JPH07183125A - 電磁誘導機器の減磁方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高電圧を印加することなしに、簡便な方法で
残留磁束を低減することができる電磁誘導機器の減磁方
法を提供する。 【構成】 本実施例の変流器１は、磁気回路をなす環状
磁性体の巻芯２と、この巻芯２を取り囲むように巻回さ
れた二次巻線３と、二次巻線３の周囲に配設された絶縁
物４及び前記二次巻線３の口出し部分５とから構成され
ている。また、二次巻線３の端子間には、変流器１に変
更可能な低周波数の交流電圧を供給する可変電圧低周波
数電源６が接続されている。そして、この可変電圧低周
波数電源６により、定格周波数を下回る周波数の交流電
圧を発生させ、この交流電圧を変流器１に印加し、その
電圧値を徐々に上昇させて変流器１を飽和させる。次
に、印加電圧を徐々に降下させて零とし、その後、変流
器１の二次巻線３の端子を可変電圧低周波数電源６から
切り離すことにより、減磁を完了させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁誘導機器に係り、特
に、巻芯に磁性体を使用した電磁誘導機器の磁気回路の
残留磁束を低減させる減磁方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明に関する従来技術について、変流
器を例にして説明する。即ち、高電圧、大電流から低電
圧、小電流までの電流を検出して、計測や系統の保護そ
の他の目的に変流器が広く用いられている。この変流器
は、一般に、巻芯である磁気回路に方向性珪素鋼板を使
用し、この巻芯を取り囲むように巻回された二次巻線の
端子間に、変流器の一次回路を通過する電流に比例した
５Ａまたは１Ａ等の電流を高精度で得ることができるよ
うに構成されている。

【０００３】しかし、前記珪素鋼板は相当大きいヒステ
リシス特性を有しているため、変流器の一次回路の事故
電流や抵抗測定および変流器の極性チェックなどのため
に一次回路に直流電流を流すと、この直流電流により大
きな磁化を受ける。そのため、変流器は偏磁し、直流電
流を取り去っても、巻芯である磁気回路に大きな残留磁
束が生じることになる。この様な変流器の残留磁束は、
変流器の誤差特性や飽和特性を悪化させるという欠点が
あるため、これらの試験後には、残留磁束を無視しうる
程度に小さくするように減磁する必要があった。

【０００４】この変流器を減磁する一般的な方法として
は、高圧巻線を開放して、低圧巻線により磁気回路を飽
和磁束近くまで磁化させるに十分な定格周波数の交流電
圧を印加した後、その電圧値を次第に減少させて零にす
るという方法が用いられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来の変流器の減磁方法には、以下に述べる様な
解決すべき課題があった。即ち、近年、電流比の上昇や
より特性の良い変流器が求められるようになり、飽和電
圧の高い変流器が多く使用されるようになったため、従
来の減磁方法によって磁気回路を飽和磁束近くまで磁化
させようとすると、印加電圧が高くなってしまう。その
ため、変流器の保証する絶縁耐力を超過したり、取扱い
に細心の注意を払う必要が生じ、また、試験場所によっ
ては高い電圧源が得られないため、完全な減磁を実施で
きないといった欠点があった。なお、上記の問題点は、
変流器に限らず各種の電磁誘導機器に共通するものであ
る。

【０００６】本発明は、上記の様な従来技術の問題点を
解決するために提案されたもので、その目的は、高電圧
を印加することなしに、簡便な方法で残留磁束を低減す
ることができる電磁誘導機器の減磁方法を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、磁性体を使用した巻芯により形成される磁気回路と
鎖交するように巻回された巻線を備えた電磁誘導機器の
減磁方法において、定格周波数を下回る周波数の交流電
圧を前記巻線に印加し、この印加電圧値を適切な値まで
上昇させた後に、印加電圧値を徐々に低減することによ
り、前記磁気回路の残留磁束を低減させるようにしたこ
とを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、磁気回路
に磁性体を使用した巻芯と、磁気回路と鎖交するように
巻回された巻線を備えた電磁誘導機器の減磁方法におい
て、定格周波数を下回る周波数の交流電圧を前記巻線に
印加し、この印加電圧値を適切な値まで上昇させた後、
この印加電圧をその値に維持し、その状態で印加電圧の
周波数を徐々に上昇させることにより、前記磁気回路の
残留磁束を低減させるようにしたことを特徴とするもの
である。

【０００９】さらに、請求項３に記載の電磁誘導機器の
減磁方法は、請求項１又は２に記載の方法によって前記
磁気回路の残留磁束を低減させた後、定格周波数の交流
電圧を印加し、この印加電圧値を徐々に低減することに
より、前記磁気回路の残留磁束を低減させるようにした
ことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】請求項１又は請求項２に記載の電磁誘導機器の
減磁方法によれば、変流器に定格周波数の高電圧を印加
する必要がないため、定格周波数における飽和電圧が変
流器の保証絶縁耐力より大きい場合でも、変流器の絶縁
特性に影響を与えることがなく、また、取扱いが容易と
なる。

【００１１】請求項３に記載の電磁誘導機器の減磁方法
によれば、請求項１又は２に記載の方法によって磁気回
路の残留磁束を低減させる場合に、印加電圧を低減した
り、周波数を上昇させるのに限度がある場合であって
も、磁気回路の残留磁束をある程度低減させた後、定格
周波数の交流電圧を印加し、この印加電圧値を徐々に低
減することにより、磁気回路の残留磁束を確実に低減さ
せることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて具
体的に説明する。即ち、本実施例の変流器１は、図１に
示した様に、磁気回路をなす環状磁性体の巻芯２と、こ
の巻芯２を取り囲むように巻回された二次巻線３と、こ
の二次巻線３の周囲に配設された絶縁物４及び前記二次
巻線３の口出し部分５とから構成されている。また、前
記二次巻線３の端子間には、変流器１に変更可能な低周
波数の交流電圧を供給する可変電圧低周波数電源６が接
続されている。

【００１３】そして、この可変電圧低周波数電源６によ
り、定格周波数を下回る周波数の交流電圧を発生させ、
この交流電圧を変流器１に印加し、その電圧値を徐々に
上昇させて変流器１を飽和させる。なお、この印加電圧
の大きさと発生周波数の関係は、あらかじめ、計算など
により概算値を求めておき、可変電圧低周波数電源６の
発生可能電圧に裕度を見込んで発生周波数を決定してお
く。次に、上記の様にして変流器１を飽和させた後は、
印加電圧を徐々に降下させて零とし、その後、変流器１
の二次巻線３の端子を可変電圧低周波数電源６から切り
離すことにより、減磁を完了させる。

【００１４】この様な変流器の減磁方法は、以下の原理
に基づいて成されたものである。即ち、電磁誘導機器の
磁気回路の磁束の大きさは、印加電圧の大きさに比例
し、また、印加電圧の周波数の大きさに逆比例する。

【００１５】

【数１】磁束＝ｋ×（印加電圧／周波数） なお、ｋ：比例定数 上式より、磁気回路を飽和磁束近くまで磁化させるの
に、任意の周波数ｆの交流電圧ｖを印加した場合と、定
格周波数Ｆの交流電圧Ｖを印加した場合では、以下の関
係が成り立つ。

【００１６】

【数２】飽和磁束＝ｋ×（ｖ／ｆ）＝ｋ×（Ｖ／Ｆ） ∴ ｖ＝（ｆ／Ｆ）×Ｖ 即ち、変流器の任意の周波数ｆにおける飽和電圧ｖは、
任意の周波数ｆの定格周波数Ｆに対する割合だけ、定格
周波数における飽和電圧値Ｖと異なる。例えば、任意の
周波数ｆが、定格周波数Ｆの１／５０の場合の飽和電圧
値ｖは、定格周波数における飽和電圧値Ｖの１／５０と
なる。

【００１７】ここで、変流器１の定格周波数は５０Ｈｚ
で、変流器１は３０００Ｖｒｍｓで完全に飽和するもの
と仮定する。また、可変電圧低周波数電源６により、周
波数１Ｈｚの十分に低い電圧を発生させ、この電圧を変
流器１の二次巻線３の端子間に印加するものと仮定す
る。この場合、変流器１を飽和させるのに必要な印加電
圧の大きさは、

【数３】 ｖ＝（１Ｈｚ／５０Ｈｚ）×３０００Ｖ＝６０Ｖ となる。この様にして変流器１が飽和に到達した後、印
加電圧を徐々に降下させて零とし、変流器１を可変電圧
低周波数電源６から切り離すと、変流器１は減磁され
て、残留磁束をほぼ零とすることができる。

【００１８】この様に、本発明によれば、変流器の磁気
回路の残留磁束を低減させるにあたり、変流器に定格周
波数の高電圧を印加する必要がないため、定格周波数に
おける飽和電圧が変流器の保証絶縁耐力より大きい場合
でも、変流器の絶縁特性に影響を与えることがなく、ま
た、取扱いが容易となるため、簡便で経済的な残留磁束
の減磁方法を得ることができる。

【００１９】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、以下の様な方法によっても、残留磁束
を減ずることができる。即ち、上記の実施例では、変流
器に定格周波数を下回る交流電圧を印加して変流器を飽
和させた後、電圧を徐々に降下させて零とすることによ
り残留磁束を低減させたが、変流器を飽和に到達させた
電圧値を維持したままで周波数を上昇させても、残留磁
束を低減することができる。また、定格周波数を下回る
交流電圧を印加して残留磁束を適当なレベルまで低減し
た後、定格周波数の交流電圧を印加することにより、更
に、残留磁束を低減することもできる。即ち、上記の実
施例に示した方法によって磁気回路の残留磁束を低減さ
せる場合に、印加電圧を低減したり、周波数を上昇させ
るのに限度がある場合であっても、磁気回路の残留磁束
をある程度低減させた後、定格周波数の交流電圧を印加
し、この印加電圧値を徐々に低減することにより、磁気
回路の残留磁束を確実に低減させることができる また、上記の実施例においては、低圧巻線に定格周波数
を下回る交流電圧を印加する例について説明したが、変
流器を飽和させることができればよいため、変流器を励
磁することができる巻線であれば高圧巻線でも良い。ま
た、低圧巻線及び高圧巻線以外の、例えば試験用巻線な
どを使用しても同様の効果が得られる。さらに、上記の
実施例は、変流器について種々の減磁方法を説明した
が、変流器に限らず、ヒステリシス特性を持つ磁気回路
を有する電磁誘導機器についても同様に適用でき、同様
の効果が得られることはいうまでもない。

【００２０】なお、上記の実施例では、電磁誘導機器の
残留磁束を低減する場合に、交流電圧により磁気回路を
飽和させた後に磁束を低減していく方法について説明し
たが、減磁する場合に、磁気回路を飽和させることは十
分条件であり、変流器の磁気回路の飽和磁束を超過する
値まで磁化可能な低周波数の交流電圧を印加することに
より、定格周波数では高電圧になる可能性がある変流器
の減磁を行うことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、定格
周波数を下回る周波数の交流電圧を巻線に印加し、この
印加電圧値を適切な値まで上昇させた後に、印加電圧値
を徐々に低減するか、あるいは、この印加電圧をその値
に維持し、その状態で印加電圧の周波数を徐々に上昇さ
せることにより、高電圧を印加することなしに、簡便な
方法で残留磁束を低減することができる電磁誘導機器の
減磁方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁誘導機器の減磁方法の一実施例を
示す説明図

【符号の説明】

１…変流器 ２…磁性体の巻芯 ３…二次巻線 ４…絶縁物 ５…口出し部分 ６…可変電圧低周波数電源

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体を使用した巻芯により形成される
   磁気回路と鎖交するように巻回された巻線を備えた電磁
   誘導機器の減磁方法において、 定格周波数を下回る周波数の交流電圧を前記巻線に印加
   し、この印加電圧値を適切な値まで上昇させた後に、印
   加電圧値を徐々に低減することにより、前記磁気回路の
   残留磁束を低減させるようにしたことを特徴とする電磁
   誘導機器の減磁方法。
2. 【請求項２】 磁性体を使用した巻芯に形成される磁気
   回路と鎖交するように巻回された巻線を備えた電磁誘導
   機器の減磁方法において、 定格周波数を下回る周波数の交流電圧を前記巻線に印加
   し、この印加電圧値を適切な値まで上昇させた後、この
   印加電圧をその値に維持し、その状態で印加電圧の周波
   数を徐々に上昇させることにより、前記磁気回路の残留
   磁束を低減させるようにしたことを特徴とする電磁誘導
   機器の減磁方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の方法によって前
   記磁気回路の残留磁束を低減させた後、定格周波数の交
   流電圧を印加し、この印加電圧値を徐々に低減すること
   により、前記磁気回路の残留磁束を低減させるようにし
   たことを特徴とする電磁誘導機器の減磁方法。