JPH10163045A - 変圧器用鉄心、三相電源用変圧器及び放電灯安定器 - Google Patents

変圧器用鉄心、三相電源用変圧器及び放電灯安定器

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JPH10163045A
JPH10163045A JP8334981A JP33498196A JPH10163045A JP H10163045 A JPH10163045 A JP H10163045A JP 8334981 A JP8334981 A JP 8334981A JP 33498196 A JP33498196 A JP 33498196A JP H10163045 A JPH10163045 A JP H10163045A
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JP
Japan
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phase
core
transformer
phase power
discharge lamp
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JP8334981A
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English (en)
Inventor
Masaaki Yoro
正章 養老
Hirokazu Kato
浩和 加藤
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Eye Lighting Systems Corp
Original Assignee
Eye Lighting Systems Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、負荷変動に強く、安定な電力
供給を可能とする三相電源用安定器及び放電灯安定器を
提供することにある。 【解決手段】二個のE型鉄心部152,154と、前記
二個のE型鉄心部の各脚を対向させた状態で、対向する
脚の間にギャップをもって配置されるI型鉄心部15
6,158,160と、を備えた鉄心の三脚それぞれ
に、三相電源の各相のいずれかに接続された一次コイル
166,168,170と、該一次コイルに対応した二
次コイル172,174,176とを装着し、前記一次
コイル及び二次コイルを、それぞれ各脚のギャップ16
2上に配置したことを特徴とする三相電源用変圧器及び
放電灯安定器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は三相電源用変圧器、
特に各相に対応した負荷を安定に駆動する三相電源用安
定器の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】商用電源、あるいは発電器から直接得ら
れる三相電流は、それぞれ位相のずれた交流電流となっ
ており、これを整流して直流ないし単相の交流電流に変
換して用いる場合にはさしたる問題はない。しかし、三
相電源のそれぞれの相について各独立した負荷を設置す
る場合には、各相のバランスを取る必要を生じる。例え
ば、図4に示すように三相電源10の各相12,14,
16に対応した負荷、例えば放電灯18,20,22を
点灯する場合には、各相12,14,16の正弦波交流
電流に対して各相同一の安定器24,26,28が要求
される。
【0003】しかしながら、各相のバランスをとるため
に、常に適正な安定器負荷を揃えるには、煩雑な作業を
要求される。さらに三相電源として三相発電器を用いた
場合には、それぞれの安定器に接続された負荷としての
放電灯24,26,28のいずれかが消灯すると、各相
12,14,16に加わる負荷にアンバランスが生じる
こととなる。従って、このような場合には他の放電灯も
停止しなければ、安定器及び発電器に過大な異常負荷を
かけることとなる。この結果、安定器、発電器、場合に
よっては正常な放電灯までを破壊することにもなる。
【0004】一方、一の鉄心を用いた三相三脚変圧器を
用いることも可能である(特開平1−241381号、
特開平8−148352号等)。このような三相変圧器
によれば、三相電圧が平衡していれば、各脚の磁束は大
きさが等しく、位相差も120゜ずつであることから、
各瞬時値の和はゼロとなり、磁束の帰路を必要としない
ことから、三脚鉄心とすることができるのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の三相三脚変圧器は、通常の場合その出力が整流され、
あるいは単相化されて一の負荷に供給されており、この
点で各相個別の安定器を用いた場合とさしたる相違はな
く、前述した三相電圧の平衡を前提にした回路構成とせ
ざるを得ない。すなわち、三相三脚変圧器から三相の出
力を得、それぞれの相に独立した負荷を設けた場合に
は、各負荷が均一であれば問題ないが、負荷にアンバラ
ンスを生じた場合、例えば各出力相にそれぞれ放電灯が
接続されておりそのいずれかが放電を停止した場合など
には、他の出力相に接続された放電灯に過電流が流れ、
あるいは三相発電器などの三相電源に異常負荷を与え、
変圧器のみならず放電灯あるいは三相発電器に損傷を与
えるおそれがあった。
【0006】このため、例えば三相電源に3つの放電灯
を点灯させる場合など、それぞれの出力相に放電灯を接
続すれば本来は整流あるいは単相化が必要ない場合に
も、放電灯あるいは発電器の保護のため整流あるいは単
相化が要求されてしまい、コストの上昇、変圧器の複雑
化を避け得ないものであった。本発明は前記従来技術の
課題に鑑みなされたものであり、その目的は負荷変動に
強く、安定な電力供給を可能とする三相電源用安定器を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる変圧器用三脚鉄心は、二個のE型鉄心
部と、前記二個のE型鉄心部の各脚を対向させた状態
で、対向する脚の間にギャップをもって配置されるI型
鉄心部と、を備えたことを特徴とする。
【0008】また、本発明にかかる三相電源用変圧器
は、前記鉄心の三脚それぞれに、三相電源の各相のいず
れかに接続された一次コイルと、該一次コイルに対応し
た二次コイルとを装着し、前記一次コイル及び二次コイ
ルを、それぞれ各脚のギャップ上に配置したことを特徴
とする。
【0009】また、本発明にかかる放電灯安定器は、前
記変圧器の各一次コイルに三相電源の各相をそれぞれ接
続し、各二次コイルに進相コンデンサを介して放電灯が
接続されたことを特徴とする。また、本発明にかかる変
圧器は、2次ギャップ/1次ギャップは1.5〜3.5
であることが好適である。
【0010】
【発明の実施形態】以下、図面に基づき本発明の好適な
実施形態について説明する。なお、前記従来技術と対応
する部分には符号100を加えて示し説明を省略する。
図1には本発明の一実施形態にかかる三相電源用変圧器
の鉄心が示されている。同図に示す鉄心150は、二個
のE型鉄心部152,154と、3個のI型鉄心部15
6,158,160とを備える。そして、前記E型鉄心
部152の各脚152a,152b,152cと、E型
鉄心部154の各脚154a,154b,154cを対
向させた状態で、対向する脚の間にI型鉄心部156,
158,160が配置される。
【0011】前記E型鉄心部152,154、I型鉄心
部156,158,160は、それぞれ磁気絶縁体16
2a,162b,…162fを挟んで接着され、該磁気
絶縁体162をギャップとした磁気漏変圧器用鉄心15
0が形成される。図2には、前記鉄心150上にコイル
を装着した三相電源用変圧器164が示されている。す
なわち、前記鉄心150の各磁気絶縁体162a,16
2c,162e上には、それぞれ三相電源の各相に対応
した一次コイル166,168,170が配置され、ま
た各磁気絶縁体162b,162d,162f上にはそ
れぞれ二次コイル172,174,176が配置されて
いる。以上のようにして、鉄心150の三脚それぞれの
2個のギャップの一方の上に一次コイルを、他方の上に
二次コイルをそれぞれ卷回した三相電源用変圧器が構成
される。
【0012】そして、図3に示すように、前記一次コイ
ル166,168,170には三相電源110の各相1
12,114,116が接続されており、また二次コイ
ル172,174,176にはそれぞれ進相コンデンサ
178,180,182を介して放電灯118,12
0,122が接続されている。以上のように構成された
三相電源用変圧器164によれば、一次コイル166,
168,170に対応したギャップ162a,162
c,162eはそれぞれ遅れ電流を発生し、進相コンデ
ンサ178,180,182の発生する進相電流とのバ
ランスをとり、また、二次コイル172,174,17
6に対応したギャップ162b,162d,162f
は、放電灯118,120,122の安定点灯に寄与し
ている。
【0013】なお、本実施態様によれば、図1に示すよ
うに鉄心150はそれぞれテープ状鉄薄板を卷回して得
た外殻巻鉄心及び内殻巻鉄心を用いている。すなわち、
外殻巻鉄心Iの開口部に2本の内殻巻鉄心II,IIIを並
列挿入し、固定した後、切断線184,186で切断
し、前記E型鉄心部152,154、I型鉄心部15
6,158,160に分離される。この場合、内殻巻鉄
心及び外殻巻鉄心に形成される磁路は相互に影響される
ことが少なく、例えばU相が形成する磁束は内殻巻鉄心
を介してV相及び外殻巻鉄心を介してW相にそれぞれ均
等に分割され、より安定性を向上させることができる。
【0014】なお、本発明にかかる鉄心としては、所定
形状に打ち抜かれた薄板を複数枚重ね合わせて得られる
打ち抜き鉄心を用いることもできる。この場合には、E
型鉄心部、I型鉄心部をそれぞれ分離することなく、各
ギャップ部分にスリットを設けてもよい。
【0015】
【実施例】次に、本発明者等は本発明にかかる三相電源
用変圧器の効果を示すため、下記のような試験を行っ
た。 1.三相電源の各相に独立した変圧器を設けた場合と、
前記実施態様との対比 まず、本発明者等は一次コイル及び二次コイルに対応し
た部分にギャップを設けた内鉄型単相用変圧器3台の一
次コイルを三相発電器の各相に接続し、二次コイルを前
記図3と同様にそれぞれ進相コンデンサを介して放電灯
に接続した。一方、前記実施態様にかかる三相電源用変
圧器は、前記単相用変圧器と同様の一次コイル及び二次
コイルを用いた。
【0016】それぞれ、3灯とも放電灯が点灯している
場合には、力率、安定状態とも大差がなかった。しかし
ながら、1灯を消灯すると、単相用変圧器を用いた場合
には他の放電灯に供給される電流が急激に増大し、正常
な放電灯の破壊を生じるおそれがあり、しかも三相発電
器にも過負荷がかかることが確認された。これに対し、
前記実施態様にかかる三相電源用変圧器を用いた場合に
は、他の放電灯及び三相発電器にかかる過負荷が大幅に
低減された。
【0017】2.ギャップを各脚の一次コイルと二次コ
イルの間に一個のみ設けた場合と、前記実施態様との対
比 鉄心として、図2において、一次コイルと二次コイルの
間に一個のみのギャップを設けた場合と、本発明にかか
る三相電源用変圧器を用いた場合とを比較した。ギャッ
プを各脚一個のみ設けたものでは、3灯とも放電灯の点
灯を試みた場合にも、各放電灯の安定性に問題があっ
た。また、1灯を消灯すると、単相用変圧器を用いた場
合には他の放電灯に供給される電流が急激に増大し、正
常な放電灯の破壊を生じるおそれがあり、しかも三相発
電器にも過負荷がかかることが確認された。
【0018】3.一次コイル、二次コイルに対応したギ
ャップの検討 さらに本発明者等は、一次コイル、二次コイルに対応し
たギャップ幅に相関があることを見出した。そこで、以
下のように一次コイル、二次コイルに対応したギャップ
幅の異なる安定器を製造し、その特性について検討を行
った。
【0019】
【表1】 ──────────────────────────────────── 一次コイル対応キ゛ヤツフ゜(mm) 10.0 5.0 3.33 2.5 2.0 1.67 1.25 1.0 二次コイル対応キ゛ヤッフ゜(mm) 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0キ゛ヤッフ゜ 比(2次/1次) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 ──────────────────────────────────── 安定性 × △ ○ ◎ ◎ ○ △ × ──────────────────────────────────── 上記表1より明らかなように、二次コイルに対応したギ
ャップ幅は、一次コイルに対応したギャップ幅よりも大
きいことが好ましく、ギャップ比は好ましくは1.5〜
3.5、特に好ましくは2.0〜2.5である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる三相
電源用変圧器によれば、三脚鉄心のそれぞれの脚に2個
のギャップを設け、一方のギャップ上に一次コイルを、
他方のギャップ上に二次コイルを装着することとしたの
で、各二次コイルに個別の負荷を接続した場合にも、優
れた安定性を得ることができる。また、本発明にかかる
変圧器を放電灯安定器として用い、各二次コイルに接続
される負荷として放電灯を接続することにより、いずれ
かの放電灯の消灯などによる負荷変動の影響を減少させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる変圧器用鉄心の組
立状態の説明図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる三相電源用変圧器
の概略構成の説明図である。
【図3】本発明の一実施形態にかかる放電灯安定器の概
略回路構成の説明図である。
【図4】従来の一般的な三相電源用放電灯安定器の概略
回路構成の説明図である。
【符号の説明】
10,110 三相電源 12,14,16,112,114,116 U,V,
W相 18,20,22,118,120,122 放電灯 24,124 放電灯安定器 150 鉄心 152,154 E型鉄心 156,158,160 I型鉄心 162 磁気絶縁体(ギャップ) 164 三相電源用変圧器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二個のE型鉄心部と、 前記二個のE型鉄心部の各脚を対向させた状態で、対向
    する脚の間にギャップをもって配置されるI型鉄心部
    と、を備えたことを特徴とする変圧器用三脚鉄心。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の鉄心の三脚それぞれに、 三相電源の各相のいずれかに接続された一次コイルと、 該一次コイルに対応した二次コイルとを装着し、 前記一次コイル及び二次コイルを、それぞれ各脚のギャ
    ップ上に配置したことを特徴とする三相電源用変圧器。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の変圧器の各一次コイルに
    三相電源の各相をそれぞれ接続し、各二次コイルに進相
    コンデンサを介して放電灯が接続されたことを特徴とす
    る放電灯安定器。
  4. 【請求項4】 請求項2または3記載の変圧器におい
    て、2次ギャップ/1次ギャップは1.5〜3.5であ
    ることを特徴とする三相電源用変圧器。
JP8334981A 1996-11-29 1996-11-29 変圧器用鉄心、三相電源用変圧器及び放電灯安定器 Pending JPH10163045A (ja)

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