧が低下すれば、低下に応じて若い番号方向に タップ５，４，３，２の順で選択され、二次側巻線９により高い電圧を生起させ る。又、入力電圧が上昇すれば大きい番号方向のタップ２，３，４，５の順で選 択され、二次側巻線９に生起する二次電圧を低下せしめる。これによって、負荷 １５に略一定の電圧を印加させる。

【００１０】 又、このタップ切換リレー接点１０，１１，１２，１３が開閉する際に発生す る過渡磁気エネルギーは一次側巻線８とコンデンサー１４で形成する交流電源２ ４の電源周波数で共振する共振回路の共振によって吸収され緩衝されて過渡的な 高周波高電圧が抑えられる。

【００１１】 （実施例２） 図４，５で示す実施例２は、実施例１とはリレー接点１０，１１，１２，１３ とタップ２，３，４，５の接続において異にし、又タップ切換制御部のドライバ ー回路１９もその接続関係に対応したものとする他は実施例１と同様の構成・作 用効果である。又、図面中の符号は実施例１と同様である。 図５はタップ選択時に生起する負荷電流波形を示すもので、速やかに定電圧（ 定電流）状態となることが分かる。

【００１２】 （実施例３） 図６で示す実施例３は、トランスが一巻線（図６の巻線２６）で、中電力用単 巻逓降トランスを使った例である。タップ選択制御部２５内で異種電圧が選択さ れ、その結果に応じてリレー３０が起動してＮＯ側接点が閉じる（１００ボルト 時）。又、必要な時は無信号時（不通電時）ＮＣ接点は不動作の閉じたままとな る（２００ボルト時）。従って、異種電圧が自動的にリレー３０で選択接続され る。又、負荷が導通の状態で通電されてもリレー接点のトラブルが発生しない特 徴を持ち、負荷容量の変化に伴う電圧の変動も本実施例を採用すると負荷電流の 安定化を計れる。又、リレー作動時に発生する電源の瞬断による負荷電流の影響 は高速型リレー（２０／ｍｓ）を使用すれば僅かに止どまり瞬断しない。図中、 ２７，２８，２９，３０はリレーである。

【００１３】 （実施例４） 図７で示す実施例４は、図６で示す実施例３を複巻線型トランスとしたもので あり、実施例３と同じ特徴を有するが、鉄心６の容量が増す分重量が増加する。 本実施例４は交流電源２４と負荷１５とを絶縁する場合に有用である。他の構成 ・作用効果は実施例３と同様である。

【００１４】 （実施例５） 図８に示す実施例５は、図６で示す実施例３と基本的に同じであり、相異点は タップ２，３，４の設置点を負荷側としたものである。この実施例５はリレー開 閉時の電源瞬断は負荷瞬断となるが、効率が最も高く９５％以上となる。他の構 成・作用効果は実施例３と同様である。

【００１５】 （実施例６） 図９に示す実施例６は、図８の実施例５のトランスを複巻線型とした例である が、効率において実施例５より２〜３％劣るもので、他の構成・作用効果は実施 例５と同様である。

【００１６】

【考案の効果】

以上の様に、本考案によれば、：複巻トランスの鉄心に空隙を設け、一次側 巻線とコンデンサーとによって電源周波数の共振回路を形成したことによって、 タップ切換による電圧調整時の高電圧の発生を抑えることができる。：又タッ プ切換をリレー接点を使うので、トライアック等の半導体スイッチに比較しＯＮ 抵抗が零に近く、電力ロスが殆んどなく、ヒートシンクを必要としない。：制 御する電子回路の設計が簡単であり、ローコストとなる。：リレー接点を使う ので、重負荷時の電流遮断による超過度電圧に対し、安全で信頼度が高い。： 二次側が短絡事故を起こした場合、一次側に瞬間的に高電圧が発生するが、リレ ーの場合特別な対策が必要でなく安全性に優れている。：全電子式特有のスイ ッチング時に発生する高周波ノイズが皆無でノイズ対策が必要ない。又入力波形 を歪ませる要因がなく、高調波による波形歪みも生じない。 よって、本考案の自動電圧調整トランスは、構造が簡単で安価で、小型・軽量 ・高出力・高効率のものにできた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１の複巻トランスの鉄心を示す
斜視図である。

【図２】実施例１の電源回路の結線図である。

【図３】実施例１のタップ選択制御部を示すブロック図
である。

【図４】本考案の実施例２の回路図である。

【図５】実施例２のタップ選択時に生起する負荷電流波
形を示す説明図である。

【図６】本考案の実施例３の回路図である。

【図７】本考案の実施例４の回路図である。

【図８】本考案の実施例５の回路図である。

【図９】本考案の実施例６の回路図である。

【符号の説明】

１ 複巻トランス ２ タップ ３ タップ ４ タップ ５ タップ ６ 鉄心 ７ 空隙 ８ 一次側巻線 ９ 二次側巻線 １０ タップ切換リレー接点 １１ タップ切換リレー接点 １２ タップ切換リレー接点 １３ タップ切換リレー接点 １４ コンデンサー １５ 負荷 １６ 入力電圧検出回路 １７ 基準電圧設定回路 １８ 電圧比較回路 １９ リレードライブ回路 ２０ 入力電圧表示灯 ２１ ＤＣ電源 ２２ リレー用ＤＣ電源 ２３ ＤＣ遅延スイッチ回路 ２４ 交流電源 ２５ タップ選択制御部 ２６ 巻線 ２７ リレー ２８ リレー ２９ リレー ３０ リレー

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源に接続されたトランスを介して負荷
   に給電を行うトランスに於いて、トランスの鉄心の一部
   に空隙を設け、トランスの巻線の巻数を異にした位置に
   複数のタップを設け、又トランスの巻数の多い巻線端間
   に電源周波数で共振する容量のコンデンサーを接続して
   並列共振回路を形成し、更に電源電圧に応じて負荷印加
   電圧が一定を保持しえるように使用するタップをリレー
   接点の開閉でもって選択するタップ選択制御部を備えた
   ことを特徴とする自動電圧調整トランス。
2. 【請求項２】 トランスが複巻線で、電源と接続した一
   次巻線側にタップを設けた請求項１記載の自動電圧調整
   トランス。
3. 【請求項３】 トランスが複巻線で、負荷と接続した二
   次巻線側にタップを設けた請求項１記載の自動電圧調整
   トランス。
4. 【請求項４】 負荷を接続した二次巻線が一次巻線側と
   アイソレートされた請求項２又は３記載の自動電圧調整
   トランス。
5. 【請求項５】 負荷と二次巻線が電源に直列的に接続さ
   れた請求項２又は３記載の自動電圧調整トランス。
6. 【請求項６】 トランスが単巻線で、電源側が巻線のタ
   ップを選択する請求項１記載の自動電圧調整トランス。
7. 【請求項７】 トランスが単巻線で、負荷側が巻線のタ
   ップを選択する請求項１記載の自動電圧調整トランス。