JPH09223628A - 電磁誘導機器の鉄心の消磁方法及び消磁装置を備えた電磁誘導機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量・高電圧の設備や機材を要することな
く、容易に残留磁束を減少させることのできる電磁誘導
機器の鉄心の消磁方法を提供する。また、低電圧・小容
量の消磁用電源で残留磁束の減少が可能な安価な消磁装
置を備え、電気的な悪影響や励磁突流を抑制でき信頼性
や耐久性の高い電磁誘導機器を得る。 【解決手段】 単相変圧器１０の鉄心１０ａに巻回され
た一次巻線低圧巻線）１０ｂに、消磁用周波数及び消磁
用電圧がともに変圧器１０の定格周波数、定格電圧より
も低い消磁用の交流を印加し、消磁用電圧及び消磁用周
波数の少なくとも一方を鉄心１０ａの残留磁束を低減さ
せるように変化させる。消磁用周波数を定格周波数の１
／１０００、例えば ０．０５「Ｈｚ」とすれば、１／
１０００の消磁用電圧を印加して漸次減少させれば消磁
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁誘導機器の
鉄心、詳しくは変圧器、変流器、あるいは計器用変圧器
などの電磁誘導機器の鉄心の消磁方法、及び消磁装置を
備えた電磁誘導機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、電磁誘導機器、例えば変
圧器において、使用中の当該変圧器の電源を遮断した
後、鉄心に磁束が残留し、偏磁された状態となる。ま
た、工場にて製作された変圧器は、例えば変電所・発電
所等の据付け場所（以下現地という）に搬入する。そし
て、諸試験を実施し、健全性を確認の上、電力系統に併
入する。試験の一つとして直流を使用して巻線抵抗を測
定する試験を行う場合がある。直流を使用した巻線抵抗
試験などの機器特有の試験を終了した後では、鉄心に磁
束が残留し、偏磁された状態となることが広く知られて
いる。

【０００３】このような状態で電力系統に当該変圧器を
投入した場合、定格電流の数倍ないし拾数倍もの大きな
励磁突流が発生し、その後、時間とともに減衰し定常状
態となる過渡現象が発生する。このため、変圧器を保護
する保護継電器が誤動作したり、系統電圧の電圧降下が
発生し系統に悪影響を与える。また、変圧器側において
も、機器自身の鉄心が偏磁することによって、印加する
電圧が定格電圧以下であっても鉄心が過飽和の状態とな
る。そして、高調波を多く含んだ励磁電流が流れ、これ
に起因する高調波共振現象による過電圧が発生すること
がある。

【０００４】さらに、例えばアーク炉や誘導加熱装置等
に用いられる変圧器においては、極めて頻繁に投入・遮
断が行われる。よって、励磁突流により変圧器の巻線に
発生する大きな電磁力に耐えうる強固な設計が必要とさ
れる。あるいは、これら励磁突流を低減するために、変
圧器の鉄心の磁束密度を小さく設計することが必要にな
る。しかし、これらの方法は変圧器自身の大きさや重量
が増加し、経済的にも問題がある。

【０００５】従って、これらの不都合な点を防止するた
めに、鉄心の残留磁束を低減ないしほぼ零にする消磁が
行われる。従来の消磁方法として、例えば特開平７−２
３５２６号公報に示されたものがある。これは、三相三
脚の鉄心を備えた変圧器の三相結線された三つの巻線の
内の中央の鉄心脚に巻回された巻線に単相交流電源を接
続する。単相交流電源が発生する減衰交流電圧で巻線を
励磁し、中央の鉄心脚と同時に他の両側の鉄心脚の残留
磁束を零にするようにしたものである。

【０００６】また、現地に搬入された変圧器は、試験の
一つとして直流を使用して巻線抵抗を測定する試験を行
う。このときに鉄心に残留する磁束を低減するための消
磁作業が行われる。従来は、例えば次のようにして鉄心
の消磁が行われている。現地の所内用電源、例えば５０
［Ｈｚ］、６．０［ｋＶ］の電源に誘導電圧調整器を接
続し、誘導電圧調整器の出力電圧を昇圧変圧器にて昇圧
して消磁すべき変圧器の巻線に印加できるようにする。
誘導電圧調整器により電圧を徐々に変圧器の定格電圧近
くまで上昇させて所定時間保持し、しかる後励磁電圧を
漸次零まで下降させていく。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、変圧器
の電源をしゃ断した後や、現地における変圧器の試験を
終了した後においては、鉄心に偏磁した磁束が残留す
る。一般にこの残留磁束を消磁させるためには、鉄心の
磁束を一度所定の磁束レベルまで上げてから、徐々に下
げていく方法が採られている。

【０００８】いずれにしても、従来の消磁方法は変圧器
の定格周波数と同じ周波数の交流を用い、巻線に印加す
る電圧を巻線の定格電圧の近傍まで上昇させて行なって
いた。このため、消磁用の電源及び機器として少なくと
も変圧器の励磁容量以上の大きなものを必要とする。従
って、これらのものを、鉄心の消磁用として設けること
は設置スペース、費用等の点からも困難であった。

【０００９】現地にて変圧器の試験を実施後消磁を行う
場合、所内用電源、誘導電圧調整器、昇圧変圧器は、少
なくとも被試験器である変圧器の励磁容量以上の容量を
必要としていた。一方、励磁電圧においても、所定巻線
の定格電圧レベルまでの高電圧が発生可能な設備や機材
を必要としていた。例えば、１０００／３［ＭＶＡ］、
一次電圧５２５／√３［ｋＶ］、二次電圧２７５／√３
［ｋＶ］、三次電圧６３［ｋＶ］の超高圧の単相変圧器
においては、少なくとも１０００［ｋＶＡ］、１００
［ｋＶ］程度の容量・電圧を有する設備、機材を別途用
意する必要があった。

【００１０】特に、建設中の現地においては、消磁のた
めの大容量の電源の確保が困難である。また、例えこれ
に見合う電源の容量が確保されたとしても、当該消磁作
業に必要な設備・機材、具体的には誘導電圧調整器、昇
圧変圧器などの輸送、搬入、据え付け、組み立て、分解
及び搬出等の各作業に多大な労力と時間を要していた。
また、現地に据付けられる変圧器の場合、絶縁強度の健
全性試験の実施前に、鉄心の消磁のために変圧器の巻線
に定格電圧近くまで電圧を印加することとなる。このた
め、変圧器の内部には相応の高電圧が発生し、試験・検
証のための手順上避けられないこととはいえ、変圧器自
身にとっても決して望ましいことではなかった。さら
に、非常に高い電圧を取扱うために取扱いが困難であ
り、高度な専門技術者を必要とする。

【００１１】さらに、消磁効果を確認するためには、例
えば変圧器の印加電流の減衰状況を電流計及び表示装置
の励磁電流波形の目視によって確認していたため、鉄心
の偏磁程度や消磁後の消磁の程度の判断を的確に行うこ
とが困難であった。

【００１２】この発明は、上記のような問題を解決する
ためになされたもので、次のようなことを目的とする。 ａ．低電圧、小容量の消磁の交流で電磁誘導機器の鉄心
の残留磁束を減少させることのできる電磁誘導機器の鉄
心の消磁方法を提供すること。 ｂ．あわせて、偏磁あるいは消磁の程度を簡便に確認で
きる鉄心の消磁方法を提供すること。 ｃ．定格電圧よりも低い電圧を印加して、鉄心の残留磁
束を減少させ異常電位振動などの異常現象や励磁突流を
抑制できる消磁装置を備えた信頼性や耐久性の高い電磁
誘導機器を得ること。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載の電磁誘導機器の鉄心の消磁方法は、鉄心に巻回され
交流電圧が印加される巻線に消磁用電圧及び消磁用周波
数がともに交流電圧の電圧及び周波数よりも低くかつ消
磁用電圧及び消磁用周波数の少なくとも一方が鉄心の残
留磁束を低減させるように変化する消磁用の交流を印加
する方法である。鉄心に発生する磁束は巻線に印加され
る消磁用電圧に比例し消磁用周波数に反比例する。従っ
て、消磁用周波数を低くすれば巻線に印加すべき消磁用
電圧は低くてすむ。また、消磁用電圧を漸次減少させる
か、消磁用周波数を時間とともに増加させれば、鉄心に
発生する磁束は時間とともに減少し、消磁される。例え
ば、消磁用周波数を電磁誘導機器の定格周波数の１／１
０００とすれば、消磁用電圧は定格電圧の１／１０００
ですむ。

【００１４】この発明の請求項２に記載の電磁誘導機器
の鉄心の消磁方法は、電磁誘導機器の交流電圧の周波数
は商用周波数であり、消磁用電圧が消磁用周波数が商用
周波数よりも低い周波数から漸次増加するように電磁誘
導機器の巻線に印加する方法である。

【００１５】この発明の請求項３に記載の電磁誘導機器
の鉄心の消磁方法は、三相変圧器の三つの鉄心の内の二
つの鉄心にそれぞれ巻回された巻線を並列にして消磁用
の単相の交流を印加する方法である。消磁用の交流は単
相であり、二つの相の巻線を並列にして印加するので、
作業が容易である。

【００１６】この発明の請求項４に記載の電磁誘導機器
の鉄心の消磁方法は、消磁用電圧をその波高値が最大の
位相から印加するとともに、鉄心の磁束と巻線に流れる
消磁用電流とを鉄心の磁化ヒステリシス特性として描か
せる方法である。描かれた磁化ヒステリシス特性から偏
磁や残留磁束を視覚的に知ることができる。

【００１７】この発明の請求項５に記載の消磁装置を備
えた電磁誘導機器は、鉄心に巻回され交流電圧が印加さ
れる巻線に消磁用電圧及び消磁用周波数がともに交流電
圧の電圧及び周波数よりも低い消磁用の交流であって消
磁用電圧及び消磁用周波数の少なくとも一方が鉄心の残
留磁束を低減させるように変化する消磁用の交流を印加
する消磁装置を備えたものである。消磁用周波数及び消
磁用電圧が電磁誘導機器の定格周波数、定格電圧より低
いので消磁装置は低電圧、小容量のものになる。また、
鉄心に残留する磁束を低減することにより、電磁誘導機
器が電源に接続されたときの異常電位振動や励磁突流を
抑制でき、電磁誘導機器の信頼性や耐久性が向上する。

【００１８】この発明の請求項６に記載の消磁装置を備
えた電磁誘導機器は、交流電圧の周波数が商用周波数で
あり、消磁装置が消磁用周波数が商用周波数よりも低い
周波数から漸次増加するようにされたものである。

【００１９】この発明の請求項７に記載の消磁装置を備
えた電磁誘導機器は、電磁誘導機器が三つの鉄心にそれ
ぞれ巻回された三つの巻線を有する三相変圧器であっ
て、消磁装置が三つの鉄心の内の二つの鉄心に巻回され
た巻線を並列にして消磁用の単相の交流を印加するよう
にされたものである。消磁用の交流が単相で、巻線を並
列にして消磁用電圧を印加するようにされているので、
構成が簡易で、安価になる。

【００２０】この発明の請求項８に記載の消磁装置を備
えた電磁誘導機器は、消磁用の交流が巻線に印加されて
いるとき巻線への交流電圧の印加を禁止する禁止手段を
消磁装置に設けたものである。消磁用の交流を印加中に
誤って巻線に消磁用電圧よりも高い交流電圧を印加する
おそれがない。

【００２１】

【発明の実施の形態】

発明の実施の形態１．図１〜図４は、この発明の実施の
一形態を示すものであり、図１は変圧器の消磁回路を示
す回路図、図２は低周波電源の構成を示す回路図であ
る。図３は低周波電源の発生電圧を示す波形図、図４は
消磁の状況を示す磁化ヒステリシス曲線である。

【００２２】これらの図において、変圧器１０は、鉄心
１０ａ、鉄心１０ａに巻回された一次巻線（低圧巻線）
１０ｂ、二次巻線１０ｃ及び図示しない三次巻線を有す
る。変圧器１０の仕様は、例えば、単相、容量１０００
／３［ＭＶＡ］、周波数５０［Ｈｚ］、一次電圧５２５
／√３［ｋＶ］、二次電圧２７５／√３［ｋＶ］、三次
電圧６３［ｋＶ］であり、この単相の変圧器が３台にて
三相容量１０００［ＭＶＡ］の変圧器を構成する。な
お、説明の便宜上、三次電圧を発生する巻線を一次巻
線、二次電圧を発生する巻線を二次巻線を称している。

【００２３】商用周波数の電源１２から低周波電源１４
に、２００［Ｖ］、５０［Ｈｚ］の商用周波数の電力が
供給される。低周波電源１４は、個別には図示しないが
低周波の信号を発生する信号発生器とこの信号を増幅す
る増幅器とを有する。この実施の形態では、周波数０．
０１〜１［Ｈｚ］可変、電圧（実効値）０〜１２０
［Ｖ］可変、定格電流１０［Ａ］の単相の低周波の正弦
波の可変電圧可変周波数の交流を出力しうる。

【００２４】低周波電源１４は、図２にその構成を示す
ように、コンバータ部１４ａ、インバータ部１４ｂ、ラ
インフィルタ１４ｃ、並列コンデンサ１４ｄを有する。
低周波電源１４の詳細構成や動作については、例えば電
気学会編、新版電気工学ハンドブック第５．２章（第７
２６頁〜第７３０頁）「電圧形インバータ」（昭和６３
年２月刊行）に記載されているような周知のものである
ので、詳細説明を省略する。

【００２５】図２において交流側端子Ｒ，Ｓ，Ｔを介し
て電源１２から商用周波数の三相交流が供給される。こ
の三相交流を互いに逆並列に接続された６組のサイリス
タ１４ａａが三相ブリッジ結線されたコンバータ部１４
ａにて直流に変換する。なお、サイリスタ１４ａａにて
直流電圧の制御をする。さらに、変換された直流を、４
個のトランジスタ１４ｂｂが単相ブリッジ結線されたイ
ンバータ部１４ｂにて交流に変換し、波形を整形して正
弦波の単相の交流電圧Ｅを出力端子ｘ，ｙに発生する。

【００２６】図一に戻って、開閉器１６は負荷回路を開
閉するものであり、低周波電源１４の出力端子ｘ，ｙに
接続されている。限流抵抗１８が開閉器１６の変圧器１
０側に設けられ、鉄心の飽和時の励磁電流ｊを低周波電
源１４の定格電流以下に制限する。すなわち、低周波電
源１４は電圧Ｅを発生し、開閉器１６、限流抵抗１８を
介して変圧器１０の巻線１０ｂに消磁用の交流である低
周波の励磁電圧Ｅｃが印加される。分圧抵抗２０は変圧
器１０の巻線１０ｂに並列に接続され、巻線１０ｂに印
加される励磁電圧Ｅｃを分圧して分圧端子２０ｂから出
力する。シャント抵抗２２は無誘導に製作されており、
巻線１０ｂに流れる励磁電流ｊを電圧信号に変換して端
子２２ａ，２２ｂから出力する。

【００２７】また、積分手段２４は分圧抵抗２０の分圧
端子２０ａ，２０ｂに接続されており、巻線１０ｂに印
加される励磁電圧Ｅｃの分圧値を積分して鉄心に加わる
磁束に応じた電圧信号を出力する。ＸＹレコーダ２６
は、積分手段２４の出力、すなわち磁束Φと、シャント
抵抗２２により電圧に変換された励磁電流ｊに応じた電
圧信号をその両端子２２ａ，２２ｂから受けてこれを記
憶する。励磁電流ｊ、磁束ΦをＣＲＴ（陰極線管）の画
面のＸ軸、Ｙ軸方向に表示して鉄心の磁化ヒステリシス
曲線を描く。

【００２８】また、積分手段２４及びＸＹレコーダ２６
は一体に構成され、図示しないが、マイクロプロセッ
サ、読み出し専用メモリ（以下、ＲＯＭという）、ラン
ダムアクセスメモリ（以下、ＲＡＭという）を有する。
そして、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムに従って
上記励磁電圧Ｅｃを積分して磁束Φを求めて記憶し、同
時に記憶された励磁電流ｊとに基づき、ＣＲＴに鉄心の
磁化ヒステリシス曲線を描かせる。なお、この実施の形
態における低周波電源１４及び開閉器１６がこの発明に
おける消磁装置である。

【００２９】次に、図１に示した回路図における変圧器
１０の鉄心１０ａの消磁方法について説明する。変圧器
の巻線の誘起起電力Ｅｅ（実効値）は、周波数をｆ、巻
線の巻数をｎ、鉄心の磁束の最大値をΦｍとしたとき、
一般に次の（１）、（２）式の関係が成立つ。 Ｅｅ ＝４．４４ｆ・ｎ・Φｍ ・・・（１） よって、 Ｅｅ／ｆ＝（４．４４・ｎ）Φｍ ・・・（２） すなわち、磁束ΦｍはＥｅ／ｆに比例する。従って、同
じ磁束Φｍを発生させるために巻線１０ｂに印加すべき
電圧Ｅｃは、周波数ｆを１／１０００、つまり０．０５
［Ｈｚ］にすれば、１／１０００でよいことになる。

【００３０】飽和磁束値Φｓは変圧器１０の鉄心１０ａ
に使用されている珪素鋼板の特性から得られ、巻線１０
ｂの巻数ｎは定っている。変圧器１０の定格周波数ｆを
５０［Ｈｚ］として、これらの値を上記（２）式に代入
して、定格周波数において飽和磁束励磁電圧Ｅｓを求め
ると、例えば１００［ｋＶ］となる。従って、巻線１０
ｂに印加する交流の消磁用周波数を０．０５［Ｈｚ］に
すれば、印加すべき消磁用電圧（実効値）Ｅｓは１００
［ｋＶ］の１／１０００で１００［Ｖ］となる。

【００３１】また、変圧器１０の巻線１０ｂに印加する
消磁用の交流の消磁用周波数を０．１［Ｈｚ］にすれ
ば、印加すべき電圧Ｅｓは１００［ｋＶ］の０．１／５
０＝１／５００で２００［Ｖ］となる。巻線に印加する
消磁用の交流の周波数が低いほど消磁用の電源の容量が
小さくなるが、周波数をあまり低くすると消磁に要する
時間が長くなるので、両者の兼ね合いから適切な周波数
を選定する。

【００３２】この実施の一形態においては、低周波電源
１４の発生電圧Ｅの初期値（実効値）は、汎用的な低周
波電源１４に鑑み、一般的に取り扱いが容易な電圧であ
る１００Ｖに設定した。このときの周波数は、０．０５
［Ｈｚ］（一定）とした。以下、変圧値１０の鉄心１０
ａの消磁方法について説明する。 ａ．低周波電源１４の発生電圧Ｅの最初の１［サイク
ル］の波高値ｅ１を１００×√２［Ｖ］、周波数を０．
０５［Ｈｚ］に設定する。そして、発生電圧Ｅの波高値
ｅ１が最大の１００×√２［Ｖ］のときに巻線１０ｂに
電圧が印加されるように位相を合わせて励磁を開始す
る。 ｂ．低周波電源１４の発生電圧Ｅは、励磁開始後、図３
に示すような例えば周期Ｔｓ（２０［ｓｅｃ］）で１サ
イクルごとにその電圧の波高値ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ
４，・・ が（ｅ２／ｅ１）＝（ｅ２／ｅ３）＝（ｅ
４／ｅ３）・・（（ｅ２／ｅ１）＝０．７）にて減衰す
る電圧である。この電圧を限流抵抗１８を介して、５サ
イクル、１００［ｓｅｃ］印加する。 ｃ．ＸＹレコーダ２６にて消磁後の残留磁束がほぼ零で
あることを確認する。 ｄ．確認後、開閉器１６を開放して変圧器１０を低周波
電源１４から切離す。

【００３３】上記のＸＹレコーダ２６による残留磁束Φ
（図４参照）の確認は、次のようにして行なう。低周波
の励磁電流ｊを電圧に変換したシャント抵抗２２の両端
子２２ａ，２２ｂの発生電圧をＸ軸に、巻線１０ｂに印
加される励磁電圧Ｅｃを積分手段２４で積分処理して得
られる鉄心１０ａの磁束ΦをＹ軸にとって、ＸＹレコー
ダ２６に磁化ヒステリシス曲線を描かせる。図４は、消
磁の過程を鉄心の磁化ヒステリシス特性として描いた一
例を示したもので、縦軸Φは鉄心１０ａの磁束、横軸ｊ
は低周波の励磁電流である。

【００３４】図４において、消磁を行なう前においては
変圧器１０の鉄心１０ａの偏磁レベルはΦ０であり、前
述の図３に示すように発生電圧Ｅをその波高値ｅが漸次
低減するようにして励磁する。その結果、磁束Φの変化
はヒステリシスループをたどり、残留磁束はほぼ零のΦ
１まで減少していることがわかる。

【００３５】低周波電源１４の発生電圧Ｅは、図３に示
すように正弦波で波高値ｅが等比級数的に減衰する波形
のものである。この発生電圧Ｅを、例えば残留磁束の初
期値が図４に示すΦ０であったとき、図３に示されるよ
うな発生電圧Ｅを限流抵抗１８を介して巻線１０ｂに印
加する。すると、鉄心１０ａの磁束Φは時間とともに増
加していき、やがて完全に飽和するために巻線１０ｂの
インダクタンスＬが極めて小さくなるが、限流抵抗１８
により所定値を超えないように制限される。このため、
巻線１０ｂに加わる励磁電圧Ｅｃの波形は若干歪む。

【００３６】低周波電源１４は、対象となる変圧器の低
圧巻線の定格電圧は一般的に２００［ｋＶ］以下であ
る。従って、低周波電源１４は周波数０．１Ｈｚ以下、
電圧（実効値）２００［Ｖ］程度の出力が可能な電源と
すれば、多くの電力用変圧器の消磁に用いることができ
る。さらに、低周波電源１４の容量は、鉄心を消磁する
ための容量に加え、変圧器、変圧器に接続されたガス絶
縁機器（ＧＩＳなど）、負荷等の対地間の静電容量によ
る進相容量分を加味する必要があるが、周波数が０．１
［Ｈｚ］程度であれば進相容量分は殆ど無視することが
できる。

【００３７】このような消磁方法を採用することによ
り、消磁用電圧は極めて低い電圧とすることができるの
で、従来例にみるような大容量の電源設備や大容量・高
電圧の機材を必要としない。従来の方法においては、消
磁を行うために例えば１０００［ｋＶＡ］の容量の電源
や機器が必要であった。これに対し、例えば上記図１の
実施の形態のものにおいては、容量は１００［Ｖ］、１
０［Ａ］で１［ｋＶＡ］程度あれば足りる。従って、低
周波電源１４は小形で価格も安価になる。また、設置や
取扱いが簡便となる。

【００３８】消磁に必要な電圧は極めて低い電圧である
ので、消磁のために頻繁に電圧を印加しても電気的な悪
影響を与えることがない。あるいは、現地据付け時に変
圧器の健全性の試験前に変圧器に何ら電気的な悪影響を
与えることなく消磁作業を行うことができる。

【００３９】励磁電流ｊをＸ軸に、磁束ΦをＹ軸にとっ
て鉄心の磁化ヒステリシス特性が得られるので、偏磁及
び消磁の程度を容易に確認できる。消磁用電圧の波高値
が最大の時点から電圧の印加を開始すれば、すなわち鉄
心に与えるアンペアターンが零の状態から出発すれば、
磁化ヒステリシス曲線から鉄心の残留磁束の初期値Φ０
を容易に確認できる。なお、巻線に印加する消磁用電圧
を徐々に所定の電圧の近傍まで上昇させ、その後時間と
ともに減少させてもよい。しかし、短時間にて消磁を行
なうためや残留磁束の初期値Φ０の確認を容易にするた
めに、図３に示すように発生電圧Ｅの波高値ｅが最大の
時点から印加するのがよい。

【００４０】発明の実施の形態２．図５は、この発明の
他の実施の形態を示すものであり、低周波電源の発生電
圧を示す波形図である。構成については、図１に示した
ものと同様であるが、低周波電源１４の制御動作が異な
る。すなわち、発生電圧Ｅを一定とし、周波数ｆを変化
させるものである。

【００４１】次に動作について説明する。磁束Φは、前
記（２）式に示すとおり、Ｅｅ／ｆに比例するので、低
周波電源１４の発生電圧Ｅ（波高値ｅ）を図５に示すよ
うに一定にする。例えば、発生電圧Ｅを１００（波高値
約１４１）［Ｖ］一定にして，周波数をｆ１＝０．０５
［Ｈｚ］、つまり周期Ｔ１＝２０［ｓｅｃ］にして印加
開始する。１サイクル毎に周期Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４， ・
・ を（Ｔ２／Ｔ１）＝（Ｔ２／Ｔ３）＝（Ｔ３／Ｔ
４）・・ 、（（Ｔ２／Ｔ１）＝０．７）となるよう
に、漸次減少（周波数は増加）させる。このようにして
も、同様に鉄心１０ａの消磁を行うことができる。

【００４２】発明の実施の形態３．上記発明の実施の形
態１及び実施の形態２においては、巻線１０ｂに印加す
る消磁用の交流の周波数ｆ、発生電圧Ｅのいずれかを一
定にして消磁するものを示した。しかし、対象とする変
圧器の容量に応じて、図１における低周波電源１４の出
力を可変電圧可変周波数に制御して、漸次その周波数ｆ
を増加させながら同時に発生電圧Ｅを漸次減少させても
鉄心１０ａの消磁が可能である。もちろん、消磁用電圧
や消磁用周波数を変化させる割合は、消磁の目的を損な
わない程度にすればよい。なお、上記のように限流抵抗
１８を介して低周波電源１４の発生電圧Ｅを巻線１０ｂ
に供給する方法が簡易である。しかし、低周波電源１４
により励磁電流ｊが所定値を超えないように制御するこ
ともできる。この場合、発生電圧Ｅは歪波となる。

【００４３】発明の実施の形態４．図６〜図８は、さら
にこの発明の他の実施の形態を示すもので、図６は三相
変圧器の消磁回路を示す結線図、図７は図６における三
相変圧器が外鉄形の場合の鉄心の磁束の状態を示す説明
図である。図８は図６における三相変圧器が内鉄形の場
合の鉄心の磁束の状態を示す説明図である。これらの図
において、変圧器３０は外鉄形の電力用変圧器であり、
一次巻線（低圧巻線）３０ｂの各相巻線３０ｂｕ，３０
ｂｖ，３０ｂｗが、三角結線されて端子ｕ，ｖ，ｗを有
する。高圧側の巻線３０ｃの各相巻線３０ｃＵ，３０ｃ
Ｖ，３０ｃＷが、星形結線されて三相の端子Ｕ，Ｖ，Ｗ
及び中性点端子Ｏが設けられている。

【００４４】第１の切換リレー３２は励磁されたとき閉
じる４個の接点３２ａ〜３２ｄを有する。第１の切換リ
レー３２は、図６に示すように低周波電源１４から低周
波の消磁用の電力を変圧器３０の低圧側の巻線３０ｂに
供給しうるようにされている。低周波電源１４の一方の
端子ｘは開閉器１６、限流抵抗１８、及び接点３２ａを
介して変圧器３０の低圧側の端子ｕに接続される。低周
波電源１４の他方の端子ｙは、開閉器１６、シャント抵
抗２２、及び接点３２ｂを介して変圧器の低圧側の端子
ｖに接続される。同時に、端子ｙは開閉器１６及び接点
３２ｃを介して変圧器の低圧側の端子ｗに接続される。
また、接点３２ｄは、分圧抵抗２０を変圧器３０の高圧
側の端子Ｕに接続する。

【００４５】第２の切換リレー３４は励磁されたとき閉
じる４個の接点３４ａ〜３４ｄを有する。第２の切換リ
レー３４は、低周波電源１４と変圧器３０の巻線３０ｂ
との接続状態を切換えるものである。低周波電源１４の
一方の端子ｘは開閉器１６、限流抵抗１８、及び接点３
４ａを介して変圧器３０の低圧側の端子ｖに接続され
る。低周波電源１４の他方の端子ｙは、開閉器１６、シ
ャント抵抗２２、及び接点３４ｂを介して変圧器の低圧
側の端子ｗに接続される。同時に、端子ｙは開閉器１６
及び接点３４ｃを介して変圧器の低圧側の端子ｕに接続
される。また、接点３４ｄは、分圧抵抗２０を変圧器３
０の高圧側の端子Ｖに接続する。

【００４６】第１の切換リレー３２が励磁された状態で
は、変圧器３０の端子ｖ，ｗが接点３２ｂ，３２ｃによ
りシャント抵抗２２を介して接続（短絡）される。そし
て、一次巻線３０ｂのｕ相、ｗ相巻線３０ｂｕ，３０ｂ
ｗが並列に接続された状態で低周波電源１４から限流抵
抗１８を介して発生電圧Ｅの供給を受ける。

【００４７】一次巻線３０ｂのｕ相巻線３０ｂｕに流れ
る励磁電流ｊはシャント抵抗２２により電圧に変換され
て端子２２ａ，２２ｂから出力される。分圧抵抗２０は
接点３２ｄにより変圧器３０の高圧側の巻線３０ｃのＵ
相端子と中性点Ｏとの間に挿入される。分圧抵抗２２
は、Ｕ相巻線３０ｃＵに誘起された電圧である低周波の
励磁電圧（Ｅｃに相当）を分圧して、分圧端子２０ａか
ら出力する。なお、巻線３０ｂｖのインピーダンスは大
きいので巻線３０ｂｕを流れる電流は端子ｗへは殆ど分
流しない。よって、シャント抵抗２２により巻線３０ｂ
ｕに流れる電流を検出することができる。

【００４８】第２の切換リレー３４が励磁された状態で
は、変圧器３０の端子ｗ，ｕが接点３４ｂ、３４ｃによ
ってシャント抵抗２２を介して接続される。そして、一
次巻線３０ｂのｕ相及びｖ相巻線３０ｂｕ，３０ｂｖが
並列に接続された状態で、低周波電源１４から限流抵抗
１８を介して発生電圧Ｅの供給を受ける。一次巻線３０
ｂのｖ相巻線３０ｂｖに流れる励磁電流ｊはシャント抵
抗２２により電圧に変換されて端子２２ａ，２２ｂから
出力される。分圧抵抗２０は接点３４ｄにより変圧器３
０の高圧側の巻線３０ｃのＶ相端子と中性点Ｏとの間に
挿入されるように接続される。分圧抵抗２０は、Ｖ相巻
線３０ｃＶに誘起された電圧である低周波の励磁電圧
（Ｅｃに相当）を分圧して分圧端子２０ａから出力す
る。

【００４９】積分手段２４は分圧抵抗２０の分圧端子２
０ａから電圧信号を受ける。この分圧された電圧信号を
ソフトウェア処理により積分して鉄心３０ａｕ（図７）
に加わる磁束Φを算出する。ＸＹレコーダ２６は、積分
手段２４の出力、すなわち磁束Φと、シャント抵抗２２
により電圧に変換された励磁電流ｊを電圧信号としてそ
の両端子２２ａ，２２ｂから受けて記憶し、各々に基づ
きＣＲＴの画面のＸ軸、Ｙ軸に鉄心の磁化ヒステリシス
曲線を描く。なお、この実施の形態における低周波電源
１４、開閉器１６、切換リレー３２，３４がこの発明に
おける消磁装置である。

【００５０】第１の切換リレー３２が励磁された状態で
は、外鉄形の三相変圧器の場合は、図７に示されるよう
に（限流抵抗１８、切換リレー３２，３４、ＸＹレコー
ダ等の図示は省略している）、一次巻線３０ｂｖが短絡
されているので中央のｖ相鉄心３０ａｖには磁束が殆ど
通過しない。一方、図７の左右のｕ相，ｗ相鉄心３０ａ
ｕ，３０ａｗには一次巻線３０ｂｕ，３０ｂｗからおの
おの供給される励磁電圧Ｅｃにより磁束Φｕ，Φｗが発
生する。低周波電源１４から供給する発生電圧Ｅを図１
の実施の形態における場合と同様に制御して、次のよう
にして消磁を行う。

【００５１】ａ．低周波電源１４の発生電圧Ｅを図１の
単相の変圧器１０の場合と同様に、周波数を約０．０５
［Ｈｚ］一定に設定する。そして、最初の１［サイク
ル］の実効値を１００［Ｖ］とし、限流抵抗１８を介し
て変圧器３０の巻線３０ｂのｕ相，ｗ相の各巻線３０ｂ
ｕ，３０ｂｗに発生電圧Ｅをその波高値ｅが最大の１０
０×√２［Ｖ］の時点から印加し励磁を開始する。 ｂ．低周波電源１４の発生電圧Ｅは、励磁開始後、図３
に示す場合と同様にして周期Ｔｓ（２０［ｓｅｃ］）の
１サイクルごとに低減する。すなわち、電圧の波高値ｅ
１，ｅ２，ｅ３，ｅ４， ・・ を（ｅ２／ｅ１）＝
（ｅ２／ｅ３）＝（ｅ４／ｅ３） ・・ （（ｅ２／
ｅ１）＝０．７）となるように、漸次低減し、５サイク
ル、１００［ｓｅｃ］印加する。 ｃ．ＸＹレコーダ２６にて鉄心３０ａｕの残留磁束Φ１
がほぼ零であることを確認する。

【００５２】図６においては、シャント抵抗２２を低周
波電源１４の端子ｙと第１の切換リレーの接点３２ｂと
の間に１個設けた。しかし、これに加え、低周波電源１
４の端子ｙと第１の切換リレーの接点３２ｃとの間にも
シャント抵抗２２を設けてｗ相鉄心３０ａｗ（図７）の
励磁電流を検出する。また、高圧側の巻線３０ｃＷに発
生する電圧を同様に分圧抵抗を設けて検出し、両者によ
り磁化ヒステリシス曲線を描かせれば、ｗ相鉄心３０ａ
ｗの消磁の状況を同時に確認することができる。

【００５３】以上の操作により、変圧器３０の鉄心３０
ａｕ，３０ａｗに残留する磁束をほぼ零にすることがで
きる。しかし、鉄心３０ａｖの磁気回路には磁束が残留
するので、三相の鉄心３０ａｕ〜３０ａｗを全てほぼ零
に消磁するために、さらに第１の切換リレー３２を開放
し、第２の切換リレー３４を励磁して低周波電源１４と
変圧器３０との接続を変更する。

【００５４】第１の切換リレー３２が開放され、第２の
切換リレー３４が励磁された状態では、図７における一
次巻線のｗ相巻線３０ｂｗが短絡されている。従って、
右方のｗ相鉄心３０ａｗには磁束が通過せず、一次巻線
３０ｂｕ，３０ｂｖからおのおの供給される低周波の励
磁電圧Ｅにより図７の左及び中央のｕ相，ｖ相鉄心３０
ａｕ，３０ａｖに磁束Φｕ，Φｖが発生する。低周波電
源１４から供給する低周波の励磁電圧Ｅを上記第１の切
換リレー３２を励磁して行った場合と同様に励磁周波数
を０．０５［Ｈｚ］一定にし、励磁電圧（実効値）を１
００［Ｖ］から漸次減少させて消磁を行う。同様にＸＹ
レコーダ２６に描かせた磁化ヒステリシス曲線にてｖ相
鉄心３０ａｖの消磁を確認する。確認後、第２の切換リ
レー３４を開放して低周波電源１４から変圧器３０を切
離す。

【００５５】なお、図示していないが、第１及び第２の
切換リレー３２，３４を開放するとき巻線３０ｃのイン
ダクタンスのために残留エネルギが存在する場合があ
る。このため、切換リレー３２，３４の開放時に高電圧
が発生しないように、消磁用電流が流れる巻線を短絡し
て残留エネルギを消費するように、第１及び第２の切換
リレー３２，３４よりも変圧器３０側に短絡用のスイッ
チを設けることもある。

【００５６】内鉄形の三相変圧器の場合においても、図
６における変圧器３０の代りに内鉄形の三相の変圧器４
０になるだけで結線は図６におけるのと全く同様であ
る。第１の切換リレー３２が励磁された状態では、図８
における変圧器４０の一次巻線４０ｂの端子ｖと端子ｗ
とが接点３２ｂ，３２ｃによりシャント抵抗２２（図６
参照）を介して接続される。一次巻線４０ｂのｕ相及び
ｗ相巻線４０ｂｕ，４０ｂｗが並列に接続された状態
で、低周波電源１４により限流抵抗１８を介して低周波
の励磁電圧Ｅの供給を受ける。

【００５７】第１の切換リレー３２を閉成したときの変
圧器４０の鉄心４０ａにおける磁束Φｕ，Φｗの状態
は、図８に示すようになる。なお、図８においても限流
抵抗１８、切換リレー３２，３４、ＸＹレコーダ２６等
の図示は省略している。このようにして、図７における
外鉄形の変圧器３０と同様の方法により、消磁を行うこ
とができる。さらに、ｖ相鉄心４０ａｖの消磁を行うに
は、図６における第２の切換リレー３４を励磁して、同
様の方法により消磁作業及び消磁の状況の確認を行う。

【００５８】発明の実施の形態６．図９、図１０は、さ
らにこの発明の他の実施の形態を示すもので、図９は消
磁装置を備えたアーク炉用の外鉄形の三相変圧器を示す
結線図、図１０は消磁制御装置の動作を示すフローチャ
ートである。図９において、変圧器５０は外鉄形の三相
変圧器で、周波数５０［Ｈｚ］、容量６０［ＭＶＡ］、
一次電圧１４０［ｋＶ］、定格二次電圧５００［Ｖ］、
一次側星形結線、二次側三角形結線である。一次巻線側
に負荷時電圧切換器が設けられ、二次側の電圧を後述の
アーク炉５７の操業に必要な電圧に調整できるようにさ
れている。主電源５１は、主遮断器５３を介して変圧器
５０に周波数５０［Ｈｚ］、電圧１４０［ｋＶ］の電力
を供給する。変圧器５０の二次側の出力はアーク炉５７
に供給される。なお、アーク炉５７はアークによる熱を
利用して、自動車の車体等の鋼スクラップを溶解精錬し
て、鋼材を生産するものである。

【００５９】電源１２から低周波電源５４に、２００
［Ｖ］、５０［Ｈｚ］の商用周波数の電力が供給され
る。低周波電源５４は、周波数０．５〜５［Ｈｚ］可
変、電圧１２［Ｖ］、電流２０［Ａ］の正弦波形の定電
圧可変周波数の電力を出力しうるものである。なお、こ
の実施に形態においては、限流抵抗を設けるかわりに低
周波電源５４において電流制限を行っている。第１の切
換リレー５６は励磁されたとき閉じる３個の接点５６ａ
〜５６ｃを有する。第１の切換リレー５６は、図９に示
すように低周波電源５４から低周波の消磁用の電力を変
圧器５０の低圧側巻線５０ｃに供給するためのものであ
る。低周波電源５４の一方の端子ｘは開閉器１６及び接
点５６ａを介して変圧器５０の低圧側の端子ｕに接続さ
れる。低周波電源５４の他方の端子ｙは、開閉器１６及
び接点５６ｂを介して変圧器の低圧側の端子ｖに接続さ
れる。同時に、端子ｙは接点５６ｃを介して変圧器の低
圧側の端子ｗに接続される。

【００６０】第２の切換リレー５８は励磁されたとき閉
じる３個の接点５８ａ〜５８ｃを有する。第２の切換リ
レー５８は、図９に示すように低周波電源５４と変圧器
５０との接続状態を切換えるものである。低周波電源５
４の一方の端子ｘは開閉器１６及び接点５８ａを介して
変圧器５０の低圧側の端子ｖに接続される。低周波電源
５４の他方の端子ｙは、開閉器１６及び接点５８ｂを介
して変圧器の低圧側の端子ｗに接続される。同時に、端
子ｙは接点５８ｃを介して変圧器の低圧側の端子ｕに接
続される。

【００６１】第１の切換リレー５６が励磁された状態で
は、二次巻線（低圧巻線）５０ｃのｖ相巻線５０ｃｖが
接点５６ｂ，５６ｃを介して短絡される。そして、二次
巻線５０ｃのｕ相及びｗ相巻線５０ｃｕ，５０ｃｗが並
列に接続された状態で低周波電源５４より低周波の消磁
用電圧の供給を受ける。

【００６２】第２の切換リレー５８が励磁された状態で
は、二次巻線５０ｃのｗ相巻線５０ｃｗが接点５８ｂ、
５８ｃによって短絡される。二次巻線５０ｃのｕ相及び
ｖ相巻線５０ｃｕ，５０ｃｖが並列に接続された状態で
低周波電源５４から低周波の励磁電圧の供給を受ける。
消磁制御装置５９は、図示しないがマイクロプロセッ
サ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する。消磁制御装置５９は、
ＲＯＭに記憶された制御プログラムにより、主遮断器５
３の投入の禁止、第１及び第２の切換リレー５６，５８
の開閉制御を行う。なお、この実施の形態における低周
波電源５４、開閉器１６、切換リレー５６，５８がこの
発明における消磁装置である。

【００６３】以下、図１０のフローチャートを参照しな
がら消磁制御装置５９の動作を説明する。ステップＳ１
０において主遮断器５３が開放されたか否かを判定し、
開放されている場合はステップＳ１２，１４，１６，１
８からステップＳ２０へ進む。すなわち、ステップＳ１
２において主遮断器５３の投入禁止指令を発する。ステ
ップＳ１４において計時時間（サイクル）ｎを零に設定
する。

【００６４】ステップＳ１６にて第１の切換リレー５６
を閉成して変圧器５０の二次巻線５０ｃｕ，５０ｃｗを
並列にした状態で低周波電源５４から消磁用電圧を供給
する。低周波電源５４の発生電圧Ｅは、例えば最初の１
サイクル、波高値１０×√２［Ｖ］、周期１［ｓｅ
ｃ］、周波数１［Ｈｚ］相当の電圧を印加する。そし
て、図５に示した実施の形態における場合と同様に１サ
イクルごとに漸次周期を幾何級数的に短く（周波数を高
く）していく。このときの周期の減少割合は、例えば毎
サイクル０．６（Ｔｎ＋１／Ｔｎ＝０．６）とする。印
加電圧、周期を短くする割合等は予め低周波電源５４に
て定めておく。ステップＳ１８にて電圧印加開始からの
サイクルｎ（時間）の計測を始める。ステップＳ２０に
おいて、時間ＴがＮ１［サイクル］、例えば５［サイク
ル］を超えたか否かを判定し、５［サイクル］を超えた
らステップＳ２２に進む。

【００６５】ステップＳ２２において、計時時間（サイ
クル）ｎを零にリセットを行う。ステップＳ２４におい
て、第１の切換リレー５６を開放し、第２の切換リレー
５８を閉成する。変圧器５０の二次巻線５０ｃｕ，５０
ｃｖを並列にした状態で低周波電源５４から電圧を供給
する。発生電圧Ｅは、同様に最初の１サイクル、波高値
１０×√２［Ｖ］、周期１［ｓｅｃ］、周波数１［Ｈ
ｚ］相当の電圧を印加する。そして、１サイクルごとに
漸次周期を幾何級数的に短く（周波数を高く）してい
く。このときの周期の減少割合は、例えば毎サイクル
０．６とする。

【００６６】ステップＳ２６において再び電圧印加開始
からのサイクルｎ［サイクル］の計測を始める。ステッ
プＳ２８においてサイクルｎがＮ２、例えば４［サイク
ル］を超えたか否かを判定し、４［サイクル］を超えた
らステップＳ３０に進む。ステップＳ３０において、第
２の切換リレー５８を開放する。ステップＳ３２におい
て主遮断器３２の投入禁止指令を解除し、主遮断器の投
入が可能な状態にする。なお、変圧器は内鉄形の三相変
圧器であっても、同様にして消磁を行うことができる。
もちろん、残留磁束をほぼ零にすることは、必ずしも必
要ではない。例えば、励磁突流を所定の値に抑制できる
ような残留磁束に低減できればよい。

【００６７】また、変圧器が内鉄形の三相変圧器におい
て、例えば図１１に示すように回路を構成する。変圧器
６０は内鉄形の三相変圧器で、周波数５０［Ｈｚ］、容
量６０［ＭＶＡ］で、図９の変圧器５０と同様の仕様の
ものである。低周波電源６４は発生電圧２〜２０
［Ｖ］、周波数１［Ｈｚ］の正弦波電圧を出力しうるも
のにする。低周波電源６４から変圧器６０の二次巻線６
０ｃｕ，６０ｃｗが直列になるようにして消磁に必要な
電圧を印加する。これにより、両側の鉄心６０ａｕ，６
０ａｗには消磁に必要な磁束Φｕ，Φｗ（図示せず）が
発生する。第１の切換リレー６６を閉成して接点６６
ａ，６６ｂを介して図３の実施の形態の場合と同様に、
最初の１サイクル、１［ｓｅｃ］は電圧（波高値）１７
（１４［Ｖ］の約１．４倍）×√２［Ｖ］を印加する。
以後、漸次電圧を低下させながら、例えば８［サイク
ル］、８［ｓｅｃ］印加する。

【００６８】二次巻線６０ｃは三角結線されているので
中央のｖ相鉄心に巻回された巻線６０ｃｖには必要以上
の１．４倍の電圧が印加され比較的大きな電流が流れる
ので、電源６４はこれに見合う容量のものとしておく。
なお、この場合は図９における第２の切換リレー５８は
不要であり、消磁制御装置５４もそれに応じて上記のよ
うな制御動作をするものにプログラムを変更する。

【００６９】図９に示された実施の形態において、以上
のような制御を行うことにより、変圧器の鉄心に残留す
る磁束をほぼ零あるいは必要とされる程度まで減少させ
ることができる。変圧器は外鉄形の三相変圧器であって
も、同様にして消磁を行うことができる。これにより、
主遮断器５３を再投入したときの系統電圧の変動や励磁
突流を抑制することができる。低周波電源の周波数、印
加開始電圧、印加時間（サイクル）等は、変圧器に応じ
て選定する。

【００７０】図９においては、負荷は交流のアーク炉の
場合を示した。この他に、直流アーク炉、誘導加熱装置
その他の多頻度に開閉される負荷に電力を供給する変圧
器や、電鉄用直流変電所等における変圧器等に本消磁装
置を設ければ、電源投入時の励磁突流による電源系統に
及ぼす瞬時電圧降下、高調波の影響等を軽減できる。ま
た、変圧器の巻線に加わる電位振動や電磁機械力を低減
でき、変圧器の耐久性、信頼性を向上させることができ
る。

【００７１】発明の実施の形態７．図１、図９に示され
た実施の形態における低周波電源１４、５４の発生電圧
を、例えば図１１の波形図に示すような時間とともに連
続的に減少する正弦波形の電圧としても同様の効果を奏
する。また、周波数を増加させる場合も同様に連続的に
変化させてもよい。また、低周波電源１４、５４等の電
圧形インバータの代わりに電流形インバータを用いても
よい。

【００７２】さらに、梯形波、三角波その他の高調波を
含む交流であってもよい。上記各実施の形態に示したも
のと同様にその電圧を漸次減少させるか、周波数を増加
させることにより、あるいは電圧の減少と周波数の増加
の両者を組み合わせることにより、鉄心の残留磁束を低
減して巻線の電位振動や励磁突流を抑制することができ
る。また、低周波電源として、サイクロコンバータを用
いてもよい。直流電源が得られる場合は、例えば図２の
低周波電源１４においてコンバータ部１４ａを省略する
ことができる。

【００７３】図６、図９における低周波電源１４，５４
は単相のものを示した。しかし、三相の低周波電源を用
いれば、第１の切換リレー３２，５６、第２の切換リレ
ー３４，５８による巻線への印加電圧の切換えは不要で
あり、一回の操作で迅速に消磁を行うことができる。

【００７４】変圧器は、高圧側巻線、低圧側巻線のいず
れの側から励磁して鉄心の消磁を行ってもよい。一般的
には、低圧側から励磁するほうが、例えば図９における
第１、第２の切換リレー５６ｂ，５８の耐電圧、変圧器
５０と第１、第２の切換リレー５６ｂ，５８との接続配
線の耐電圧等の点から有利である。印加電圧を一定にし
て、周波数を逐次上昇させる方法ないし装置の方が消磁
時間を短くできる。また、上記各発明の実施の形態にお
いては、変圧器を対象としたものについて示した。この
他にも、リアクトル、変流器、計器用変圧器等の鉄心を
有する電磁誘導機器においても同様に適用が可能であ
る。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１に記
載の電磁誘導機器の鉄心の消磁方法によれば、鉄心に巻
回され交流電圧が印加される巻線に消磁用電圧及び消磁
用周波数がともに交流電圧の電圧及び周波数よりも低く
かつ消磁用電圧及び消磁用周波数の少なくとも一方が鉄
心の残留磁束を低減させるように変化する消磁用の交流
を印加するので、電磁誘導機器の定格電圧よりも低い電
圧で残留磁束を容易に低減できる。従って、電磁誘導機
器に電気的な悪影響を与えることを防止でき、また励磁
突流を抑制できる。

【００７６】この発明の請求項２に記載の電磁誘導機器
の鉄心の消磁方法によれば、電磁誘導機器の交流電圧の
周波数は商用周波数であり、消磁用電圧が交流電圧より
も低い電圧であって消磁用周波数が商用周波数よりも低
い周波数から漸次増加するように電磁誘導機器の巻線に
印加するので、周波数が漸次増加することにより鉄心の
残留磁束が減少し、周波数を一定にして電圧を時間とと
もに減少させる方法よりも迅速に残留磁束を減少させる
ことができる。

【００７７】この発明の請求項３に記載の電磁誘導機器
の鉄心の消磁方法によれば、三相変圧器の三つの鉄心の
内の二つの鉄心にそれぞれ巻回された巻線を並列にして
消磁用の単相の交流を印加するので、消磁用電圧は定格
電圧よりも低い電圧で単相ゆえ三相変圧器への作業が容
易である。

【００７８】この発明の請求項４に記載の電磁誘導機器
の鉄心の消磁方法によれば、消磁用電圧をその波高値が
最大の位相から印加するとともに、鉄心の磁束と巻線に
流れる消磁用電流とを鉄心の磁化ヒステリシス特性とし
て描かせるので、描かれた磁化ヒステリシス特性から偏
磁や消磁の程度を視覚的に容易に確認できる。

【００７９】この発明の請求項５に記載の消磁装置を備
えた電磁誘導機器によれば、鉄心に巻回され交流電圧が
印加される巻線に消磁用電圧及び消磁用周波数がともに
交流電圧の電圧及び周波数よりも低い消磁用の交流であ
って消磁用電圧及び消磁用周波数の少なくとも一方が鉄
心の残留磁束を低減させるように変化する消磁用の交流
を印加する消磁装置を備えたので、消磁装置は低い消磁
用電圧及び低い消磁用周波数のものとなり容量が小さく
安価である。また、残留磁束を低減して、電磁誘導機器
に電気的な悪影響を与えることや励磁突流を抑制して電
磁誘導機器の信頼性や耐久性を向上させることができ
る。

【００８０】この発明の請求項６に記載の消磁装置を備
えた電磁誘導機器によれば、交流電圧の周波数が商用周
波数であり、消磁装置が消磁用周波数が商用周波数より
も低い周波数から漸次増加するようにされたものである
ので、消磁装置は低い消磁用電圧及び消磁用周波数のも
のとなり容量が小さく安価であり、また周波数を漸次増
加させることにより迅速に鉄心の残留磁束を低減でき
る。

【００８１】この発明の請求項７に記載の消磁装置を備
えた電磁誘導機器によれば、電磁誘導機器が三つの鉄心
にそれぞれ巻回された三つの巻線を有する三相変圧器で
あって、消磁装置が三つの鉄心の内の二つの鉄心に巻回
された巻線を並列にして消磁用の単相の交流を印加する
ようにされたものであるので、消磁装置は単相交流で構
成が簡易になり、かつ消磁装置を三相変圧器への供給が
容易である。

【００８２】この発明の請求項８に記載の消磁装置を備
えた電磁誘導機器によれば、消磁用の交流が巻線に印加
されているとき巻線への交流電圧の印加を禁止する禁止
手段を消磁装置に設けたものであるので、消磁装置に誤
って電力用の交流電圧が印加されるおそれがなく、電磁
誘導機器や消磁装置の損傷を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態を示す変圧器の消磁
回路を示す回路図である。

【図２】 図１における低周波電源の構成を示す回路図
である。

【図３】 図１における低周波電源の発生電圧を示す波
形図である。

【図４】 図１の実施の形態における消磁の状況を示す
ヒステリシス曲線である。

【図５】 この発明の他の実施の形態を示す低周波電源
の発生電圧を示す波形図である。

【図６】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す三
相変圧器の消磁回路を示す結線図である。

【図７】 図６の回路における変圧器が外鉄形の三相変
圧器の場合の鉄心の磁束の状態を示す説明図である。

【図８】 図６の回路における変圧器が内鉄形の三相変
圧器の場合の鉄心の磁束の状態を示す説明図である。

【図９】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す消
磁装置を備えたアーク炉用の外鉄形の三相変圧器を示す
結線図である。

【図１０】 図９における消磁制御装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１１】 消磁装置を備えたアーク炉用の内鉄形の三
相変圧器を示す結線図である。

【符号の説明】

１０，３０，４０，５０：変圧器、１０ａ，３０ａ，４
０ａ：鉄心、１０ｂ，３０ｂ，４０ｂ，５０ｂ：一次巻
線、５０ｃ：二次巻線、１４，５４：低周波電源、２
４：積分手段、２６：ＸＹレコーダ、３２，３４，５
６，５８：切換リレー、５９：消磁制御装置。

【手続補正書】

【提出日】平成９年３月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す
低周波電源の発生電圧を示す波形図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鞍谷 弘 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心に巻回され交流電圧が印加される巻
   線に消磁用電圧及び消磁用周波数がともに上記交流電圧
   の電圧及び周波数よりも低くかつ上記消磁用電圧及び上
   記消磁用周波数の少なくとも一方が上記鉄心の残留磁束
   を低減させるように変化する消磁用の交流を印加する電
   磁誘導機器の鉄心の消磁方法。
2. 【請求項２】 交流電圧の周波数は商用周波数であり、
   消磁用周波数が上記商用周波数よりも低い周波数から漸
   次増加する消磁用の交流を印加することを特徴とする請
   求項１に記載の電磁誘導機器の鉄心の消磁方法。
3. 【請求項３】 電磁誘導機器は三つの鉄心にそれぞれ巻
   回された三つの巻線を有する三相変圧器であり、消磁用
   の交流は単相であって、上記三つの鉄心の内の二つの鉄
   心に巻回された巻線を並列にして上記消磁用の単相の交
   流を印加することを特徴とする請求項１に記載の電磁誘
   導機器の鉄心の消磁方法。
4. 【請求項４】 消磁用電圧をその波高値が最大の位相か
   ら印加するとともに、鉄心の磁束と巻線に流れる消磁用
   電流とを鉄心の磁化ヒステリシス特性として描かせるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導機器の鉄心の
   消磁方法。
5. 【請求項５】 鉄心に巻回され交流電圧が印加される巻
   線に消磁用電圧及び消磁用周波数がともに上記交流電圧
   の電圧及び周波数よりも低い消磁用の交流であって上記
   消磁用電圧及び上記消磁用周波数の少なくとも一方が上
   記鉄心の残留磁束を低減させるように変化する消磁用の
   交流を印加する消磁装置を備えた電磁誘導機器。
6. 【請求項６】 交流電圧の周波数は商用周波数であり、
   消磁装置は消磁用周波数が上記商用周波数よりも低い周
   波数から漸次増加するものであることを特徴とする請求
   項５に記載の消磁装置を備えた電磁誘導機器。
7. 【請求項７】 電磁誘導機器は三つの鉄心にそれぞれ巻
   回された三つの巻線を有する三相変圧器であり、消磁装
   置は、消磁用の交流が単相であって、上記三つの鉄心の
   内の二つの鉄心に巻回された巻線を並列にして上記消磁
   用の単相の交流を印加するものであることを特徴とする
   請求項５に記載の消磁装置を備えた電磁誘導機器。
8. 【請求項８】 消磁装置に、消磁用の交流が巻線に印加
   されているときに巻線への交流電圧の印加を禁止する禁
   止手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の消磁
   装置を備えた電磁誘導機器。