JPH118138A - 同軸変圧器、同軸変圧器群、多軸同軸変圧器、同軸直交変圧器、移相同軸直交変圧器、移相調整同軸直交変圧器、多相移相調整同軸直交変圧器、同軸直交変圧器群、移相同軸直交変圧器群、相変成同軸直交変圧器、三相単相同軸直交変圧器、多相単相同軸直交変圧器群、可変電圧調整同軸変圧器、可変移相同軸直交変圧器、全変成同軸直交変圧器、消磁装置付変圧器、冷却マニホルド付変圧器、リアクトル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】円筒同軸上で、二つの放射巻線を直列化した二
重放射巻線と同軸巻線を直交させ、両巻線間と二つの放
射巻線間に発生する位相差により移相変圧器を得、移相
変圧器を固定脚、同軸変圧器を可動脚として、可変移相
変圧器を得る。 【解決手段】 スリット２付切欠鉄心脚７６と放射巻端
鉄心脚７８から構成される切欠チャネル７４を持つ放射
鉄心脚７９に一重放射巻線８０を巻いた一重放射巻鉄心
脚８１を、継鉄脚１２０を介して二直列化した二重放射
巻鉄心脚８２の外輪に対して、一重同軸巻線８３を入れ
子構造とした一層同軸二重放射巻鉄心脚１８４に、さら
に一重同軸巻線８３の巻鉄心脚を入れ子構造とした二層
同軸二重放射巻鉄心脚１８７を入れ子構造とした継鉄環
脚１４の両端で、継鉄盤１２により接合することで同軸
自覆型の閉磁路を構成し、該一重放射巻線８０と一重同
軸巻線８３の三巻線間で移相変成する二層同軸二重直交
変圧器１８８を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】電圧、電流、移相、相数を変
成する変圧器およびリアクトルの構成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に変圧器は、共通の閉磁路（磁気回
路）と磁路に鎖交する複数の閉電路（電気回路）により
構成され、電磁誘導作用により、入力系と出力系の電
圧、電流を変成し、必要により相数、位相を変成し、絶
縁することを主機能とする電気機器である。一般に、変
圧器の鉄心は、巻線を巻いた脚と巻線と関わらない継鉄
からなり、該脚と該継鉄部を鉄心と呼び、一般に該鉄心
は薄鋼鈑（電磁鋼鈑）を成層した構造で、閉磁路を構成
する変圧器である。この変圧器を大別すると、鉄心だけ
で閉磁路を構成する鉄心変圧器、鉄心を利用しない空心
変圧器、鉄心磁路の一部を空心磁路とするギャップ付変
圧器に区分される。以上により、該鉄心変圧器は該脚と
該継鉄が閉磁路を構成し、また、該巻線は電流通流のた
め、閉電路を構成する必要があり、さらに、両者の該閉
磁路と閉電路がリング結合する構造が必要である。した
がって、これら両者の該閉磁路と該閉電路が該リング結
合することから、すくなくとも、どちらか一方が開路し
た状態後、閉路を構成するか、どちらかの該閉路を貫通
構成することを必要としている。

【０００３】一般に前記鉄心変圧器の鉄心には、発明初
期に利用された針金束合鉄心が、次に薄鉄板が、さら
に、近年ではロール巻圧延鋼板を切り出した薄鋼鈑（電
磁鋼鈑）が利用されている。

【０００４】文献（坪島茂彦、羽田正弘著、変圧器、発
行所（東京電気大学出版局）、１９９４年１１月２０日
発行ｐ１９）、文献（浅川七平、清水 栄著、変圧器、
発行所（日刊工業新聞社）、昭和４１年４月３０日初発
行ｐ８３）、文献（玉井 昭著、磁気増幅器、発行所
（東京電気大学出版局）、昭和４６年３月１５日２発行
ｐ１１）によれば、該鉄心脚・継鉄の構成方法として
は、以下の方式がある。上記環状薄鋼鈑を積み重ねる環
状積重ね鉄心方式以外の方式では、前記閉電路に対し
て、上記薄鋼鈑をテープ状に巻付け成層する巻成層鉄心
方式、直に巻鉄心を巻付ける直成層鉄心巻方式、長方形
に巻付け接着材で固着したものをＣ形に２分割し、巻鉄
心を構成するＣ形成層鉄心（カットコア）方式、長方形
に巻付けたものを一箇所切断し、コイルをはめ込むラッ
プ成層鉄心（ラップコア）方式などいずれの方式も、閉
磁路を形成するための薄鋼鈑の接合に工夫を施してい
る。

【０００５】さらに、Ｉ字短冊だけで閉磁路を構成させ
るときには、Ｉ字短冊の接合に際して、Ｉ字短冊先端を
４５度、６０度にカットし、該カット面を接合させる額
縁成層鉄心方式、先端部をカットせず、Ｉ字短冊の側面
と先端面を接合させて薄鋼鈑の閉磁路を作成し、該閉磁
路を重ねて鉄心を成層構成するＩ字短冊成層鉄心方式、
Ｅ字・Ｉ字短冊接合鉄心方式などの工夫を凝らしてい
る。

【０００６】前記文献（坪島茂彦、羽田正弘著、変圧器
１４章）によれば、前記直成層鉄心巻方式を除き、上記
各種鉄心構成方式の前記鉄心の閉磁路には接合部がある
ため、該接合部の隙間により磁気抵抗の増大を促し、励
磁電流の増加、励磁損失が発生することとなるほか、該
接合部の成層の相違により、渦電流通路ができ、渦電流
損により、局所加熱、騒音などが発生することとなるた
め、各種の熱交換・騒音対策方法に工夫を取り入れてい
る。

【０００７】文献（電気学会通信教育会著作、変圧器、
発行所（東京電気大学出版局）、１９９０年３月５日７
版発行ｐ１３１）によれば、前記鉄心脚と前記鉄心脚に
連接する継鉄の断面が不整となると、両者の接合部付近
で磁束が成層に直角に移動して、渦電流損が増加するた
め、断面接合への大きな労力を払っている。

【０００８】前記文献（坪島茂彦、羽田正弘著、変圧器
１４章）によれば、前記鉄心変圧器を交流励磁すると励
磁方向に周期的に伸縮し、該励磁磁界の二倍の周波数で
振動する磁わい振動が発生し、前記鉄心の磁わい振動は
鉄心締め付け金具、絶縁油を介して、前記変圧器のタン
ク壁、タンク底板、放熱器などに伝搬し、大気中に振動
が放出されるので、その結果、騒音が発生する。そのた
め、制振鋼板による密閉構造化や側面部張り付け方法、
コンクリートパネル、コンクリート防護壁等の騒音対策
方法などを取り入れている。

【０００９】前記文献（坪島茂彦、羽田正弘著、変圧器
ｐ１８）によれば、上記各種鉄心構成方式の前記鉄心は
いずれも圧延方向に圧延した前記電磁鋼板を利用するこ
とから、成層すれば、成層の断面は矩型断面とならざる
を得ない結果、円形コイル内を該矩型断面成層が貫通す
れば、該円形コイルに内接する矩型断面成層とは、内側
空間に非有効空間ができるため、異形矩型断面成層化し
た段付方式の採用するなどの工夫を図っている。

【００１０】前記文献（坪島茂彦、羽田正弘著、変圧器
ｐ２９）によれば、前記鉄心変圧器の前記巻線に発生す
る電磁力は、電流の二乗に比例した電磁力が発生する。
該電磁力は、同方向電流線同志では吸引力が作用し合
い、異方向電流線同志では反発力が作用することが知ら
れている。

【００１１】一般に一次巻線と二次巻線間の電流が異方
向であるときには、一次巻線と二次巻線間に作用する該
電磁力は反発力として作用するため膨張力として働き、
同方向の電流が流れる巻線同志間では、互いに吸引力が
作用するため収縮力として働くことになる。

【００１２】また、一次巻線と二次巻線間の巻軸方向の
中央位置が一致していない場合は、放射方向の磁束密度
と巻線電流が作用し合うため、巻軸方向に圧縮・延伸、
押し出し電磁力が発生する。

【００１３】したがって、該巻軸方向に対して該巻線は
該巻線中央位置が一致しない構造の前記変圧器の場合は
不均一な力が作用する結果、その不均一力を抑える強固
なフレームを採用している。

【００１４】さらに、該鉄心には磁束密度の二乗に比例
する電磁力が発生するため、該鉄心閉磁路と巻線閉電路
が軸対称構造でない場合は、該鉄心を構成する前記成層
間同志に不均一な電磁力が発生するほか、前記鉄心成層
接合部にも電磁力が発生するため、その不均一な電磁力
を抑えるため、強固な接着、圧着などの工夫を施してい
る。

【００１５】文献（別所一夫著、相数変換器（単相一三
相変換器）の動作理論、電気学会誌、１９６６年、第８
６巻、第８号ｐ１３２２）によれば、単相三相変圧器と
して、入力巻線と飽和鉄心に巻かれた出力巻線の両者に
漏れ磁路を設け、出力巻線にコンデンサを並列接続し
て、単相三相変圧器を構成している。

【００１６】前記文献（坪島茂彦、羽田正弘著、変圧器
ｐ１１７）によれば、入力系の相数と出力系の相数を変
成する変圧器で、二相三相相数変成にスコット変圧器、
三相六相相数変成変圧器があるが、相変成における各相
入力が平衡しない場合は、出力相系も不平衡となり、ま
た、出力相系が不平衡となると、各相入力が平衡しない
ため、必要により該不平衡を矯正する装置を付加して、
出力系の平衡を保っている。

【００１７】文献（電気学会著、半導体電力変換回路、
発行所（電気学会）、１９８８年６月３０日３版発行ｐ
１９７）によれば、三相供給系から直流供給系に全波順
変換する場合、三相各相を全波整流して直流母線化する
方法が取られることが一般であるが、その場合、最低６
個の半導体を必要とし、直流から三相系に変換する逆変
換の場合も同様に、最低６個の半導体を必要としてい
る。

【００１８】文献（後藤文雄著、電気概論、発行所（丸
善株式会社）、昭和４０年３月１５日第３版第３刷発行
ｐ１２７）、前記文献（坪島茂彦、羽田正弘著、変圧器
ｐ１３７）によれば、一般に、位相を変成する変圧器と
して移相変圧器、負荷時位相調整器、負荷時電圧・位相
調整器がある。

【００１９】多相移相変圧器の例として、該多相の二次
系において、ある三次巻線相と、異なる相の二次巻線相
と任意のタップ比で合成する、すなわち、タップ比を任
意に設定できるタップ切換器を付加すれば、随意に任意
の位相と電圧を変成することができるが、該移相変圧器
には、異なる相の電源として、各相間に位相が異なる多
相電源や独立の電源を必要としている。

【００２０】変圧器のタップ切換えは無負荷、無電圧で
行う方式が一般的であるが、その場合は、タップ切換え
時の供給が瞬断するこことなる。そこで、負荷を掛けた
ままタップを切換える方式の変圧器として、文献（電気
工学ハンドブック、電気学会編、発行所（電気学会）、
昭和２６年７月２５日発行ｐ７０２）では、単相誘導電
圧調整器、三相誘導電圧調整器、前記文献（坪島茂彦、
羽田正弘著、変圧器ｐ１３０）では負荷時タップ切換変
圧器などがあると記述されている。

【００２１】しかしがら、単相誘導電圧調整器にあって
は、大きな電圧降下が発生するため三次巻線を設けるな
ど複雑な機構を有すること、回転角により固定子と回転
子の間隙が変化するため、漏洩インピーダンス変化が著
しいので、インピーダンス変化を補う励磁をするなどの
工夫をしている。

【００２２】また、負荷時タップ切換変圧器（並列区分
リアクトル方式）にあっては、限流リアクトル、切換開
閉器、タップ選択器による複雑な機構と切り換え手順
で、その機能を維持している。

【００２３】前記文献（浅川七平、清水 栄著、変圧器
ｐ９９）によれば、励磁突入電流は、鉄心を励磁するた
めに励磁電流を投入するときの電流をいい、該励磁電流
を流すとき、その励磁に使われる電源電圧は、励磁磁束
の単位時間あたりの変化率と等しい関係がある。この関
係を積分した過渡磁束は、励磁投入時の積分値で表わ
せ、該積分値は、該鉄心内に残留した磁束である残留磁
束を表わす積分定数に、投入電源電圧の時間積分磁束が
加算されることから、該残留磁束が大きい場合は、該積
分値が非常に大きくなり、前記鉄心の内部に大きな過渡
磁束が発生することとなる。

【００２４】その結果、該過渡磁束が前記鉄心の飽和領
域を超えるので、変圧器リアクタンスが低下し、大きな
前記励磁突入電流が流れるため、瞬時的な電圧降下、電
圧歪みの発生、他の電力機器への影響が発生するほか、
文献（野々村猛、安部正彰、植木芳照著、変圧器励磁突
入電流シミュレーション、富士時報、１９８０年第５３
巻第５号ｐ３１４）によれば、事故電流との区分用の特
別なリレーなどを採用して、影響を防ぐ工夫をしてい
る。

【００２５】また、前記励磁突入電流の過渡定数は前記
鉄心変圧器のリアクタンスを巻線抵抗で徐した値であ
り、一方、該鉄心変圧器のリアクタンスは、前記鉄心に
主磁束が通過する断面積に比例して大きくなるため、高
電圧・高容量化に伴ない、該過渡定数が増加することと
なり、その結果、励磁突入電流の過渡特性電流の継続時
間が長くなり、系統の電力機器、負荷設備への影響が継
続することになる。

【００２６】上記問題を解決するため、文献（藤本 敏
朗著、変圧器の励磁突入電流と設計面・運用面の留意事
項、電気技術者、１９９７年第３号ｐ１４）によれば、
各種の方策が施されている。

【００２７】前記成層鉄心は表面絶縁を施した電磁鋼板
を積み重ねて鉄心を構成しているので、積み重ねた成層
方向と直角の方向には、該表面絶縁のため熱伝導性が低
いことになる。

【００２８】そのため、前記文献（坪島茂彦、羽田正弘
著、変圧器ｐ３８）によれば、特に、大型鉄心では、成
層方向に適当に分割したり、成層に直角方向の幅方向に
分割して、冷却用ダクトを設けるなどの工夫を施してい
る。

【００２９】また、熱伝導性が低い鋼板を巻成層してい
る中小容量変圧器の鉄心においては、大型鉄心の様な内
部からの熱放散方法を採用し難いため、それだけ、熱の
放散限界から定格容量を低く制限している。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】前記Ｃ形成層鉄心方
式、前記ラップ成層鉄心方式、前記額縁成層鉄心方式、
前記Ｉ字短冊成層鉄心方式、前記Ｅ字・Ｉ字短冊接合鉄
心方式などの方式を採用する場合は、その製造工程が複
雑となる欠点を有している。

【００３１】本発明は、前記鉄心脚が前記円成層および
前記環状円成層による前記円筒・楕円筒巻鉄心脚に対し
て、同形状の鉄心環脚、または、継鉄環脚で自覆構造を
構成する閉磁路による変圧器であることから、本発明の
変圧器の該閉磁路には従来の変圧器に見られるように薄
鋼板断面を接合するような接合部はない。

【００３２】したがって、本発明は、従来の変圧器の様
な鉄心差し込み作業、鉄心接合部の溶接作業、前記成層
鉄心における接合成層の整合作業などの複雑な製造工程
を簡素化することを目的としている。

【００３３】巻鉄心方式により鉄心を構成した変圧器を
除き、従来の変圧器においては、閉磁路を構成するため
に、かならず、接合部を有し、その結果、該接合部の隙
間による前記励磁損失および渦電流損は必然であり、そ
のため局所加熱、騒音などが発生する欠点がある。

【００３４】また、該接合部の間隙が電磁力、施工不良
などにより拡大した場合、さらに局所加熱、騒音などが
拡大する欠点があるほか、前記鉄心脚と前記鉄心脚に連
接する継鉄の断面が異なると、両者の接合部付近で磁束
が成層に直角に移動して、渦電流損が増加する欠点があ
る。

【００３５】本発明は、円・楕円型、環状円・楕円電磁
鋼板を成層して、前記鉄心脚と前記継鉄を構成するた
め、鉄心閉磁路には一切の接合部がない構造とすること
ができるので、前記接合部に伴う渦電流損、騒音、発熱
を発生させないようにすることが目的である。

【００３６】前記磁わい振動が、鉄心締め付け金具、絶
縁油を介して、前記タンク壁、タンク底板、放熱器など
に伝搬し、大気中に主として騒音となって放出される。
その騒音の発生に対処するため、前記各種騒音対策方法
などを取り入れなくてはならない欠点がある。

【００３７】本発明は、前記円・楕円型、前記環状円・
楕円形状の薄鋼板を成層して、前記鉄心脚と前記継鉄を
連接して構成する鉄心閉磁路を自覆構造とすることによ
り、鉄心が同軸方向で往復構造となり、さらに、前記鉄
心脚と前記継鉄環に掛かる交流磁界の方向が相互に打ち
消す方向となる。

【００３８】したがって、本発明により、前記鉄心脚と
前記継鉄環脚の磁わい振動を音源とする大気振動の位相
が逆位相となるので、相互に振動波がキャンセルするよ
うに働くこと、および前記継鉄で完全密封できるため、
本発明に関わる全ての変圧器において発生する磁わい振
動による騒音の低下を図ることを目的としている。

【００３９】従来の変圧器の巻線を円形巻線とする場合
は、該円形巻線の内側空間をできるだけ、前記鉄心脚を
内接するために、前記矩型断面成層を可能な限り円形と
するため前記段付方式を採用するが製造工程が複雑とな
る欠点がある。

【００４０】また、前記該段付け構造では、前記鉄心脚
・巻線において発生する熱は均一であるが、前記段付け
構造に内接する空間は均一でないため、熱放散が均一と
ならない欠点があり、さらに、前記段付構造ではあくま
で円形近似のため、近似分だけ前記巻線半径が大きくな
る欠点がある。

【００４１】本発明は、前記鉄心脚が前記円・楕円形成
層、前記環状円・楕円形の薄鋼板の成層による構造であ
るので、前記巻線と前記鉄心脚の断面が相似形構造とな
ることから、製造工程の簡素化を促すことを目的とし、
前記内接空間が均一、内接空間が構造に起因する不要空
間を排した必要空間のみとすることができるため、前記
巻線半径は最小化させることを目的としている。

【００４２】前記鉄心変圧器の前記巻線に流れる電流が
短絡電流など大きい場合、大きな前記電磁力が前記巻線
と前記鉄心に発生するが、対称構造となっていない場合
は、前記巻線と前記鉄心に不均一な電磁力が発生する欠
点を有している。

【００４３】本発明は、前記鉄心脚が前記円成層および
前記環状円成層による円筒・楕円筒構造であることか
ら、前記電磁力（放射方向押広力、圧縮力）に対して、
放射方向の電磁力は均一であり、前記電磁力の力の方向
と同方向となっていることを目的としている。

【００４４】また、前記円・楕円形成層、前記ドーナツ
円・楕円形の薄鋼板の成層による構造であることから、
軸方向に対しては、センター位置が設定し易く、巻線・
鉄心を対称配置させ易く、軸方向に発生する電磁力の前
記を保持させ易いことを目的としている。

【００４５】従来の単相三相変圧器においては、三相電
圧が得られものの、電流は三倍周波数となる欠点を有す
ること、コンデンサーと変圧器リアクトルとの並列共振
回路を必要とし、磁気飽和という非線形性を利用するた
め出力が不安定であるという欠点を有することとなる。

【００４６】本発明は、コンデンサーと変圧器リアクト
ルとの並列共振回路を必要としない方式であり、同軸上
に同軸巻線と放射巻線を直交させた同軸直交変圧器と単
相から三つの出力を出せる変圧器、または、変圧器群と
により、単相から三相に変換することを目的としてい
る。なお、その場合、上記例において電流が三倍周波数
となったが、本発明においては、変成後の相の電圧、電
流とも単相電源の周波数と同一である。

【００４７】入力系の相数と出力系の相数を変成する変
圧器として、特に利用されている相数変成変圧器として
は、二相三相相数変成ができるスコット変圧器がある。
該スコット変圧器における三相系（二相系）の電源相平
衡において、二相系（三相系）の負荷平衡が不平衡状態
となったときには、電源側にも不平衡状態を誘因させる
欠点を有している。

【００４８】本発明は、同軸直交変圧器の同軸巻線と放
射巻線間の位相、二重放射巻鉄心脚に巻かれた二つの放
射巻線同志間の位相が変成する性質を引き出す移相同軸
直交変圧器、移相調整同軸直交変圧器を利用することに
より、三相と単相の直接相互変換ができることから、三
相供給系の相平衡を不平衡させることがないこと、ま
た、単相系から三相系への変成においても、二相から三
相への変換でなく単相からの三相変換であることから、
二相間に発生している相不平衡が三相に移行するような
相不平衡が発生しないことは自明であり、単相と三相が
相互に平衡変換させることを目的としている。

【００４９】なお、本発明は、多相から単相、単相から
多相への変換も、複数組み合わせれば容易に可能であ
り、単相・三相平衡変換に限定するものではなく、単相
・多相平衡変換も可能である。

【００５０】三相供給系から直流供給系に前記全波順変
換する場合、最低６個の半導体を必要とする欠点を持っ
ている。

【００５１】本発明は、同軸直交変圧器の同軸巻線と放
射巻線間の位相、二重放射巻鉄心脚に巻かれた二つの放
射巻線同志間の位相が変成する性質を引き出す請求項２
記載の全ての同軸直交変圧器を利用することにより、三
相から単相へ直接変換ができることから、該単相の整流
順変換おいて、最低２個の半導体で全波整流順変換でき
ることを目的とし、単相三相変換に際しても最低２個の
半導体で逆変換できることを目的としている。

【００５２】一般に前記移相変圧器、負荷時位相調整
器、負荷時電圧・位相調整器は、一次系電源として各相
間に位相が異なる多相電源や独立電源を必要とする欠点
を有している。

【００５３】本発明は、同軸直交変圧器の同軸巻線と放
射巻線間の位相、二重放射巻鉄心脚に巻かれた二つの放
射巻線同志間の位相が変成する性質を引き出す請求項２
記載の全ての同軸直交変圧器を利用すれば、従来の様に
異なる電源相と結合せずに、同一電源の下に、該巻線間
の巻数比を任意に設定することだけで、任意の電圧と位
相を得て、移相をすることを目的としている。

【００５４】一般に変圧器のタップ切換え、負荷を掛け
たままのタップ切換えが可能な前記単相誘導電圧調整器
にあっては、大きな電圧降下が発生するため三次巻線を
設けるなど機構が複雑であり、前記単相誘導電圧調整器
・前記三相誘導電圧調整器ともに回転角により固定子と
回転子の間隙が変化するため、漏洩インピーダンス変化
が著しい欠点を持っている。

【００５５】また、前記負荷時タップ切換変圧器（並列
区分リアクトル方式）にあつては、限流リアクトル、切
換開閉器、タップ選択器による機構と切り換え手順など
が複雑である欠点を持っている。

【００５６】本発明は、上記巻鉄心脚と上記継鉄を脚と
する継鉄脚のいずれかを固定脚、可動脚とするか、両者
を可動脚とし、または、該巻鉄心脚同志のいずれかを固
定脚、可動脚とするか、両者を可動脚とし、該固定脚と
可動脚が互いに相対変位した場合、該固定脚と該可動脚
で構成する閉磁路から、該固定脚、該可動脚の巻線部を
一部離脱させることとなるため、該固定脚、該可動脚の
巻線部間に発生する誘導起電力を変化させる結果とな
り、該固定脚、該可動脚の巻線部間の変成量を可変させ
る可変電圧調整同軸変圧器である。

【００５７】以下において、該固定脚と該可動脚が相対
変位する訳であるから、同軸上の両脚の少なくともどち
らか一方を可動脚とするか、両者を可動脚とし、二つの
可動脚を可動させて、所要の変成を達成することも可能
であるが、該固定脚と該可動脚の二つを有する可変電圧
調整同軸変圧器として説明する。

【００５８】本発明は、該固定脚と該可動脚が同軸に配
置して、該固定脚、該可動脚の巻線部間の変成量を可変
させる同軸型の可変電圧調整同軸変圧器である。

【００５９】一方、該固定脚と該可動脚を別軸に配置し
て、両固定・可動脚を連接する継鉄盤で閉磁路を構成さ
せ、その閉磁路上の該固定脚の巻線と該可動脚の巻線間
の電磁誘導結合関係の疎密度を可変させ、該固定脚、該
可動脚の巻線部間の変成量を可変させる多軸型の可変電
圧調整同軸変圧器である。

【００６０】本発明では、上記方法により、該固定脚の
巻線と該可動脚の巻線間の誘導起電力を可変させたと
き、両巻線間で鎖交する巻数が可変することになり、タ
ップ切換器によるタップ切換方式でなく、随意に、任意
の誘導起電力を得る可変電圧調整同軸変圧器が構成でき
る。

【００６１】また、該固定脚と該可動脚のいずれかを上
記同軸直交変圧器に替えることにより、可変移相ができ
る可変移相同軸変圧器を構成することもできる。

【００６２】本発明の可動巻鉄心脚の可動方法には、駆
動棒を可動脚の頭部、または、低部に取り付け、あるい
は、可動脚の側部に可動脚の可動腕を取り付け、可動脚
に該駆動棒や該駆動腕などの動力伝達部を介して、手
動、電気、機械式の駆動装置により、可動巻鉄心脚を可
動させる方法がある。

【００６３】なお、駆動棒を可動脚の頭部、または、低
部に取り付ける方法、あるいは、可動脚の側部に可動脚
の可動腕を取り付ける方法など、可動脚にどんな動力伝
達部を取り付けてもよく、どんな箇所に取り付けても、
該可動脚をスムーズに可動させればよいのであるが、以
下の説明、説明図では巻鉄心脚の頭部に取り付ける方法
で説明するが、これに限定されるものではない。

【００６４】本発明の前記可変電圧調整同軸変圧器と前
記可変移相同軸直交変圧器のいずれかを固定脚、可動脚
とし、該固定脚と該可動脚を同軸に配置するか別軸に配
置するかにより、可変移相ができる複合型の可変移相同
軸直交変圧器を構成することもできる。

【００６５】本発明は、前記可変移相同軸直交変圧器の
同軸放射巻鉄心脚を可動させ、該可動同軸放射巻鉄心脚
の同軸巻線と固定された同軸巻鉄心脚の同軸巻線との電
磁誘導結合の疎密度、すなわち、有効結合巻数が変化し
た固定巻鉄心脚の該同軸巻線の巻線端子と可動巻鉄心脚
の放射巻線巻線の巻線端子とをベクトル結合させること
により、任意のベクトル合成ができるので、該同軸巻線
と該放射巻線がベクトル結合したベクトル結合巻線端子
と他方の同軸巻線端子間で可変移相する可変移相調整同
軸変圧器を構成することを目的としている。

【００６６】本発明は、前記可変電圧調整同軸変圧器と
前記可変移相同軸直交変圧器を複数配置することによ
り、複数相の可変電圧調整同軸変圧器群と多相可変移相
同軸直交変圧器群を構成することを目的としている。

【００６７】本発明は、上記可動脚、上記固定脚の適用
を変圧器ばかりでなく、リアクトルへ適用することも可
能であり、すなわち、上記固定脚を上記継鉄環脚に替
え、上記可動脚を入れ子構造とする該継鉄環脚とを組み
合わせることにより、可変リアクトルを得ることも可能
である。

【００６８】一般に、鉄心を構成する多相変圧器は多相
交流の性格上、どの瞬時においても電流位相が揃うこと
がないため、必ず、電流を遮断した場合は残留磁化され
る相が存在することとなり、該残留磁束が大きい場合
は、励磁したとき、大きな前記励磁突入電流が流れる欠
点を有することとなる。

【００６９】また、高電圧・高容量の容量化に伴ない、
過渡定数が増加すると前記励磁突入電流の過渡定数が大
きくなり、励磁突入電流の継続時間が長くなる欠点を有
している。

【００７０】本発明における全ての同軸変圧器は、円・
楕円型、ドーナツ円・楕円電磁鋼板を成層した前記鉄心
脚と前記継鉄を構成するため、前記鉄心脚と前記継鉄の
鉄心成層工程で残留磁化センサーを成層間に組み込み易
い上、残留磁化を測定する該残留磁化センサーにより測
定した残留磁化量に応じた消磁電流量の電流を消磁させ
る方向に流し、該残留磁化を消磁させるため、残留磁化
のない鉄心に対して励磁することになることから、励磁
突入電流を発生させないことを目的としている。

【００７１】前記成層鉄心は表面絶縁を施した電磁鋼板
を積み重ねて鉄心を構成しているので、積み重ねた成層
方向と直角の方向には、該表面絶縁のため熱伝導性が低
いことになる。そのため、特に、大型鉄心では、成層方
向に適当に分割したり、前記成層に直角方向の幅方向に
分割して、冷却用ダクトを設けることになるため、分割
による空間利用効率が低下する、製造工程が増加するな
どの欠点を有することになる。

【００７２】また、熱伝導性が低い鋼板を巻成層してい
る中小容量変圧器の鉄心においては、大型鉄心の様な内
部からの熱放散方法を採用できにくいため、それだけ、
定格容量が熱の放散限界から低く制限されることになる
欠点を有することになる。

【００７３】前本発明は、円・楕円型、ドーナツ円・楕
円の薄鋼板を成層して、前記鉄心を構成するため、成層
方向に貫通する冷却用マニホルドを設定させ易いことを
目的とし、また、前記入れ子構造の鉄心環間の間隙も設
定し易いため、前記鉄心脚と前記巻線の熱を内部から取
り出し、冷却を図ることを目的としている。

【００７４】また、前記マニホルドに冷却蓄積槽に連接
し、前記蓄積槽と前記マニホルドに冷媒を充填し、自然
対流、ポンプ等の強制循環により冷却する方式により変
圧器の冷却を行うことを目的としている。

【００７５】あるいは、該マニホルドに直接ヒートパイ
プ、または、電子冷却装置等の冷却装置を挿入し、それ
らの放熱部を必要により該冷却蓄積槽に連接して冷却す
る方式のいずれか、または、両者を組み合わせることに
より、変圧器から発生する熱を効率良く、放熱すること
を目的とする。

【００７６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の同軸変圧器（以下において、特に規定しな
い限り、上記した全ての同軸変圧器および同軸直交変圧
器を総称するものとする。）の心脚は、同軸上に円・楕
円盤型、環状円・楕円盤型のいずれか、または両形状の
電磁鋼板からなる円形・楕円薄鋼板を成層して前記心脚
を作成する、または、強磁性体塊状により上記心脚を作
成する。

【００７７】上記目的を達成するために、前記心脚に同
軸巻線を施した巻鉄心脚、すなわち、上記心脚を入れ子
構造とした一層巻鉄心脚に対して、該一層巻鉄心脚を入
れ子構造とした二層巻鉄心脚、さらに、該入れ子構造を
繰り返した三層巻鉄心脚、その上、それら巻鉄心脚を、
それぞれ入れ子構造とする継鉄環脚および継鉄盤等の継
鉄からなる全ての鉄心は、以下において、特に規定しな
い限り、前記心脚と同様に、同軸上に円・楕円、環状円
・楕円の電磁鋼板からなる薄鋼板を成層して作成した鉄
心とする。また、全ての鉄心を、以下において、円、環
状の薄鋼板で説明するが、特に規定しない限り、楕円、
環状楕円の電磁鋼板からなる薄鋼板も可能であるが省略
する。

【００７８】なお、以上においても、以下において、特
に規定しない限り、入れ子構造という表現は、製作工程
上で入れ子構造として製作する意味と、説明上、図の分
解上において入れ子状態を示す、すなわち、鉄心脚に直
接巻線を巻く場合も入れ子構造と表現するので、特に規
定しない限り、両者を意味するものとする。

【００７９】また、以上においても、以下において、特
に規定しない限り、あらゆる心脚に巻線を施した巻鉄心
脚は上述したように、空心に巻線を施した巻鉄心脚も意
味し、継鉄とは、巻鉄心脚以外の磁路構成要素であるか
ら、巻線が巻かれていない全ての鉄心を意味するものと
する。

【００８０】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器における前記鉄心脚の外郭は、円形・楕円形であ
ることから、圧接処理、溶接・固定処理、絶縁処理、巻
線処理が容易であり、さらに、前記鉄心の同軸軸上に貫
通口を設け、直接貫通軸棒を貫通させるか、または、該
貫通口に貫通軸管を貫通させ、該貫通軸管中に貫通軸棒
を貫通させたものである。

【００８１】以下の本発明の全ての同軸変圧器、リアク
トルにおいて、特に規定されない限り、前記巻鉄心脚、
前記鉄心の固定方法として、上記したような貫通軸管、
貫通軸棒などによる巻鉄心脚の固定方法のほか、巻鉄心
脚の外郭へのフレーム固定方法などが、必要により取ら
れることを制限するものではない。

【００８２】上記目的を達成するために、同軸上で、鉄
心脚と継鉄により同軸閉磁路を形成し、同軸自覆鉄心構
造とし、鉄心脚に巻線を巻いた巻鉄心脚の巻線の共通部
分を分路巻線、線路に直列につながる部分を直列巻線と
すれば、単巻同軸変圧器が構成できる。

【００８３】また、分路巻線だけの単一巻線とすれば、
鉄心リアクトルが構成できる。

【００８４】なお、単巻同軸変圧器を三台設けた単巻三
相同軸変圧器群、また、四台以上設けることによる単巻
多相同軸変圧器群も構成することができる。

【００８５】上記目的を達成するために、以下におい
て、複数の層からなる巻鉄心脚で同軸自覆鉄心により複
数の閉磁路が構成されるときには、必要により、多層構
造となった巻鉄心脚の重複する上記心脚、最外郭に位置
する継鉄環脚、継鉄を省略することができる。

【００８６】上記目的を達成するために、従来の段付鉄
心で鉄心脚を、従来の巻鉄心で巻鉄心脚と継鉄環脚を構
成し、鉄心脚、巻鉄心脚と継鉄環脚を入れ子とし、継鉄
盤に接合して、自覆鉄心脚を構成することを制限するも
のではない。

【００８７】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、同軸上で、二つの上記一層巻鉄心脚を
直列化した上記二重巻鉄心脚と上記継鉄とにより同軸閉
磁路を形成し、同軸自覆鉄心による二重同軸変圧器が構
成できる。

【００８８】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、同軸上で、上記一層巻鉄心脚が別の上
記一層巻鉄心脚を入れ子構造とした上記二層巻鉄心脚と
上記継鉄とにより同軸閉磁路を形成し、同軸自覆鉄心に
よる二層同軸変圧器が構成できる。

【００８９】なお、以下において、特に規定しない限
り、同一の心脚に対する複数の巻鉄心脚の直列化とは、
巻鉄心脚の巻線の電気回路的な直列接合を意味するもの
ではなく、同一心脚に直列に巻鉄心脚を段重ねをするこ
とを意味する。

【００９０】また、同一心脚に直列に一層巻鉄心脚を複
数個、重ねる多重巻鉄心脚の多重直列数を制限するもの
ではなく、必要により、二つの一一層巻鉄心脚間、心脚
間には絶縁を施す。

【００９１】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、二つの前記一重巻鉄心脚が別軸にて並
列化され、該一層巻鉄心脚を連接する二脚円接合継鉄
盤、または、二脚接合継鉄盤とにより、閉磁路を形成し
た二軸同軸変圧器が構成できる。

【００９２】なお、上記一層巻鉄心脚を上記二重巻鉄心
脚に替えて、それぞれの上記巻鉄心脚を連接する二脚円
接合継鉄盤、または、二脚接合継鉄盤とにより、閉磁路
を形成すれば、二軸三次巻線変圧器が構成でき、上記一
層巻鉄心脚から二端子を取り出せば、二軸単巻変圧器が
構成できる。

【００９３】さらに、上記多重巻鉄心脚、上記多層巻鉄
心脚に替えて、二軸多層多重同軸変圧器も構成できる。

【００９４】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、前記二重巻鉄心脚とは別の二軸の二重
巻鉄心脚と該二重巻鉄心脚を、三脚継鉄盤で連接するこ
とにより、三軸結合した三軸の二重巻鉄心脚の一次巻線
の巻線端子に三相入力をすれば、三軸二重三相同軸変圧
器を構成することができる。

【００９５】なお、三以上の多軸結合した該巻鉄心脚の
巻線端子に多相入力をすれば、多相変成する多軸二重多
相同軸変圧器を構成することができる。

【００９６】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、空心脚、または、非磁性体脚に巻かれ
た前記二重巻鉄心脚で、三脚の継鉄環脚と三脚継鉄盤で
磁路を構成すれば、非鉄心脚三軸三相同軸変圧器が構成
できる。

【００９７】さらに、該二重巻鉄心脚を前記一重巻鉄心
脚に替えれば、三相三次巻線同軸変圧器が構成すること
ができる。

【００９８】以下において、特に規定しない限り、多数
の巻線端子を構成する多層多重同軸変圧器において、多
相入力とある場合は、多次巻線と読み替えることで、多
次巻線同軸変圧器となり、また、逆に、多次巻線を多相
入力と読み替えれば、多相入力同軸変圧器とすることも
可能である。

【００９９】また、以下において、特に規定しない限
り、上記三脚継鉄盤は、必要により、三脚円橋付接合継
鉄盤、三脚円接合継鉄盤のいずれか、または、三脚継鉄
盤を組み合わせて使用することを意味するもので、三脚
継鉄盤だけで三軸を接合することを意味するものではな
い。

【０１００】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、上記一層巻鉄心脚が上記二重巻鉄心脚
を入れ子構造とする一層二重巻鉄心脚により、三次巻線
同軸変圧器を構成することができる。

【０１０１】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、該二層二重巻鉄心脚から一次巻線、該
二重巻鉄心脚から三次、四次巻線を引き出せば、四次巻
線同軸変圧器が構成できる。なお、一層三重巻鉄心脚、
三層一重巻鉄心脚、四層巻鉄心脚、四重巻鉄心脚など四
次巻線の構成は多様であり、さらに、多次巻線の構成も
同様に多様である。

【０１０２】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、該二重巻鉄心脚を三層入れ子構造とす
る三層二重巻鉄心脚の巻線端子に三相入力をすれば、三
層三相同軸変圧器を構成することができる。

【０１０３】上記目的を達成するために、本発明の変圧
器において、該二重巻鉄心脚を、三層以上の複層入れ子
とする多層二重巻鉄心脚に対して、多相入力すれば、多
層多相同軸変圧器を構成することができる。

【０１０４】上記目的を達成するために、本発明の変圧
器において、最内核の巻鉄心脚の心脚として、非磁性体
脚、空心を利用した巻鉄心脚を三層入れ子とした非鉄心
脚（非磁性体、空心）三層三相同軸変圧器を構成するこ
とができる。

【０１０５】さらに、多層入れ子化すれば、非鉄心脚
（非磁性体、空心）多層多相同軸変圧器を構成すること
ができる。

【０１０６】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、三つの前記一層巻鉄心脚を直列化した
三重巻鉄心脚を二層化した二層化三重巻鉄心脚を構成
し、三重巻線に、三相を供給すれば、二層化三重三相同
軸変圧器とすることができる。

【０１０７】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、三つ以上の前記巻鉄心脚を直列とした
多重巻鉄心脚を二層巻鉄心脚の入れ子構造とし、二層多
重巻線に、多相入力すれば、二層多重多相同軸変圧器と
することができる。

【０１０８】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、上記二重巻鉄心脚を三層化入れ子とし
た三層化二重巻鉄心脚構成に対して、三層化二重巻線に
多相入力すれば、三層化二重三相同軸変圧器とすること
ができる。

【０１０９】その上、三つ以上の前記巻鉄心脚を直列と
した多重巻線構成と該多重巻線構成を多層入れ子とした
多層多重巻線の巻鉄心脚構成に対して、多相入力すれ
ば、多層多重多相同軸変圧器とすることができる。

【０１１０】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、前記多層二重巻線と、該多層二重巻線
とは別軸の多層二重巻線とを多脚継鉄盤で多軸連結する
多層多軸構成の巻線端子に対して、多相入力すれば、多
軸多層二重多相同軸変圧器とすることができる。

【０１１１】以下において、特に規定しない限り、上記
の同軸巻線の構成要素である多軸、多重、多層を全て組
み合わせた多軸多層多重多相同軸変圧器の構成を制限す
るものではない。

【０１１２】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器では、同軸上に巻線を巻き、その巻線を鉄心脚中
央位置に対称に配置することにより、同軸方向の電磁力
の均衡を図ることができる。

【０１１３】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器では、同軸上で、巻き方向を同軸方向に巻き進む
同軸巻線と、該同軸の軸と直交する放射方向平面に直交
する曲面上に対して、該曲面を切り開いた平面で巻線を
構成した巻線を、該曲面上に沿って屈曲させた放射巻線
と、すなわち、該同軸巻線と直交する該放射巻線と該同
軸巻線との二つの該直交巻線で構成される同軸直交変圧
器である。したがって、以下において、以上において
も、同軸直交変圧器は、本発明である各種の同軸直交変
圧器の総称であり、同軸巻線も同様に各種同軸巻線の総
称である。

【０１１４】前記同軸直交変圧器の同軸巻線の軸からの
放射方向性を有する磁束と鎖交する巻線が前記放射巻線
であり、一方、該放射巻線から発生する同軸方向性を有
する磁束と鎖交する巻線が該同軸巻線であり、本発明に
おける前記同軸直交変圧器の入出力としては、該同軸巻
線と該放射巻線のいずれかの端子を一次巻線として入力
し、二次巻線から出力を得る。

【０１１５】なお、該同軸巻線と該放射巻線が複数配置
される場合は、該同軸巻線同志、該放射巻線同志、該同
軸巻線と該放射巻線相互間に磁束は鎖交することになる
ので、該同軸巻線と該放射巻線が複数配置された同軸直
交変圧器のそれぞれの端子を入出力端子とすることがで
きる。

【０１１６】上記目的を達成するために、同軸巻線に対
する前記放射巻線には、放射方向に対して単一の配置と
する一重放射巻線と該同軸巻線の巻数を等しくする中央
に対して、対称に二つ配置した二重放射巻線がある。

【０１１７】なお、同軸直交変圧器を構成する放射巻線
を一重放射巻線か、二重放射巻線かのいずれかに決める
ことは、利用する位相変成目的によるもので、単に、適
用の対象の問題であるので、放射巻線は、特に規定しな
い限り、上記一重放射巻線と上記二重放射巻線の総称と
して、以下説明する。

【０１１８】上記目的を達成するために、本発明の同軸
直交変圧器において、上記放射巻線の心脚構成は、円・
楕円盤型および環状円・楕円盤型のいずれか、または、
両形状の電磁鋼板を同心円状に底面を切り欠いた切欠薄
鋼板を成層して切欠鉄心脚を構成するとき、該切欠鉄心
脚の切欠部は切欠チャネルとなり、切欠チャネルの底面
を外径とする放射巻端鉄心脚を、該切欠鉄心脚の両端に
接合して放射巻鉄心脚を構成する。

【０１１９】上記目的を達成するために、本発明の同軸
直交変圧器において、該放射巻鉄心脚に上記放射巻線を
巻く巻線方法は、まず、該放射巻線を該切欠チャネルに
引き通し、次に該放射巻端鉄心脚の外輪を該切欠チャネ
ルまで巻き、さらに再び該切欠チャネルに戻り、他方の
該放射巻端鉄心脚の外輪を該切欠チャネルまで巻いて一
巻きが構成され、該一巻き巻線を、同様な巻き方法で巻
き方向を同一として、設定巻数まで巻く方法である。

【０１２０】上記目的を達成するために、本発明おい
て、上記一重同軸巻線を上記一重放射巻鉄心脚の外輪に
同軸方向に沿って入れ子構造とした一層同軸一重放射鉄
心脚を、さらに、前記継鉄環脚に入れ子構造として、一
層同軸一重直交変圧器を構成することができる。

【０１２１】上記方法による同軸放射巻鉄心脚の構成と
は別に、該放射巻端鉄心脚に直接に同軸巻線を巻かず
に、一層巻鉄心脚と一重放射巻鉄心脚を相互入れ子構造
とする一層同軸一重放射巻鉄心脚を構成し、前記継鉄盤
に接合することにより、一層同軸一重直交変圧器を構成
することができる。

【０１２２】なお、同軸放射巻鉄心脚を前記継鉄盤に接
合する場合のほか、必要により、その同軸放射巻鉄心脚
を前記継鉄環脚に入れ子構造とし、前記継鉄盤に接合す
る場合もある。

【０１２３】上記目的を達成するために、本発明におい
て、上記一重巻鉄心脚が上記二重放射巻鉄心脚を相互入
れ子構造した一層同軸二重放射鉄心脚により一層同軸二
重直交変圧器を構成することができる。

【０１２４】上記目的を達成するために、本発明におけ
る上記一層同軸一重直交変圧器と一層同軸二重直交変圧
器において、上記放射巻鉄心脚の心脚である該切欠鉄心
脚を、切欠鉄心環脚や切欠非磁性体脚とすることも可能
である。

【０１２５】なお、該放射巻鉄心脚外径と該放射巻端鉄
心脚に巻いた該放射巻線の最外郭径との間にギャップが
あり、該放射巻端鉄心脚の該放射巻線上方にも該同軸巻
線を巻く必要がある場合、放射巻端鉄心脚の鉄心面積を
必要とする場合のいずれか一つを必要とする場合は、補
助継鉄環を該放射巻端鉄心脚の該放射巻線上方に設ける
ことが必要であり、したがって、必要により、該放射巻
端鉄心脚、該補助鉄心環を省略することもできる。

【０１２６】また、切欠チャネルが大きく、同軸巻線が
歪む場合は、切欠チャネルを引き通した放射巻線の上部
と同軸巻線が巻かれる切欠鉄心脚外径との間隙に適当な
材料を挟む場合がある。

【０１２７】以下において、上記したように、巻線と巻
線間、巻線と巻鉄心脚間、巻線と継鉄間において、説
明、図で省略しているからと言って、必要がないことを
意味するものではなく、特に規定しない限り、放射巻鉄
心脚、切欠チャネル、放射巻端鉄心脚、補助鉄心環など
と巻線との間を必要により絶縁してあるものとする。

【０１２８】上記目的を達成するために、本発明の同軸
直交変圧器における上記同軸巻線と上記放射巻線間、放
射巻線同志間において、位相差が発生する性質があるた
め、この性質を利用して、該同軸巻線、該二重放射巻
線、該一重放射巻線相互間で移相変成する移相同軸直交
変圧器を構成することができる。

【０１２９】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、巻数の中央位置を同一とする二層同軸
巻線と放射巻線が直交する二層同軸一重（二重）直交変
圧器において、二層同軸巻線の内、一方を一次巻線、他
方を二次巻線とするとき、該一次巻線と該二次巻線間の
位相差は同相か、逆相であるが、該同軸巻線と放射巻線
間、放射巻線間相互間に位相差が発生し、該位相差と、
一方の二次巻線と放射巻線との巻数比を任意に設定し結
合した同軸放射巻線端子と一次巻線端子を入出力巻線端
子とすることにより、任意の移相を変成する移相調整同
軸直交変圧器を構成することができる。

【０１３０】なお、二重放射巻線と二次同軸巻線との結
合する場合、二重放射巻線の一方を開放か、閉路するこ
とになるため、その結果、二重放射巻線の電流平衡が崩
れることから、二重放射巻線の巻線同志を端子を結合し
た端子と結合することが望ましい。

【０１３１】また、二層同軸巻線の内、どちらを一次巻
線とするか、二次巻線とするかは、適用の問題であるか
ら、以下において、特に規定しない限り、任意である。

【０１３２】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、単相電源を一次入力とする四次巻線同
軸変圧器から、単相電源と同相の同相出力を二つ、逆相
出力を一つ得て、同相出力を同軸直交変圧器に入力して
得た三次出力と、逆相出力を同軸直交変圧器に入力して
得た三次出力と、残りの同相出力を三次出力とすること
により、三つの三次出力を得て、単相と三相を相互に変
成する三相単相同軸変圧器を構成させる。

【０１３３】なお、単相電源を一次入力とする四次巻線
同軸変圧器は三つの出力を有する変圧器であればよいの
で、本発明の同軸変圧器、従来型変圧器のいずれでもよ
い。

【０１３４】さらに、三相単相同軸変圧器に利用される
同軸直交変圧器には、主として、上記一層同軸二重直交
変圧器と二層同軸二重直交変圧器が主に利用される。

【０１３５】上記目的を達成するために、本発明の同軸
直交変圧器において、多相源の各相毎に前記移相同軸直
交変圧器で全て同位相の単相に変換して、また、逆に、
単相から多相の等位相差に分配移相することにより単相
から多相に変換して、多相と単相が相互変成する多相単
相同軸直交変圧器を構成することができる。

【０１３６】上記目的を達成するために、本発明の同軸
直交変圧器において、多相源の各相毎に前記移相同軸変
圧器から全て同位相の単相に変換して、全ての単相変換
端子を単相母線に接続し、該単相母線に移相同軸直交変
圧器を接続し、目的とする相数を３６０度で徐した位相
差を持つ位相間隔に整合するように、該相数に相変成す
る多相相数変成同軸直交変圧器を構成することができ
る。

【０１３７】上記目的を達成するために、本発明の上記
多相相数変成同軸直交変圧器において、多相の各相を同
相、逆相の二倍の多相とすることにより、同相母線と逆
相母線に接続し、各母線毎に、目的とする相数を３６０
度で徐した位相差を持つ位相間隔に整合するように、該
相数に相変成すれば、二倍相数変成同軸変圧器が構成す
ることができる。

【０１３８】上記目的を達成するために、本発明の同軸
直交変圧器において、多重放射巻鉄心脚、多層放射巻鉄
心脚、多層多重放射巻鉄心脚に放射巻線を巻いた多層同
軸多層多重放射巻線脚による多層同軸多層多重直交変圧
器を構成することができる。

【０１３９】なお、前記同軸巻線と前記放射巻線の多層
化にあたり、前記同軸巻線と前記放射巻線のどちらを入
れ子構造とするか、また、入れ子構造をさらに重ねてた
多層入れ子構造とするかは、特に規定しない限り、適用
の問題であり、これを制限するものではない。

【０１４０】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、前記鉄心脚、前記継鉄などの鉄心につ
いて、従来から変圧器に利用されている巻鉄心で円筒を
構成した円筒巻鉄心と前記継鉄盤で閉磁路を構成する構
造を代替適用することを制限するものではない。

【０１４１】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、可動脚は、一重同軸巻線を巻いた一層
巻鉄心脚の片側に継鉄脚を接続して構成され、該可動脚
の外輪にスライド円筒を設け、前記駆動装置に連接する
前記駆動棒、前記駆動腕を該可動脚の頭・底部、また
は、側面に取り付けた構成である。なお、スライド円筒
の材料は、強磁性体である。

【０１４２】該固定脚は、鉄心環脚に一重同軸巻線を巻
いた一層巻鉄心脚の片側に継鉄環脚を接続して構成さ
れ、該固定脚の内側にスライド円筒を設けた構成であ
る。該固定脚と該可動脚の両スライド円筒により、該可
動脚をスムーズに可動させることができる。

【０１４３】該固定脚と該駆動装置は、支持台に固定さ
れ、駆動棒が直線的に可動することになる。

【０１４４】可動に伴う可変電圧調整の仕方は、可動す
る前記可動脚と前記固定脚で閉磁路を構成するが、該可
動脚と該固定脚で構成する閉磁路の一部の磁路が閉磁路
から外れることで、該可動脚と該固定脚の巻線間の電磁
誘導結合が一部失われるため、結果として、該可動・固
定両巻線の有効巻数比を可変させる方法である。以上の
可変電圧調整の仕方にしたがって、可変電圧調整同軸変
圧器が構成できる。

【０１４５】なお、上記した可動脚の構造は一層巻鉄心
脚の片側に継鉄脚を設置した例で説明したが、その他の
例として、該巻鉄心脚の両端に継鉄脚を付けてもよい。

【０１４６】また、該可動脚の継鉄脚は、可動脚の巻鉄
心脚の心脚が鉄心環脚であれば、継鉄環脚としてもよ
い。

【０１４７】上記目的を達成するために、本発明の二軸
に一層巻鉄心脚を有する二軸同軸変圧器において、前記
二軸の一層巻鉄心脚の一つの軸の一層巻鉄心脚をスライ
ド円筒の入れ子構造とし、上記可動脚に駆動棒と駆動装
置を備え、前記継鉄盤と環状継鉄盤を接合した二脚継鉄
環盤の環状継鉄盤の可動口にスライド円筒を取り付け、
両スライド円筒をスライドさせる方法で該可動脚を可動
させ、一次巻線と二次巻線間の電圧を調整する二軸可変
電圧調整同軸変圧器を構成することができる。

【０１４８】なお、特に規定しないかぎり、上記可動
脚、上記固定脚ともに、その心脚と同形の継鉄を連接
し、可動時においても、目的とする閉磁路を構成するよ
うな大きさと形状を有するものとする。

【０１４９】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、固定脚を二巻線同軸変圧器（二層同軸
変圧器、二重同軸変圧器、二軸同軸変圧器のいずれか）
とし、環状継鉄盤を二つ接合した二脚継鉄環盤で固定脚
と可動脚を接合するとき、可動脚に駆動棒と駆動装置を
取り付け、二軸の可動脚を連動して可動させる二軸可動
二相可変電圧調整同軸変圧器とすることもできる。な
お、二軸の該可動脚は、二層同軸変圧器である。

【０１５０】上記目的を達成するために、本発明の変圧
器において、三つの上記可動脚にそれぞれ取り付けた駆
動棒と駆動装置により、三つの上記可動脚の三軸を連動
して可動させ、三つの環状構成の四脚継鉄環盤に可動脚
と三層巻鉄心脚である固定脚を連接すれば、四軸可動三
相可変電圧調整同軸変圧器とすることもできる。さらに
多軸とし、多相対応とすることもできる。

【０１５１】上記目的を達成するために、本発明の同軸
変圧器において、前記可変電圧調整同軸変圧器を三台設
け、前記可動脚を同期可動するように駆動棒と駆動装置
を備え、三相の各相をそれぞれに入力することにより、
可変電圧調整三相同軸変圧器を構成することができる。

【０１５２】なお、さらに、台数を増やして、多相の各
相を入力することにより、多軸多相可変電圧調整同軸変
圧器を構成することもできる。

【０１５３】上記目的を達成するために、本発明の三軸
二層三相変圧器において、前記三軸の二層巻鉄心脚のう
ちのいずれか一層巻鉄心脚を可動巻鉄心脚とし、同期可
動するように駆動棒と駆動装置を備え、前記可動巻鉄心
脚を可動させるために、三脚円橋付接合継鉄盤、三脚円
接合継鉄盤、三脚接合継鉄盤、三脚継鉄盤に前記可動口
を設けた可動口付三脚継鉄盤により、三相の一次巻線と
二次巻線間の電圧を調整する三軸三相可変電圧調整同軸
変圧器を構成することができる。

【０１５４】なお、該三軸を多軸に替え、多層同軸変圧
器から多次巻線を引き出す方法により、多軸多相可変電
圧調整同軸変圧器を構成することもできる。

【０１５５】上記目的を達成するために、本発明の同軸
直交変圧器において、前記同軸直交変圧器に継鉄脚を連
接した上記可動脚に駆動棒を介して駆動装置を付け、該
可動脚を可動入れ子とする前記固定脚により、可変移相
同軸直交変圧器を構成する。

【０１５６】可変移相調整の仕方は、該固定脚の同軸巻
線と該可動脚の放射巻線を結合させておき、該固定脚と
該可動脚を可動させると該可動脚の一部の巻線構成が閉
磁路から外れるため、該固定脚の同軸巻線の誘導起電力
は低下するので、該固定脚の同軸巻線と該可動脚の放射
巻線の有効巻数比を可変させる方法である。以上の可変
移相調整の仕方にしたがって、可変移相調整同軸直交変
圧器が構成できる。

【０１５７】その結果、該固定脚の同軸巻線と該可動脚
の放射巻線との位相差と任意の有効巻数比が同時に得ら
れることから、任意移相がタップ変換器なしで得られる
ことになる。

【０１５８】上記目的を達成するために、本発明の上記
可変電圧調整同軸変圧器と上記可変移相同軸変圧器にお
いて、上記可動脚と上記固定脚は同長とはかぎらない
し、上記としては該可動脚を該固定脚の入れ子構造とし
たが、該可動脚を固定し、該固定脚を駆動装置を付けて
可動することもできる。

【０１５９】上記目的を達成するために、本発明の同軸
直交変圧器において、一層巻鉄心脚と一重放射巻鉄心脚
（または、二重放射巻鉄心脚）のいずれかを固定脚か、
可動脚とするとき、可変移相変圧器を構成することとな
る。可変移相の仕方は、該固定脚の一重同軸巻線と該可
動脚の一重放射巻線（または、二重放射巻線）を結合さ
せておき、該固定脚と該可動脚を可動させると該可動脚
の一部の巻線構成が閉磁路から外れるため、該固定脚の
一重同軸巻線の誘導起電力は低下するので、該固定脚の
同軸巻線と該可動脚の放射巻線の有効巻数比を可変させ
る方法である。以上の可変移相の仕方にしたがって、可
変移相同軸直交変圧器が構成できる。

【０１６０】上記目的を達成するために、本発明におい
て、三軸に一層同軸二重直交変圧器（一層同軸一重直交
変圧器）を配置し、該一層同軸二重直交変圧器（一層同
軸一重直交変圧器）を連動した上記可動脚とし、固定脚
として該三軸とは別軸に三層同軸変圧器を配置し、該三
層同軸変圧器として三次巻線を引き出し、固定脚と可動
脚を四脚継鉄環盤で連接し、該可動脚の巻線端子と三次
巻線の巻線端子をそれぞれ結合して、三軸三相可変移相
同軸直交変圧器を構成することができる。

【０１６１】なお、該三軸を多軸に替え、多層同軸変圧
器から多次巻線を引き出す方法により、多軸多相可変移
相同軸直交変圧器を構成することもできる。

【０１６２】上記目的を達成するために、本発明におい
て、変圧器の前記心脚に消磁用センサーを所要数設置
し、消磁用の消磁電源と制御装置とからなる消磁装置を
具備した同軸変圧器である。

【０１６３】なお、制御装置は、該消磁用センサーから
の残留磁化データを解析、残留磁化を消磁させる消磁電
流量の設定、変圧器に接続する各開閉器、遮断器、断路
器などの電力開閉装置の接点条件を入手して、該消磁電
流を通流させる条件が整備されているかどうかの論理演
算を行い、所要の鎖錠を関係する電力開閉装置に掛け、
条件が整った場合に、通流時間と通流の大きさ、波形を
消磁電源に指示して、所要の消磁電流を通流させ、消磁
後、所要の鎖錠を開錠する機能を有する制御装置であ
る。

【０１６４】上記目的を達成するために、本発明は、鉄
心脚、鉄心環脚、継鉄盤などの全ての鉄心が同軸上に円
・楕円形状の電磁鋼鈑からなる薄鋼板を成層しているた
め、該成層面に、容易に貫通口を設け易く、また、該貫
通口を整合させ易いため、該成層面に、多くの冷却用マ
ニホルドを設定し、冷却を容易にした冷却用マニホルド
付変圧器とすることを目的としている。

【０１６５】上記目的を達成するために、本発明は、冷
却用マニホルドを設定した変圧器の冷却用マニホルドに
配管し、該マニホルドに冷媒蓄積槽に連接し、冷媒蓄積
槽と該マニホルドに冷媒を充填し、該配管の該冷媒を自
然対流させる自然対流冷却用の熱交換装置を付属させ、
また、該配管の該冷媒をポンプにより強制循環させる強
制循環冷却用の熱交換装置を付属させ、該冷媒の循環に
より変圧器から発生する熱を容易に放熱させることを目
的としている。

【０１６６】上記目的を達成するために、本発明は、該
マニホルドに直接ヒートパイプ、または、電子冷却装置
等の冷却装置を挿入し、それらの放熱部を必要により該
冷媒蓄積槽に連接して冷却する方式のいずれか、また
は、両者を組み合わせることにより、同軸変圧器から発
生する熱を容易に放熱させることを目的としている。

【０１６７】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき、図面を参照して説明する。図１は、二層同軸二重
直交変圧器１８８の分解図である。構造的には、二層同
軸二重直交変圧器１８８であるが、用途目的で見ると従
来の移相変圧器である。二層同軸二重直交変圧器１８８
は、二層巻鉄心脚８５が二重放射鉄心脚８２を入れ子構
造した二層同軸二重放射巻鉄心脚１８７、継鉄環脚１
４、継鉄盤１２により構成される。

【０１６８】同軸直交変圧器は、放射巻線と同軸巻線が
同軸上で直交する直交変圧器の総称であり、構造的な表
現であ。

【０１６９】図１（Ａ）は、放射鉄心脚７９に巻かれた
巻線状態ままの一重放射巻線８０として示す。

【０１７０】図１（Ｂ）では、一重放射巻線８０を通過
させる切欠チャネル７４を構成するように、切欠いた円
形薄鋼板１を同軸方向に成層した切欠鉄心脚７６に、該
円形薄鋼板１を成層した放射巻端鉄心脚７８を接合した
放射鉄心脚７９の分解構造を示している。

【０１７１】さらに、切欠鉄心脚７６と放射巻端鉄心脚
７８からなる放射鉄心脚７９と放射巻端鉄心脚７８の外
径と放射鉄心脚７９の外径差が大きい場合に、放射鉄心
脚７９に連接し、放射鉄心脚７９の外径と同径の補助鉄
心環７７の接合関係を示している。

【０１７２】なお、補助鉄心環７７は、一重同軸巻線８
３の巻線範囲が放射鉄心脚７９から補助鉄心環７７まで
及ぶ場合があるものとした名称で、及ばない場合は、継
鉄環１３となるが、その区別をすることなく鉄心環とし
た。

【０１７３】なお、渦電流を防止する目的で成層する円
形薄鋼板１に絶縁用のスリット２を、必要により設ける
が、以下において、各図においても省略していることが
あるが、不要を意味するものではなく、必要に応じて施
すと言う意味である。

【０１７４】図１（Ｃ）では、放射鉄心脚７９に一重放
射巻線８０を巻いた一重放射巻鉄心脚８１を二個、放射
鉄心脚７９との外径を同じくする継鉄脚１２０を介して
直列に配置した二重放射巻鉄心脚８２に一重同軸巻線８
３を巻いた一層同軸二重放射巻鉄心脚１８４の分解図で
ある。

【０１７５】なお、各鉄心脚と巻線間、巻線と巻線間に
は基本的に絶縁を施すが、以下において、各図において
も省略しているが、不要を意味するものではなく、必要
に応じて施すものである。

【０１７６】図１（Ｄ）は、上記一重同軸巻線８３を巻
いた一層巻鉄心脚１１の巻中心を、該一重放射巻鉄心脚
８１同志の中央と同じくするように入れ子構造とした上
記一層同軸二重放射巻鉄心脚１８４に対して、一重同軸
巻線８３が入れ子構造として、二層同軸二重放射巻鉄心
脚１８７を構成し、さらに、継鉄環脚１４を入れ子構造
とし、該継鉄環脚１４の両端に継鉄盤１２を接合した二
層同軸二重直交変圧器１８８の分解図を示す。なお、上
記二層同軸二重放射巻鉄心脚１８７の構成方法として、
二層巻鉄心脚が二重放射巻鉄心脚８２を入れ子構造とす
る構成方法もある。

【０１７７】図１（Ｄ）において、巻線の立場で見る
と、一重同軸巻線８３を二層入れ子構造として二層同軸
巻線を構成し、同軸上で直列化した二つの一重放射巻鉄
心脚に巻かれた二つの放射巻線が二重放射巻線であり、
二層同軸巻線４４と二重放射巻線４０が同軸上で直交巻
線を構成することにより、二層同軸二重放射巻鉄心脚１
８７を構成した二層同軸二重直交変圧器１８８が構成で
きる。

【０１７８】なお、二層化同軸二重放射巻鉄心脚は、同
軸二重放射巻鉄心脚１８７を二層化入れ子構造化したも
のであり、以下に説明する。該二層化入れ子構造の外層
の一層同軸二重放射巻鉄心脚１８４は、一重放射巻線８
０を放射巻鉄心環脚に巻いた二重放射巻鉄心環脚８２を
二個、継鉄脚１４を介して二重放射巻鉄心環脚を構成
し、該二重放射巻鉄心環脚に一重同軸巻線８３を巻いた
ものである。一方、入れ子構造の内層は、該一層同軸放
射巻鉄心脚１８４である。以上、二層化同軸二重放射巻
鉄心脚は、外層の同軸二重放射巻鉄心環脚が内層の同軸
放射巻鉄心脚８４を入れ子構造とした二層化構造であ
り、この図１（Ｄ）の上記二層同軸二重放射巻鉄心脚と
は異なる。

【０１７９】図１（Ｄ）を巻線の立場で見ると、上記二
層同軸巻線の外層の同軸巻線８３を一次巻線３２とし、
上記二層同軸巻線の内層の同軸巻線８３を二次巻線３３
とし、二重放射巻線から上下から、三次巻線９３と四次
巻線９４の巻線端子３１を出した構造を示している。

【０１８０】図１（Ｄ）の二重放射巻線と二層同軸巻線
の結線方法とその回路の用途例については、別に記述す
ることとする。

【０１８１】図１（Ｄ）は、目的としての立場からみる
と、同軸巻線の一次巻線３２と二次巻線３３と、二重放
射巻線４０の三次巻線９３と四次巻線９４間に位相差が
発生する、一方、三次巻線９３と四次巻線９４間にも位
相差が発生するため、該位相差を利用した移相同軸変圧
器とも言える。

【０１８２】さらに、二層同軸二重直交変圧器１８８で
ある移相同軸変圧器を複数設けることで、多相移相同軸
変圧器群（バンク）とすることもできる。

【０１８３】さらに、図１（Ｄ）では一次巻線９３を二
次巻線３３の外側に設けているが、入れ替えてもよく、
また、二重放射巻線４０の三次巻線９３と四次巻線９４
の上下関係も、以下において、特に規定しない限り、入
れ替えは任意である。

【０１８４】入力巻線を一次巻線３２、出力巻線を二次
巻線３３、三次巻線９３、四次巻線９４とするとき、二
層同軸二重直交変圧器１８８は、従来変圧器と同様に、
変圧器の入出力巻線は相互に入出力巻線となることがで
きる訳であるから、説明の便宜上、一次巻線３２、二次
巻線３３などとしているに過ぎない。以下において、特
に規定しない限り、従来の変圧器と同様、同軸変圧器に
あっても入出力に関する双方向性が保持されるものとす
る。

【０１８５】図１（Ｄ）では、そのほか、同軸巻線と放
射巻線の位置関係は、かならず、放射巻線８０が同軸巻
線８３の内側とする必要はなく、相互に入れ子構造化す
ることは可能であり、また、その位置については任意で
ある。

【０１８６】また、放射鉄心脚７９は、同軸方向に圧接
され、必要により接着材で接着、または、継鉄環１３と
継鉄盤１２とを圧接し、外円を接着材で構成する方法の
例とする方法が取られることもあるものの、この図中で
接着材は省略しているが、省略しているからといって、
接着固定方法を不要としている訳ではない。本発明の実
施例として、円筒軸方向の圧接、固定方法を必要により
省略しているが、原則として、圧接、固定方法は必要な
ものであり、省略しているからといって、圧接、固定方
法を不要としている訳ではない。

【０１８７】次に、本発明の閉磁路構成する継鉄脚、巻
鉄心脚などの鉄心として、従来の円筒巻成層した巻鉄心
を採用することを制限するものではない。

【０１８８】ここの図１（Ｄ）では、二次巻線３３と一
次巻線３２の巻線長が異なることから、二次巻線３３を
入れ子とする鉄心環脚７、継鉄環脚１４が設置される場
合、必要により、補助継鉄環２９、補助鉄心環７７が必
要となるため、描写したものである。以下において、図
に表記を省略したからといって、磁路形成に必要な継鉄
脚、巻鉄心脚などの鉄心は、必要とする訳で、特に規定
しない限り、必要に応じて、上記鉄心を設けることを制
限するものではない。

【０１８９】以上のほか、渦電流を軽減する目的のた
め、円・楕円盤型および環状円・楕円盤型の電磁鋼板を
必要によりスリット付とし、それらを成層する鉄心脚
３、軸口付鉄心脚５、鉄心環脚７、継鉄盤１２、継鉄環
脚１４、補助継鉄環２９、補助鉄心環脚７７、切欠鉄心
脚７６、放射鉄心脚７９、継鉄脚１２０、二脚接合継鉄
盤２２などの全ての鉄心を、必要により、スリット付鉄
心とすることを、本発明の実施にあたり、制限するもの
ではない。図中にスリット付鉄心が描写されている場合
とない場合があるが、必要に応じて、利用されるもので
あるから、描写する場合としない場合があり、特に規定
しない限り、描写、無描写に特に意味を持っていない。

【０１９０】図２は、鉄心脚３に巻線３０を巻いた一層
巻鉄心脚１１の入れ子構造分解図を示す。なお、本発明
においては、巻鉄心脚は、各種の巻線が巻かれるときの
巻鉄心脚の総称として記述する。図２（Ａ）では、円形
薄鋼板１に、渦電流損を回避する目的で必要によりスリ
ット２を入れたスリット付の円形薄鋼板１を成層した鉄
心脚３を表わしている。

【０１９１】該スリット２の大きさについては、渦電流
を絶縁するギャップであり、そのギャップには、必要に
より、絶縁材を挿入することも必要となるが省略してい
る。

【０１９２】図２（Ｂ）は、鉄心脚３の外輪に絶縁を施
した後、巻線３０である一重同軸巻線８３を巻いた一層
巻鉄心脚１１を表わしている。

【０１９３】以下の図において、巻線３０の巻線端子３
１を省略することもあるが、巻線端子３１がなければ、
入出力ができないので、単に省略したにすぎない。

【０１９４】図３は、軸口付鉄心脚５に巻線３０を巻い
た一層巻鉄心脚１１の入れ子構造分解図を示す。図３
（Ａ）では、円形薄鋼板１の円の中心軸に軸口４とスリ
ット２を設けた円形薄鋼板１を成層した軸口付鉄心脚５
を表わし、図３（Ｂ）では、軸口付鉄心脚４の外輪に絶
縁を施した後、巻線３０を巻いた一層巻鉄心脚１１を表
わしている。

【０１９５】図３の軸口４は、成層する工程で成層を揃
える目的、軸口４に貫通軸棒１９を貫通させ、軸方向の
電磁力を抑える効果、成層に対して圧接・固定する効
果、転倒防止等の効果を期待しているが、必要により設
けるため、以下において、図、説明において、省略する
場合があるが、不要という訳ではない。

【０１９６】図４は、鉄心環脚７に巻線３０を巻いた一
層巻鉄心脚１１の入れ子構造分解図を示す。図４（Ａ）
では、スリット２を設けた円形薄鋼板環６を成層した鉄
心環脚７を表わし、図４（Ｂ）では、鉄心環脚７の外輪
に絶縁を施した後に巻線３０を巻いた一層巻鉄心脚１１
を表わしている。

【０１９７】図５は、非磁性体脚９に巻線３０を巻いた
一層巻鉄心脚１１の入れ子構造分解図を示す。図５
（Ａ）では、円筒の非磁性体８を表わし、図５（Ｂ）で
は、非磁性体脚９を入れ子構造とする鉄心環脚７をさら
に入れ子構造とした一層巻鉄心脚１１を表わしている。

【０１９８】この場合、絶縁性の非磁性体脚９に巻線３
０を直接巻くこと、非絶縁性の非磁性体脚９に絶縁を施
した後、鉄心環脚７の入れ子構造として巻線３０を巻い
て一層巻鉄心脚１１を構成してもよい。

【０１９９】図６は、空心１０に巻線３０を巻いた一層
巻鉄心脚１１の入れ子構造分解図を示す。図６（Ａ）で
は、空心１０を表わし、図６（Ｂ）では、空心１０の巻
鉄心脚１１を表わしている。以上、以下において、図２
から図６までの各図の（Ａ）における脚構成を、心脚９
０と総称する。

【０２００】以上の一層巻鉄心脚１１に対して、放射方
向の電磁力は基本的に発生しないが同軸方向に対する電
磁力は発生するため、同電磁力に対する固定フレーム、
転倒防止、振動防止等のフレームは省略しているが、不
要という意味ではない。以下の説明でも省略するが、同
様である。

【０２０１】図７は、単巻同軸変圧器の入れ子構造分解
図を示す。図７（Ａ）は、鉄心脚３に直列巻線３９、分
路巻線３８を巻いた一層巻鉄心脚１１の入れ子構造分解
図を示す。

【０２０２】図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の一層巻鉄心脚
１１に対して、継鉄環１３を成層した継鉄環脚１４を入
れ子構造とし、両脚を揃えた終端部に継鉄盤１２を接合
し、また、それぞれの巻線端子３１を外に引き出すリー
ド線口１５を継鉄盤１２に設けた状態を分解したもので
ある。

【０２０３】図７（Ｃ）では、図７（Ａ）の一層巻鉄心
脚１１を入れ子とした継鉄環脚１４、巻線の端子をリー
ド線口１５から引き出す様子を表わした単巻同軸変圧器
の分解図を示す。

【０２０４】なお、図７において、継鉄環脚１４の長さ
が短く、継鉄盤１２に連接しないように描かれている
が、本来は連接する長さを有するもので、分解図として
の実長を表わしているものではなく、以下において、特
に規定しない限り、継鉄環脚１４、鉄心環７、一層巻鉄
心脚１１は継鉄盤１２に連接して、閉磁路を構成するた
めに必要な長さを有するものとする。

【０２０５】該単巻同軸変圧器の閉磁路としては、一層
巻鉄心脚１１の鉄心脚３、継鉄盤１２、継鉄環脚１４の
鉄心により閉磁路８８が構成される。

【０２０６】図８は、二重同軸変圧器の入れ子構造分解
図を示す。図８（Ａ）は、二個の一層巻鉄心脚１１を同
軸方向に、継鉄脚１２０を介して直列とした二重巻鉄心
脚１８を継鉄盤１２の上に載せた状態を分解したもので
ある。

【０２０７】図８（Ｂ）は、継鉄環脚１４により巻線３
０が塞がれ、巻線端子３１を外部に取り出せなくなるた
め、その巻線端子３１を出すためにリード線口１５を付
けた継鉄盤１２、二重巻鉄心脚１８、継鉄環脚１４から
なる構造分解図を示す。

【０２０８】図８（Ｃ）は、継鉄環脚１４の入れ子構造
の最終段階を表わし、上下に継鉄盤１２を保護する目的
で防護盤１６を示し、これにより同軸変圧器が構成され
たことになる。

【０２０９】該同軸変圧器の閉磁路としては、二つの一
層巻鉄心脚１１の鉄心脚３、補助継鉄１２０、継鉄盤１
２、継鉄環脚１４の鉄心により閉磁路８８が構成され
る。

【０２１０】図８において、二個の一層巻鉄心脚１１に
対する巻線３０として、一次巻線３２と二次巻線３３の
二つを示している。ここで、一次巻線３２と二次巻線３
３を上下に設けているが、それぞれを入れ替えてもよ
く、以下において、特に規定しない限り、表記に限定さ
れるものではなく、相互に入れ替えてもよく、上下配置
を横置きとしてもよい。

【０２１１】図９は、同軸変圧器の固定方法を同軸中心
軸棒方式とした同軸変圧器の入れ子構造分解図を示す。
図９（Ａ）は、軸口４を付けた円形薄鋼鈑１を成層し、
軸口４を付した軸口付鉄心脚５に一重同軸巻線８３を巻
いた一層巻鉄心脚１１を二個、軸口４を付した継鉄脚１
２０を介して、同軸方向に直列とした二重巻鉄心脚１８
を継鉄盤１２の上に載せた状態を分解したものである。
なお、二重巻鉄心脚１８は、一次巻線３２、二次巻線３
３で構成された。

【０２１２】図９（Ｂ）は、継鉄環１３を成層した継鉄
環脚１４に上記二重巻鉄心脚１８を入れ子構造とし、両
脚を揃えた終端部に、リード線口１５を開けた継鉄盤１
２を接合する様子を分解した図を示す。

【０２１３】図９（Ｃ）では、軸口４に貫通軸棒１９を
貫通させ、貫通軸棒１９の端部にネジを設け、緊締盤１
７を利用して、締め付け具２０により同軸方向に締め付
け、同軸方向に圧力を掛け、成層鉄心を圧接して同軸変
圧器全体を固定するものである。また、リード線口１５
から巻線端子３１を外に引き出す様子を示している。

【０２１４】なお、図では表現していないが、必要によ
り、軸口４に貫通軸管を通し、該貫通軸管に貫通軸棒１
９を通す場合もある。

【０２１５】以下において、特に規定しない限り、軸口
４、貫通軸棒１９、緊締盤１７、締め付け具２０などを
省略しているからといって、同軸方向の圧接、固定を不
要とすることを意味するものではなく、必要により、軸
口４、貫通軸棒１９、緊締盤１７、締め付け具２０など
を設けるものである。

【０２１６】なお、複数軸を連接する場合も同様で、複
数軸を連接する継鉄盤とほぼ同形として、同軸方向の圧
接、固定を図ることもある。

【０２１７】図９の該同軸変圧器の閉磁路としては、二
つ二重巻鉄心脚１８の鉄心脚３、継鉄脚１２０、継鉄盤
１２、継鉄環脚１４の鉄心により閉磁路８８が構成され
る。

【０２１８】図１０は、二つの一層巻鉄心脚１１をそれ
ぞれ別軸に配置した二軸同軸変圧器の入れ子構造分解図
を示す。二つの一層巻鉄心脚１１を二脚接合継鉄盤２２
に異なる軸として並べ、二軸の一層巻鉄心脚１１の両端
上部に継鉄連絡橋２３付の二脚円橋付継鉄盤２１を配置
した二軸同軸変圧器を構成する。二つの一層巻鉄心脚１
１は二脚接合継鉄盤２２、二脚円橋付接合継鉄盤２３に
より連接される。

【０２１９】また、図１０において、一層巻鉄心脚１１
として、鉄心脚３、軸口付鉄心脚５、鉄心環脚７、非磁
性体脚９、空心１０のいずれかの心脚に巻線３０を巻い
てもよいことを示すため、左右で異なる鉄心脚を示し
た。ただし、非磁性体脚９、空心１０を心脚とする場合
は、継鉄環脚１４が一層巻鉄心脚１１を入れ子構造とす
ることが考えられる。要は、用途により適当に選定され
るものであり、以下において、図に記載されているから
といって、その図の心脚例しかない訳ではない。特に、
規定しない限り、多軸構成の心脚については、上記全て
心脚の適用が考えられる。

【０２２０】さらに、必要により、継鉄連絡橋２３に三
次巻線９３を設けることもできる。以下において、各軸
を接合する継鉄連絡橋２３付継鉄盤を利用する場合は、
特に規定しない限り、継鉄連絡橋２３に一つ、または、
複数の巻線を巻き、それら巻線を、別相、あるいは、別
軸の巻線と結合して、各種の変成に利用することを制限
するものではない。

【０２２１】図１０の該二軸同軸変圧器の閉磁路として
は、二つ一層巻鉄心脚１１の鉄心脚３、二脚円橋付接合
継鉄盤２１（または、二脚接合継鉄盤２２）の鉄心によ
り閉磁路８８が構成される。

【０２２２】図１１は、三つの上記二重巻鉄心脚１８を
三軸に配置した三軸二重三相同軸変圧器の入れ子構造分
解図を示す。上記二重巻鉄心脚を三つ、三脚接合継鉄盤
２６上に配置し、継鉄連絡橋２３を持つ三脚円橋付接合
継鉄盤２４、または、三脚円接合継鉄盤２５、三脚接合
継鉄盤２６のいずれかの継鉄で三つの上記二重巻鉄心脚
の両端を接合し、三軸二重三相同軸変圧器を構成するこ
とになる。

【０２２３】なお、三軸二重三相同軸変圧器の一次巻線
３２と二次巻線３３の結線方法の仕方により、デルタ結
線、Ｙ結線も可能である。

【０２２４】また、その上、各二重巻鉄心脚１８の巻線
を等巻数で分割した上記単巻同軸変圧器を利用し、三相
の相回転方向に対して一相づつずらして結合すれば、千
鳥結線同軸変圧器も可能である。

【０２２５】図１１では二重巻鉄心脚１８が剥きだしで
あるが、必要により、継鉄環脚１４の入れ子として三脚
継鉄盤２７（２５、２４）に接合する三軸二重三相同軸
変圧器としてもよい。さらに、二重巻鉄心脚１８を二層
巻鉄心脚８５に替えて、三軸二層三相同軸変圧器も可能
である。

【０２２６】また、図１１に描写していないが、以下の
図において特に規定しない限り、継鉄連絡橋２３に三次
巻線９３を巻き、三つの継鉄連絡橋２３三次巻線９３か
ら三つの二相ベクトル結合電流を引き出すことを制限す
るものでもなく、さらに複数の巻線を巻き、別相、別軸
と結合して、各種の変成に利用することを制限するもの
ではない。

【０２２７】図１１の該三軸二重三相同軸変圧器の閉磁
路としては、三つの二重巻鉄心脚１８の鉄心脚３、三脚
接合継鉄盤２６（または、２５、２４）の鉄心により閉
磁路８８が構成される。

【０２２８】図１２は、鉄心を持たない三つの二層巻鉄
心脚８５と、継鉄連絡橋２３を持つ三脚円橋付接合継鉄
盤２４、または、三脚円接合継鉄盤２５、三脚接合継鉄
盤２６のいずれかと、継鉄環１３を成層した継鉄環脚１
４を接合した非鉄心脚三軸二層三相同軸変圧器の入れ子
構造分解図を示す。なお、この非鉄心脚三軸二層三相同
軸変圧器でデルタ結線、Ｙ結線、千鳥結線同軸変圧器も
可能である。また、ここで、二層巻鉄心心脚８５を二重
巻鉄心心脚１８に替えることで、非鉄心脚三軸二重三相
同軸変圧器が構成できる。

【０２２９】図１２の非鉄心脚三軸二層三相同軸変圧器
の閉磁路としては、空心１０、非磁性体９の心脚１０を
持つ二層巻鉄心脚８５の内側の磁路はなく、三脚円橋付
接合継鉄盤２４（または、三脚円接合継鉄盤２５、三脚
継鉄盤２７）、三軸の継鉄環脚１４の鉄心により閉磁路
８８が構成される。

【０２３０】図１３は、非鉄心脚二層同軸変圧器の入れ
子構造分解図を示す。図１３（Ａ）は、スリット２付き
継鉄盤１２に接合した心脚（非磁性体脚８、空心１０）
に対して、一層巻鉄心脚１１を入れ子構造とするスリッ
ト２付き鉄心環脚７を示す。

【０２３１】図１３（Ｂ）では、スリット２付き継鉄盤
の上に、スリット２付き鉄心環脚７を二次巻線３３に入
れ子構造とする分解図を示している。

【０２３２】図１３（Ｃ）では、非磁性体脚８（空心１
０）を心脚とする鉄心環脚７に、一重同軸巻線８３を巻
いた一層巻鉄心脚１１に、さらに、二次巻線３３の鉄心
環脚７を入れ子構造として、二層巻鉄心脚８５を構成
し、二層巻鉄心脚８５の終端部に継鉄環脚１４を入れ子
構造とし、また、それぞれの巻線端子３１を外に引き出
すリード線用の切欠２８を設けた継鉄盤１２に接合し
て、非鉄心脚二層同軸変圧器を構成する。

【０２３３】図１３（Ｃ）では、巻線端子３１の取り出
し方法として切欠２８としているが、リード線口１５に
よるか、切欠２８によるか、薄鋼板１の成層間から直接
出すか、いずれも可能であり、特に規定しない限り、巻
線端子３１の取り出し方法が限定されるものではない。

【０２３４】さらに、切欠２８の切欠断面形状は、円
形、矩型と図１３（Ｃ）に示すように任意である。

【０２３５】図１３の非鉄心脚二層同軸変圧器の閉磁路
としては、二次巻線の鉄心環脚７、継鉄盤１２、継鉄環
脚１４の同軸自覆型鉄心により閉磁路８８が構成され
る。

【０２３６】図１４は、二層同軸変圧器の入れ子構造分
解図を示す。図１４（Ａ）は、継鉄盤１２に接合した鉄
心脚３（または、軸口付鉄心脚５）に同軸巻線８３を巻
いき、一層巻鉄心脚１１を入れ子構造とする鉄心環脚７
を示す。

【０２３７】図１４（Ｂ）では、二層同軸巻線の入れ子
構造分解図で、一重同軸巻線８３（一次巻線３２）の一
層巻鉄心脚１１が一重同軸巻線８３（二次巻線３３）の
一層巻鉄心脚１１を二層入れ子構造とする場合の例を分
解した分解図である。

【０２３８】図１４（Ｃ）では、一次巻線３２の一層巻
鉄心脚１１に一次巻線３３の一層巻鉄心脚１１を二層入
れ子構造とし、両脚を揃えた終端部に継鉄盤１２を接合
し、また、それぞれの巻線端子３１を外に引き出すリー
ド線口１５を設けた継鉄盤１２に接合した鉄心脚の二層
同軸変圧器である。

【０２３９】図１４の二層同軸変圧器の閉磁路として
は、有鉄心の一層巻鉄心脚１１、継鉄盤１２、鉄心脚３
（または、軸口付鉄心脚５、鉄心環脚７）の同軸自覆型
鉄心により閉磁路８８が構成される。

【０２４０】以下において、特に規定しない限り、複数
次の巻線を得る目的で、同軸巻線を多層巻きとすること
を制限するものではない。

【０２４１】また、同軸上で多層構造となる心脚に対し
て、鉄心脚３、軸口付鉄心脚５、鉄心環脚７、継鉄環脚
１４などの鉄心のいずれか二つの鉄心があれば、閉磁路
が構成できることから、必要な磁路面積が確保されるな
らば、一部の重複する同軸鉄心を省略することも可能で
ある。したがって、同軸上に二つ以上の鉄心が構成され
る場合には、特に規定しない限り、多層巻巻鉄心脚であ
るからといって、多層巻鉄心脚の入れ子構造ばかりでな
く、直に巻線を巻く方法を制限するものではない。

【０２４２】図１５は、二層二重同軸変圧器による三巻
線同軸変圧器の例を示す。この図１５の利用例として、
二次巻線３３と二次分巻巻線３４の一層巻鉄心脚を同軸
方向に直列配置した二重巻鉄心脚１８に対して、一次巻
線３２の一層巻鉄心脚１１を入れ子構造とした二層二重
巻鉄心脚構造の三巻線同軸変圧器の分解図を示す。この
三巻線同軸変圧器の応用例として、図１５と図１６で、
従来型の三相移相変圧器を模した方法を取り上げる。そ
の理由は、本発明である同軸直交変圧器でも本発明であ
る同軸直交変圧器に倣って、三相移相変成ができること
を示すためであり、また、本発明である同軸直交変圧器
の優れた特性を引き出し、その対比を容易にする目的も
兼ねて、図１６の二層二重同軸変圧器と合わせて、三相
移相同軸変圧器群を達成する。

【０２４３】図１６の例は、図１５が入力系二層二重同
軸変圧器を示し、図１５と図１６の二層二重同軸変圧器
を三つづつ配置して、三相の異なる相を結合し合うこと
により、三相移相変圧器を構成するための出力系二層二
重同軸変圧器群を表わしたものである。

【０２４４】図１６において、三相電源から図１５の入
力系二層二重同軸変圧器の三台に各相毎に入力し、該入
力系二層二重同軸変圧器の二次出力として、三つの二次
巻線３３と二次分巻巻線３４を得て、異なる相の二次巻
線３３と二次分巻巻線３４を二次主巻線入力３５と二次
分巻線入力３６に入力する、図１６の出力系二層二重同
軸変圧器を三つ配置して、図１６の出力系二層二重同軸
変圧器の出力巻線３７から三出力を得て、三相移相調整
同軸変圧器群を構成する。なお、二次巻線３３と二次分
巻巻線３４、二次主巻線入力３５と二次分巻線入力３６
の巻数比を所要の巻数比にすることにより、所要の移相
を得る。

【０２４５】また、補助継鉄環２９は、二次分巻巻線３
４と二次巻線３３を直列化した二重巻鉄心脚１８を入れ
子構造とするため、一次巻線３２用一層巻鉄心脚１１の
鉄心脚７と連接する継鉄である。補助継鉄環２９の内径
を二重巻鉄心脚１８同径とし、外径は一次巻線３２用一
層巻鉄心脚１１に絶縁を施した外径と同径とし、継鉄環
脚１４の入れ子構造とする。なお、補助継鉄環２９の一
部が省略されているが、補助継鉄環２９は鉄心環脚７、
継鉄盤１２と連接する長さを有するものである。

【０２４６】図１５と図１６の二層二重同軸変圧器の閉
磁路としては、上記二層二重巻鉄心脚の鉄心脚３と鉄心
環脚７、継鉄盤１２、補助継鉄環２９、継鉄環脚１４の
同軸自覆型鉄心により閉磁路８８が構成される。

【０２４７】二次巻線３３と二次分巻線３４、二次主巻
線入力３５と二次分巻線入力３６の巻数比を所要の巻数
比と同数とすることで、千鳥結線三相同軸変圧器を構成
することもできる。

【０２４８】さらに、二次巻線３３と二次分巻線３４、
二次主巻線入力３５と二次分巻線入力３６の巻数比を所
要の巻線比をタップ切換器９５で任意に調整すれば、タ
ップ切換方式の可変移相調整同軸変圧器とすることもで
きる。

【０２４９】図１７は、定電流同軸変圧器の入れ子構造
分解図を表わす。図１７では、巻線端子３１を取り出す
ための切欠２８を有する継鉄盤１２の上に一次巻線３２
の一層巻鉄心脚１１を連接し、次に非磁性体脚９を入れ
子構造とする補助継鉄環２９と該一層巻鉄心脚１１を連
接し、さらに二次巻線３３の一層巻鉄心脚１１を連接
し、該一層巻鉄心脚１１を入れ子構造とする継鉄環脚１
４と該継鉄盤１２を連接して、定電流同軸変圧器を構成
する例を表わす。

【０２５０】図１７の定電流同軸変圧器の閉磁路として
は、一次巻線３２と二次巻線３３の鉄心脚３、補助継鉄
環２９、継鉄盤１２、継鉄環脚１４の同軸自覆型鉄心に
より閉磁路８８が構成される。

【０２５１】図１８では、継鉄盤１２、一層巻鉄心脚１
１、継鉄脚１２０、非磁性体脚９、一層巻鉄心脚１１を
接続し、その円筒を形成し、その円筒を入れ子とする継
鉄環脚１４に継鉄盤１２を接合したギャップ付鉄心型同
軸リアクトルを表わす。なお、必要により、継鉄脚１２
０、継鉄環脚１４は省略することがある。

【０２５２】図１９は、三層二重三相同軸変圧器の入れ
子構造分解図を示す。図１９（Ａ）では、二重巻鉄心脚
１８を三層入れ子構造とした三層二重巻鉄心脚を示し、
二つのＲ相巻線５０を直列化したＲ相二重巻鉄心脚５２
を内層、二つのＳ相巻線５３を直列化したＳ相二重巻鉄
心脚５５を中層、二つのＴ相巻線５６を直列化したＴ相
二重巻鉄心脚５８を外層として、三層入れ子構造とした
三層二重三相同軸変圧器の構造分解図を示す。

【０２５３】図１９（Ｂ）は該三層二重巻鉄心脚を入れ
子構造とした継鉄環脚１４を示す。

【０２５４】図１９の三層三巻線同軸変圧器として、内
層の一層巻鉄心脚１１をＲ相、中層の一層巻鉄心脚１１
をＳ相、外層の一層巻鉄心脚１１をＴ相としているが、
三層配置の位置については、この例に制限されるもので
はない。

【０２５５】しかしながら、一般に同軸変圧器のＳ相の
二次側が接地されることが多いので、継鉄環脚１４が省
略する場合も考慮して、絶縁上、外部ノイズ抑制の観点
から、図１９では内層としているが外層とすることが望
ましい。この考えは、以下において、三層構造の多相同
軸変圧器で接地相を最外層とすることにも適用される。

【０２５６】図１９では、二重巻鉄心脚の入れ子数は、
三層であるが、以下において、三層以上に入れ子構造を
多層化した多層多相同軸変圧器も可能である。

【０２５７】図１９の各相の全ての二重巻鉄心脚１８を
一層巻鉄心脚１１に置き換えることにより、三層三巻線
変圧器とすることもできるし、二重巻鉄心脚１８を三層
入れ子構造とすることで、三層化二重三相同軸変圧器と
することもできるし、一層巻鉄心脚１１を六層入れ子構
造とすることで、六層三相同軸変圧器が構成できる。以
上、以下において、巻鉄心脚の層状、直列の重状構成の
入れ子構造は、その組み合わせが多様であるので、全て
の構成を表現することはできないが、表現していないか
らといって、その例がないことを意味するものではな
い。

【０２５８】図１９の三層二重三相同軸変圧器の閉磁路
としては、Ｒ相巻鉄心脚５２の鉄心脚３、Ｓ相巻鉄心脚
５５とＴ相巻鉄心脚５８の鉄心環脚７、継鉄盤１２、継
鉄環脚１４による同軸自覆型鉄心で閉磁路８８が構成さ
れる。ここで、各相の巻鉄心環脚で同軸閉磁路が重複構
成するので、必要により、継鉄環脚１４を省略すること
もある。

【０２５９】該三層二重三相同軸変圧器の各二重巻鉄心
脚１８の鉄心脚３、鉄心環脚７が閉磁路のための鉄心を
構成することから、必要により、継鉄環脚１４を省略す
る場合がある。なお、その場合は、継鉄盤１２は最外郭
の二重巻鉄心脚１８の鉄心環脚７と同径とする。以下に
おいて、特に規定しない限り、継鉄盤１２に連接する継
鉄環脚１４を省略する場合、継鉄盤１２は一層巻鉄心脚
１１の鉄心脚３と同径とする。

【０２６０】図２０は、非鉄心脚三層二重三相同軸変圧
器の入れ子構造分解図を示す。図２０（Ａ）では、非磁
性体脚９を最内層の心脚とした二重巻鉄心脚１８を三層
入れ子構造とした非鉄心脚三層巻鉄心脚を示す。

【０２６１】図２０（Ａ）の非磁性体脚９を最内層の心
脚に対して入れ子構造とするＲ相二重巻鉄心環脚６１に
Ｒ相巻線５０を二つ巻き、該Ｒ相二重巻鉄心環脚６１を
内層に、二つのＳ相巻線５３を入れ子構造とするＳ相二
重巻鉄心環脚６２を中層に、二つのＴ相巻線５６を入れ
子構造とするＴ相二重巻鉄心環脚６３を外層に配置する
ことにより、三つの上記相の二重巻鉄心脚１８を三層入
れ子構造とした非鉄心脚三層二重三相同軸変圧器の構造
分解図を示す。

【０２６２】なお、図２０においては、Ｒ相二重巻鉄心
環脚６１は鉄心環脚７にＲ相巻線５０を巻いた構成とし
ているが、非磁性体脚９を最内層の心脚に対して直に、
Ｒ相巻線５０を巻いた空心のＲ相二重巻鉄心環脚６１と
してもよい。

【０２６３】図２０の非鉄心脚三層二重三相同軸変圧器
の閉磁路としては、各相の鉄心環脚７、継鉄盤１２、継
鉄環脚１４による同軸自覆型鉄心で閉磁路８８が構成さ
れる。

【０２６４】なお、全ての二重巻鉄心脚や二重巻鉄心環
脚を、一重巻鉄心脚や一重巻鉄心環脚に替えて、非鉄心
脚三層三巻線同軸変圧器とすることもできる。

【０２６５】図２０の非鉄心三層三巻線同軸変圧器の閉
磁路は、各相の鉄心環脚７、継鉄盤１２、継鉄環脚１４
による同軸自覆型鉄心で閉磁路８８を構成する。

【０２６６】図２１は、二軸三層三相同軸変圧器の入れ
子構造分解図を示す。図２１では、Ｒ相一次巻線６４を
巻いたＲ相巻鉄心脚５２を入れ子構造とするＳ相巻鉄心
脚５５（Ｓ相一次巻線６６を巻いた一層巻鉄心脚１１）
をさらに入れ子構造とするＴ相巻鉄心脚５８（Ｔ相一次
巻線６８を巻いた一層巻鉄心脚１１）を構成した三層巻
鉄心脚と、Ｔ相二次巻線６９を巻いたＴ相巻鉄心脚５８
を入れ子構造とするＳ相巻鉄心脚５５（Ｓ相二次巻線６
７を巻いた一層巻鉄心脚１１）をさらに入れ子構造とす
るＲ相巻鉄心脚５２（Ｒ相二次巻線６５を巻いた一層巻
鉄心脚１１）を構成した三層巻鉄心脚との二軸の三層巻
鉄心脚を二脚円橋付接合継鉄盤２１で連接した二軸三層
三相同軸変圧器を表わす。

【０２６７】なお、最内径の一層巻鉄心脚１１をＲ相、
中径をＳ相、最外径をＴ相とする方式と、最内径の一層
巻鉄心脚１１をＴ相、中径をＳ相、最外径をＲ相とする
方式を二つの例を示しているしているが、相配置につい
ては、図中の表記配置で規定されるものではなく、以下
において、特に規定しない限り、任意である。

【０２６８】図２１の二脚円橋付接合継鉄盤２１は、適
用の問題であることから、二脚接合継鉄盤２２でもよい
し、両者の混合でもよい。

【０２６９】図２１の二軸三層三相同軸変圧器の閉磁路
としては、各相の鉄心環脚７、二脚円橋付接合継鉄盤２
１、継鉄環脚１４による同軸自覆型鉄心で閉磁路８８が
構成される。

【０２７０】図２２は、二軸三重三相同軸変圧器の入れ
子構造分解図を示す。図２２では、Ｒ相一次巻線６４を
巻いたＲ相巻鉄心環脚６１、Ｓ相一次巻線６６を巻いた
Ｓ相巻鉄心環脚６２、Ｔ相一次巻線６８を巻いたＴ相巻
鉄心環脚６３を、各相巻鉄心環脚間に二脚円橋付接合継
鉄盤２１を介して同軸直列配置した三層巻鉄心脚と、Ｒ
相二次巻線６５を巻いたＲ相巻鉄心環脚６１、Ｓ相二次
巻線６７を巻いたＳ相巻鉄心環脚６２、Ｔ相二次巻線６
９を巻いたＴ相巻鉄心環脚６３を、各相巻鉄心環脚間に
二脚円橋付接合継鉄盤２１を挿入して、同軸直列配置し
た三重巻鉄心脚を構成した三重巻鉄心脚を二軸に揃えた
二軸三重三相同軸変圧器を表わす。

【０２７１】二脚円橋付接合継鉄盤２１と各相の巻鉄心
脚の磁路断面と磁路長による磁気抵抗を調整することに
より、二脚円橋付接合継鉄盤２１による二軸間の電磁誘
導関係を強くする場合と同軸の各相の巻鉄心脚の心脚の
電磁誘導関係を強くする場合があり、利用する三次巻線
９３による電磁誘導の引き出し方によるので、該磁路断
面と磁路長は、適用により、それぞれの磁気抵抗の設定
仕方による。なお、図２２の二軸三重三相同軸変圧器
は、二軸同軸変圧器を三段重ねとした三重化二軸同軸変
圧器と考えることもでき、各二軸同軸変圧器を磁気的に
独立させれば、三台の二軸同軸変圧器構成による二軸三
相同軸変圧器群と考えることもできる。

【０２７２】図２２の二軸三重三相同軸変圧器の閉磁路
としては、各相の鉄心脚３、二脚円橋付接合継鉄盤２
１、継鉄環脚１４による同軸自覆型鉄心で閉磁路８８が
構成される。

【０２７３】図２３、図２４、図２５は、同軸直交変圧
器の同軸巻線と放射巻線の関係を明確とするため、一層
同軸一重直交変圧器の構造分解図である。なお、図１の
例は、二層同軸二重直交変圧器である。

【０２７４】図２３（Ａ）は、円形薄鋼板１を切欠いた
切欠薄鋼板７５を成層する様子を示し、図２３（Ｂ）
は、切欠薄鋼板７５の成層した切欠鉄心脚７６を示す。
切欠薄鋼板７５を成層することで切欠鉄心脚７６に切欠
チャネル７４が形成され、一重放射巻線８０の巻線の通
路となる。

【０２７５】図２３（Ｃ）では、切欠鉄心脚７６に一重
放射巻線８０の同軸巻部の巻脚となる放射巻端鉄心脚７
８を接合した放射鉄心脚７９と放射鉄心脚７９の外径と
同径の補助鉄心環７７の接合する状態の分解図である。

【０２７６】図２３の巻線の構成を補足するため、一重
放射巻線８０を示すため、図１（Ａ）を再掲した。図２
３（Ｄ）では、該一重放射巻線８０を一重放射鉄心脚７
９に巻いた放射巻鉄心脚８１を示した。図２３（Ｅ）で
は、一重放射巻鉄心脚８１を継鉄脚１２０を介して、直
列化した二重放射巻鉄心脚８２に一重同軸巻線８３の一
重巻鉄心脚１１を入れ子構造とした一層同軸二重放射巻
鉄心脚１８４の構造分解図である。

【０２７７】図２４（Ａ）と図２４（Ｂ）は、電磁誘導
電流の方向により、一重放射巻線８０の電流方向を異に
する例を示し、一重放射巻線８０を展開して、矩型巻線
とした状態を示す。

【０２７８】図２４（Ｃ）は、二つの一重放射巻鉄心脚
８１を連接し、一重同軸巻線８３を巻いた様子を横向き
に寝かした状態を示している。

【０２７９】ここで補助鉄心環７７を省略しているが、
省略しているのは、図が複雑になるためであり、また、
一重放射巻線８０の線形状、本数によっては、磁路用鉄
心面積に余裕がある場合は、この図の様に省略すること
がある。

【０２８０】また、図２４（Ｃ）中で、一重放射巻鉄心
脚８１を連接した部分の補助鉄心環７７（図２４（Ｃ）
では省略）の外輪に一重同軸巻線８３が巻かれている
が、該一重放射巻鉄心脚８１の巻端部の補助鉄心環７７
（図２４（Ｃ）では省略）の外輪を巻いていない。これ
は、図が複雑となることから単に省略したにすぎず、該
一重同軸巻線８３の巻線範囲・量は、用途により異なる
ことから、図の様に省略することもある。

【０２８１】次に、本来、二つの一重放射巻線８１と一
重同軸巻線８３とが入れ子構造となる場合は、一重同軸
巻線８３は連接した一重放射巻鉄心脚８１に対して対称
に配置することが望ましく、また、短絡時の大電流発生
に伴う電磁力の発生を抑える目的からも望ましい。した
がって、入れ子構造において、非対称配置とする場合も
あり、対称配置が望ましいからといって、漏れインピー
ダンスを期待する場合など、非対称配置とすることを制
限するものではない。

【０２８２】さらに、図２４（Ｃ）は、一重同軸巻線８
３を一つしか描写していないが、図１（Ｄ）に示すよう
に、一重同軸巻線８３を二層入れ子構造としたように、
巻鉄心脚を多層入れ子構造とすることにより、複数の入
出力を得ることを制限するものではない。

【０２８３】また、上記、以下において、一重同軸巻線
８３の巻線方法として、複数の巻線３０を複数同時に巻
き込み一重同軸巻線８３を形成する方法もあるので、上
記表現でも以下における表現においても、多層同軸巻線
と表現されているとき、該多層同軸巻線の意味は、異径
同軸巻線を多層配置する場合の意味だけでなく、両者を
意味するものである。

【０２８４】図２５（Ａ）は、該一重放射巻鉄心脚８１
に対して一重同軸巻線８３を巻いた様子を横向きに寝か
した状態を示している。

【０２８５】上記一重放射巻鉄心脚８１において、該一
重放射巻鉄心脚８１に巻かれた一重放射巻線８０を巻数
の中央で捻化する方法もあり、この場合は、二重放射巻
鉄心脚８２と同様の効果をもたらす。

【０２８６】図２６は、同軸巻線を省略した同軸変圧器
における磁路について説明するための説明図である。図
２６において、同軸変圧器１８３の鉄心は、鉄心脚３、
継鉄盤１２、継鉄環脚１４であり、磁路と鉄心の関係に
ついて説明するため、図の説明の本意ではないので、鉄
心脚３に巻く同軸巻線８３は描かれていない。

【０２８７】また、以下において、磁束の表現方法とし
て、図２６では直流磁束の様に一方向に描かれている
が、本来、交流磁束であるから、磁束密度の方向として
両方向性を有するので、両方向性に表現すること望まし
いが、単に、説明をしやすくするためであり、交流磁束
のある時間断面を、直流磁束の一方向磁束を表わしてい
るにすぎず、本来の磁束を表現していない。図２６にお
いては、鉄心脚３中の磁束が上方に励磁された状態にあ
る場合で説明する。

【０２８８】図２６（Ａ）では、同軸巻線を省略した同
軸変圧器の磁路として、鉄心脚３の磁路、継鉄盤１２中
の磁路、継鉄環脚の磁路、継鉄盤１２中の磁路が断片磁
路として表現されているが、これは、本意ではなく、閉
磁路の分解図であるから、鉄心の断片磁路として表現さ
れているにすぎない。図２６（Ａ）、（Ｂ）は、（Ｃ）
の閉磁路８８の分解図を示している。

【０２８９】図２７は、同軸直交変圧器の閉磁路８８の
分解図である。図２７（Ａ）は、一層同軸二重直交変圧
器１８６の閉磁路８８の分解図、図２７（Ｂ）は、一層
同軸一重直交変圧器の閉磁路８８の分解図である。

【０２９０】該同軸直交変圧器の閉磁路には、同軸巻線
８３による同軸方向の閉磁路８８と、放射方向に漏洩し
た磁束の磁路と電磁結合する放射巻線８０による放射方
向の閉磁路８８の二つの閉磁路８８がある。

【０２９１】同軸巻線８３の閉磁路８８としては、放射
鉄心脚７９における同軸方向、継鉄盤１２、継鉄環脚１
４の鉄心で閉磁路８８が構成される。

【０２９２】一方、放射巻線８０の閉磁路８８として
は、放射鉄心脚７９における放射方向と同軸方向の直角
二方向、同軸方向の同軸継鉄盤１２、継鉄環脚１４の閉
磁路８８が構成される。

【０２９３】図２７（Ａ）は、一層同軸二重直交変圧器
１８６の閉磁路を表わしている。一重放射巻鉄心脚８１
を二つ重ねた一層同軸二重放射巻鉄心脚１８４におい
て、一重同軸巻線８３の閉磁路８８として、一つの一重
放射巻鉄心脚８１と他方の一重放射巻鉄心脚８１では、
磁束の放射方向性がまったく逆である。

【０２９４】図２７（Ｂ）では、一層同軸一重直交変圧
器８６の磁路を表現している。一つの一重放射巻鉄心脚
８１であるから、上記二つの同形の一重放射巻鉄心脚８
１の例から考えるとキャンセルされて、電磁誘導磁束は
トータルゼロの様に考えられるが、巻密度が完全に等し
いことはないので、出力が得られる。

【０２９５】そのほか、一重放射巻鉄心脚８１は同軸巻
線の巻数中央で捻化すれば、一層同軸二重放射鉄心脚と
なる。

【０２９６】図２８は、四巻線の四層同軸変圧器１８９
と前記二重放射巻線と前記二層同軸巻線を有する、二つ
の二層同軸二重放射巻線の同軸直交変圧器１８８を組み
合わせて、三相単相の変成をする三相単相同軸直交変圧
器の構成図の例である。

【０２９７】該四巻線の四層同軸変圧器１８９におい
て、内層の一重同軸巻線８３を二次巻線３３、中層の一
重同軸巻線８３を三次巻線９３、外層の一重同軸巻線８
３を四次巻線９４とする。前記二層同軸二重放射巻鉄心
脚１８７の二層同軸二重直交変圧器１８８の一重同軸巻
線８３と二重放射巻線の三巻線を結合させた巻線端子３
１に該四次巻線９４の端子からの出力を入力、他方の一
重同軸巻線８３から三相出力の一相を得る。同様に、前
記二層同軸二重放射巻線の二層同軸二重直交変圧器１８
６の一重同軸巻線８３と二重放射巻線の三巻線を結合さ
せた巻線端子３１に該三次巻線９３の端子からの出力を
入力、他方の一重同軸巻線８３から三相出力の一相を得
る。次に、四次巻線の四層同軸変圧器１８９の二次巻線
端子を三相出力の一相とする。この三つの出力で単相入
力から三相出力が得られる。

【０２９８】また、逆に、該二層同軸二重直交変圧器１
８８から入力して、四次巻線四層同軸変圧器１８９から
単相を得る。

【０２９９】なお、上記において、一重同軸巻線８３と
二重放射巻線の三巻線を結合させた巻線端子３１とある
が、該三巻線を並列接続するか、直列接続するか、両者
を組み合わせるかは、一重同軸巻線８３と一重放射巻線
８０の巻数比とも関係し、移相する目的位相に合わせて
決められるものであり、ここでは、三巻線の結合による
移相の例を示しているにすぎない。

【０３００】したがって、任意の位相値に移相するた
め、一重同軸巻線８３と二重放射巻線の巻数比、三巻線
の結合方法を勘案して、選定することにより、任意移相
を得ることになる。

【０３０１】直並列結合と巻数比は、目的に合わせた出
力を得る意味であり、三相単相変換の例では、三相の相
間の位相差１２０度に分配して移相させて、三相単相変
換できるので、三相単相同軸直交変圧器を構成すること
ができる。

【０３０２】また、多相単相変換であれば、多相の相間
の位相差に分配して移相させて、多相単相変換できるの
で、多相単相同軸直交変圧器を構成することができる。

【０３０３】以下において、一重同軸巻線８３と一重放
射巻線８０の結合、二重放射巻線の放射巻線８０同志の
結合、一重同軸巻線８３と二重放射巻線の三巻線の結合
においても、特に、限定しない限り、直並列結合と巻数
比は限定されない。要は、目的に応じた結合と巻数比を
選定することになる。

【０３０４】上記における図のように多層同軸巻線の巻
線数については、該四巻線の四層同軸変圧器１８９の内
層、中層、外層の同軸巻線８３において、図では巻数比
がそれぞれ異なるように見えるが、これは単なる配線
上、見やすくするための処置であって、実際は、それぞ
れの相の出力に合わせて、巻数比を決めるので、図の表
現にとらわれない。この点は、以下においても、特に限
定しない限り、同様である。

【０３０５】図２９は、二層同軸二重直交変圧器１８８
の移相変圧器において、単相三相変換に合わせた移相性
を確保している前提とし、図２８の回路結線図を説明す
る。図２８の四次巻線四層同軸変圧器１８９の一次巻線
をｃ１、二次巻線をｃ１１、三次巻線をｃ１２、四次巻
線をｃ１３とし、各ｃ１、ｃ１１、ｃ１２、ｃ１３が同
相であり、二つの前記二層同軸二重直交変圧器１８８の
二重放射巻線の巻線端子をそれぞれｒ１１、ｒ１２とｒ
２１、ｒ２２とし、二つの二重放射巻線４０と一重同軸
巻線８３の結合端子をｃｒ２１、ｃｒ２２とするとき、
巻線端子ｃ１３を同相として巻線端子ｃｒ２１に、巻線
端子ｃ１２を逆相として巻線端子ｃｒ２２にそれぞれ入
力して、二つの該二層同軸二重直交変圧器１８８の巻線
端子に対して逆相とした巻線端子ｃ３２と同相とした巻
線端子ｃ３３、巻線端子ｃ１３をそのまま巻線端子ｃ３
１として、単相入力から三相出力を得る。

【０３０６】また、逆に二層同軸二重直交変圧器１８８
から入力して、四次巻線四層同軸変圧器１８９から単相
を得る。

【０３０７】上記四巻線の四層同軸変圧器１８９に代わ
って、同相の入出力が得られる変圧器であれば、どんな
変圧器の構成でもよいので、その例として、既存の四巻
線変圧器、四つの単相変圧器群、四つの単巻変圧器群な
どが考えられることから、単相から三つの単相が得られ
る方法であれば、上記例のような四巻線の同軸変圧器に
限定されるものではない。

【０３０８】図３０は、四巻線の四層同軸変圧器１８９
と前記二重放射巻線４０と一重同軸巻線８３を有する、
二つの一層同軸二重直交変圧器１８６を組み合わせて、
三相単相の変成をする三相単相変圧器の構成図の例であ
る。該四巻線の四層同軸変圧器１８９において、内層の
一重同軸巻線８３を二次巻線３３、中層の一重同軸巻線
８３を三次巻線９３、外層の一重同軸巻線８３を四次巻
線９４とする。

【０３０９】該一層同軸二重放射巻線１８４の一層同軸
二重直交変圧器１８６の二重放射巻線同志の結合巻線端
子３１に該四次巻線端子からの出力を入力する、同じ一
層同軸二重直交変圧器１８６に入力して、一重同軸巻線
８３から三相出力の一相を得る。同様に、別の該一層同
軸二重放射巻線１８４の一層同軸二重直交変圧器１８６
の二重放射巻線同志の結合巻線端子３１に該三次巻線端
子からの出力を逆相入力する、同じ一層同軸二重直交変
圧器１８６に入力して、一重同軸巻線８３から得た出力
を逆相として、三相出力の一相を得る。次に、四次巻線
の四層同軸変圧器１８９の二次巻線端子を三相出力の一
相とする。この三つの出力で単相入力から三相出力が得
られる。

【０３１０】また、逆に一層同軸二重直交変圧器１８６
から入力して、四次巻線四層同軸変圧器１８９から単相
を得る。

【０３１１】図３１は、図３０の回路結線図を示す。図
３０の四次巻線四層同軸変圧器１８９の一次巻線をｃ
１、二次巻線をｃ１１、三次巻線をｃ１２、四次巻線を
ｃ１３とし、各ｃ１、ｃ１１、ｃ１２、ｃ１３を同相と
する。二つの前記一層同軸二重放射巻線１８４の一層同
軸二重直交変圧器１８６の二重放射巻線４０の巻線端子
をそれぞれｒ１１、ｒ１２とｒ２１、ｒ２２とし、二つ
の二重放射巻線４０同志を結合した結合端子、すなわ
ち、ｒ１１とｒ１２との結合端子をｃ２１、ｒ２１とｒ
２２との結合端子をｃ２２とするとき、巻線端子ｃ１３
を同相として巻線端子ｃ２１に、巻線端子ｃ１２を逆相
として巻線端子ｃ２２にそれぞれ入力して、一層同軸二
重直交変圧器１８６の出力巻線端子として、ｃ２１の出
力としてｃ３３、ｃ２２の出力を逆相とした巻線端子ｃ
３２、巻線端子ｃ１３をそのまま巻線端子ｃ３１とし
て、三相出力を得る。

【０３１２】図３２は、図３０、３１の一層同軸二重直
交変圧器１８６の入出力系を逆にした例により三相単相
の変成をする三相単相同軸直交変圧器の構成図の例であ
る。

【０３１３】図３３は、図３２の回路結線図を示す。図
３０、３１の一層同軸二重直交変圧器１８６の入出力系
を逆にした例であるので、省略する。

【０３１４】図２８、２９の例でも図２８、２９の一層
同軸二重直交変圧器１８６の入出力系を逆にしても同様
に三相単相の変成をする三相単相同軸直交変圧器を構成
することができる。

【０３１５】また、上記例では、三相単相同軸直交変圧
器の例としたが、多相単相同軸直交変圧器も同様に巻線
数を増やすなどして、容易に得ることができる。

【０３１６】図３４は、可変電圧調整同軸変圧器の例で
ある。可変電圧調整同軸変圧器の構造は、二つ一重同軸
巻線８３のいずれかの同軸巻線８３の一層巻鉄心脚１１
を可動脚１１１、固定脚１１０として、該可動脚１１１
と該固定脚１１０の二脚を持つ二層同軸変圧器の構造で
ある。該可動脚１１１と該固定脚１１０とが電磁結合し
ているとき、該可動脚１１１を可動させて、該固定脚１
１０との電磁誘導結合度を可変させることにより、一次
巻線３２の一重同軸巻線８３と二次巻線３３の一重同軸
巻線８３間の出力電圧を可変させる可変電圧調整同軸変
圧器の構造分解図である。

【０３１７】図３４（Ａ）は、主として、駆動棒１１
２、駆動装置１１３、継鉄脚１２０、鉄心環脚７、一層
巻鉄心脚１１、スライド円筒１１５、継鉄環脚１４で構
成される二層同軸変圧器の二層巻鉄心脚の一層巻鉄心脚
を可動脚、他方を固定脚とした構造分解図である。

【０３１８】鉄心環脚７に一重同軸巻線８３を巻いた一
層巻鉄心脚１１に継鉄環脚１４を接合して固定脚１１０
を構成し、鉄心脚３に一重同軸巻線８３を巻いた一層巻
鉄心脚１１に継鉄脚１２０を接合して可動脚１１１を構
成し、該継鉄脚１２０に駆動棒１１２を介して駆動装置
１１３を取り付けていることで、可動脚１１１を可動さ
せる。なお、その場合、上下方向を可動方向とすると
き、固定脚１１０の内側と可動脚１１１の外輪にスライ
ド円筒１１５を取り付け摺動しやすくさせる。

【０３１９】図３４（Ｂ）は、固定脚１１０の同軸巻線
８３に可動脚１１１が掛かった状態の上記可変電圧調整
同軸変圧器の断面図である。切り取り線ＡＡで同軸巻線
８３を取り除いた断面としている。

【０３２０】図３４（Ｃ）は、可変電圧調整同軸変圧器
の可動時の一断面である。

【０３２１】なお、固定脚１１０と可動脚１１１との関
係を取り替え、内側の一重同軸巻線８３の一層巻鉄心脚
１１を固定し、外側の一重同軸巻線８３の一層巻鉄心脚
１１に駆動装置を取り付けて、可動させてもよい。ま
た、両者を可動脚とする場合を制限するものではない。
その場合は、両可動脚の基準固定脚に対して、一つの可
動脚と他の可動脚は異なる可動ピッチとすることによ
り、有効結合度の変化を、片方だけを可動脚とする上記
可動脚の場合に比して、より細かく変化させることがで
きる。

【０３２２】また、該固定脚１１０と該可動脚１１１の
心脚として、鉄心脚３を任意の心脚に替えてもよい。以
下において、他の同軸変圧器の固定脚１１０と可動脚１
１１の心脚についても、特に規定しない限り、同様であ
る。

【０３２３】該駆動棒１１２は、該可動脚１１１の頭
部、底部、側面に取り付ける腕でもよく、ようは、スム
ーズに可動させることができればよい。以下において、
他の同軸変圧器の駆動棒１１２についても、特に規定し
ない限り、同様である。

【０３２４】該可動脚１１１の可動後の停止後の固定に
は、適当なラチェット機構を取り付けることも必要であ
るがここでは省略している。以下において、他の同軸変
圧器の該可動脚１１１の可動後の停止後の固定方法につ
いても、特に規定しない限り、同様である。

【０３２５】さらに、可動脚を可動する駆動装置１１３
については、手動、自動機械式、電気式などの手段は選
ばず、用途、価格などから決められるものである。以下
において、他の変圧器の可動脚を可動する駆動装置１１
３についても、特に規定しない限り、駆動装置の選択に
あたてっては、同様である。

【０３２６】図３４において、固定脚１１０と可動脚１
１１をそれぞれに継鉄環脚１４を付加して、一重巻鉄心
脚１１を二重巻鉄心脚１８に替えた構成とした場合、可
変電圧三巻線同軸変圧器も構成できる。

【０３２７】図３４の可変電圧調整同軸変圧器の閉磁路
としては、固定脚の鉄心環脚７、可動脚の鉄心脚３、継
鉄脚１２０、継鉄環脚１４の鉄心で閉磁路が構成され
る。

【０３２８】図３５は、固定脚１１０と、一層同軸二重
放射巻鉄心脚１８４に継鉄脚１２０を接合した可動脚１
１１で構成された、すなわち、同軸変圧器と可動する一
層同軸二重直交変圧器１８６による可変移相調整同軸直
交変圧器の構造分解図の例である。

【０３２９】図３５（Ａ）は、鉄心環脚７に一重同軸巻
線８３を巻いた一層巻鉄心脚１１に継鉄環脚１４を接合
して固定脚１１０を構成し、二つの放射巻鉄心脚８１を
連接した一層同軸二重放射巻鉄心脚１８４に継鉄脚１２
０を接合して、可動脚１１１を構成し、該継鉄脚１２０
に駆動棒１１２を介して駆動装置１１３を取り付けてい
ることで、可動脚１１１を可動させる可変移相同軸変圧
器の構造分解図である。ＡＡとＢＢの切断線で、同軸巻
線８３と絶縁物を取り除き、継鉄環脚７の表面を表わし
ている。

【０３３０】図３５（Ｂ）は、該固定脚１１０の一重同
軸巻線８３に該可動脚１１１が掛かった状態の上記可変
電圧調整同軸変圧器の断面図である。一層同軸二重放射
巻鉄心脚１８４の一重放射巻線８０を取り出すため、リ
ード線口１５を持つ継鉄脚１２０を一層同軸二重放射巻
鉄心脚１８４に連接している。切り取り線ＡＡで一重同
軸巻線８３を取り除いた断面としている。

【０３３１】図３５（Ｃ）は、可変移相同軸直交変圧器
の可動時の一断面である。図３５では、可動脚を構成す
る一重放射巻線８０同志と一重同軸巻線８３との三巻線
を結合して、可動一次巻線３２とし、固定脚の一重同軸
巻線８３を二次巻線３３としている。

【０３３２】なお、可動脚の一重放射巻線８０同志と固
定脚の一重同軸巻線８３との三巻線を結合して、可動脚
の一重同軸巻線８３とすることも可能である。

【０３３３】図３５の可変移相同軸直交変圧器の閉磁路
は、固定脚の鉄心環脚７、可動脚の放射鉄心脚７９、継
鉄脚１２０、継鉄環脚１４の鉄心で閉磁路が構成され
る。

【０３３４】図３６は、一次巻線３２の固定脚１１０と
二次巻線３３の可動脚１１１を別軸とし、固定脚１１０
と可動脚１１１を、可動口１２４にスライド円筒１１５
を持つ二脚継鉄環盤１２２で接合した二軸電圧調整同軸
変圧器である。

【０３３５】図３６の該二軸電圧調整同軸変圧器の可動
脚１１１は、駆動装置１１３、駆動棒１１２、一重巻鉄
心脚１１に該継鉄脚１２０を接合した可動脚１１１、該
可動脚１１１の外輪に取り付けたスライド円筒１１５で
構成される。なお、図３６の固定脚、可動脚のいずれの
一重巻鉄心脚１１も多重多層巻鉄心脚に替えることも可
能である。

【０３３６】電圧調整の仕方は、図３６の二つの該二脚
継鉄環盤１２２を貫通する可動脚１１１が可動すると
き、一層巻鉄心脚１１の二次巻線３３が該二脚継鉄環盤
１２２から外れた部分が一次巻線との結合において、該
結合が疎となるため、この結合度が可変させられること
を利用して、一次巻線３２と二次巻線３３間に発生する
電圧を調整するものである。なお、スライド円筒１１５
は省略している。

【０３３７】図３６の二軸電圧調整同軸変圧器の閉磁路
としては、固定脚の鉄心脚３、可動脚の一層巻鉄心脚１
１、継鉄脚１２０、二脚継鉄環盤１２２の鉄心で閉磁路
が構成される。

【０３３８】図３７に従来の電圧調整変圧器を示す。二
次主巻線１０５と密タッブ巻線１０６とから二次巻線３
３を構成させて、タップ切換器１１４で電圧タップを切
り替えて可変電圧を得るもので、二次巻線３３と一次巻
線３２間で電圧を調整する従来型の電圧調整変圧器の例
である。

【０３３９】図３８は、図３６の二軸電圧調整同軸変圧
器を三台揃えて、三相可変電圧調整同軸変圧器群を構成
するとき、その一台を例示したものである。

【０３４０】図３９は、図３７の従来型電圧調整変圧器
を三台設け、三台をＹ結線した、従来型の三相可変電圧
調整変圧器群の例を示している。Ｒ相主巻線１０１と密
タッブ巻線１０６とからＲ相巻線５０を構成させ、同様
に、Ｓ相主巻線１０２と密タッブ巻線１０６とからＳ相
巻線５３を構成させ、Ｔ相主巻線１０３と密タッブ巻線
１０６とからＴ相巻線５６を構成させ、各相のタップ切
換器１１４で電圧タップを切り替えて可変電圧を得る従
来型三相電圧調整変圧器群の例である。

【０３４１】図４０は、四軸三相可変電圧調整同軸変圧
器の例を示す。図４０（Ａ）は、三層同軸変圧器を中心
脚として、他の三軸を可動口１２４を付した四脚継環盤
１２５で連結し、三相巻線を入力して、図３６の可動脚
１１１を三脚連動して駆動させることにより、可動脚１
１１から可変電圧を得るものである。

【０３４２】図４０（Ｂ）は、三脚連動して駆動する可
動脚１１１の一脚の構造図である。該可動脚１１１は、
図３６の可動脚１１１と同様であるが、可動口１２４を
持つ四脚継鉄環盤１２５と磁路を構成する点が異なる。
なお、スライド円筒１１５は、省略している。

【０３４３】図４１は、二軸可変移相調整同軸直交変圧
器の例を示す。固定脚１１０は、二つの一重放射巻鉄心
脚８１を連接した一層同軸二重放射巻鉄心脚１８４で構
成され、可動脚１１１は、鉄心脚３に一重同軸巻線８３
を巻いた一層巻鉄心脚１１に継鉄脚１２０を接合して構
成し、該固定脚１１０と該可動脚１１１は、可動口１２
４付の二脚継鉄環盤１２２で接合して、二軸可変移相調
整同軸直交変圧器が構成される。なお、固定脚、可動脚
を入れ替えてもよく、一層同軸二重放射巻鉄心脚１８４
を一層同軸一重放射巻鉄心脚８４に入れ替えてもよく、
多層巻鉄心脚を入れ子構造とした多層同軸一重放射巻鉄
心脚（多層同軸一重放射巻鉄心脚）に入れ替えも可能で
ある。

【０３４４】また、該可動脚１１１の外輪にスライド円
筒１１５を、二脚継鉄環盤１２２の内側にスライド円筒
１１５を取り付けている。

【０３４５】図４１の各巻線の結合の一例として、該一
層同軸二重放射巻鉄心脚１８４の二つの一重放射巻線８
０と可動する一重同軸巻線８３の三巻線の結合させた巻
線端子を二次巻線３３とし、該固定脚の同軸巻線８３を
一次巻線３２とすれば、二軸可変移相同軸変圧器が得ら
れる。

【０３４６】図４１の二軸可変移相調整同軸変圧器の閉
磁路としては、固定脚の放射鉄心脚７９、可動脚の一層
巻鉄心脚１１、継鉄脚１２０、二脚継鉄環盤１２２の鉄
心で閉磁路が構成される。

【０３４７】図４２は、二重同軸変圧器への適用の例で
あり、残留磁化に伴う励磁突入電流を解消する回路構成
図と消磁装置の構成図を示す。

【０３４８】図４２に示す回路構成と手順に関して、同
様の方法をとれば、上記全ての同軸変圧器と同軸直交変
圧器、また、従来変圧器に消磁装置９８を付属させるこ
とにより、いずれの変圧器も残留磁化に伴う励磁突入電
流を解消させることも可能である。

【０３４９】なお、同軸変圧器を多軸した場合は、軸毎
に同装置を付加することで、多軸可変電圧調整同軸変圧
器や、多軸可変移相同軸変圧器にも対応できることにな
る。

【０３５０】消磁装置９８は、消磁電源１３２、制御装
置１３３、動力断路器１３７、補助接点１３４で構成さ
れている。

【０３５１】消磁装置９８の制御装置１３３は、動力開
閉器１３７の補助接点１３４、動力遮断器１３５の補助
接点１３４、動力断路器１３６の補助接点１３４の各接
点情報から、消磁電流の励磁の開始の制御、残留磁気セ
ンサー９７から得た残留磁化データをフィードバック制
御することにより、消磁電流量、消磁終了制御を行うも
のである。

【０３５２】以上から、残留磁気を消磁させるため、残
留磁気に伴う励磁突入電流の発生はない。

【０３５３】図４２は、一つの一相巻鉄心脚についての
説明図であるが、複数の巻鉄心脚も同様な消磁方法で対
応できる。その場合、消磁電源９８と電力開閉装置など
機能をそれぞれ勘案して、対応処置は多様であることか
ら、消磁装置９８の接続方法も、上記方法と異なるた
め、ここでは省略するが、消磁方法の考え方は同一であ
る。

【０３５４】なお、制御装置１３３は、残留磁気センサ
ー９７からの値から、残留磁気量の推定を行い、励磁電
流量の設定を行い、動力遮断器１３５、動力断路器１３
６、動力開閉器１３７（以下、特に規定しない限り、動
力遮断器１３５、動力断路器１３６、動力開閉器１３７
を総称して電力開閉装置とする。）の動作状況を各開閉
器の補助接点１３４から調べ、相互の鎖錠条件を勘案し
て、該電力開閉装置の開閉作動の作動制御を行う装置で
ある。

【０３５５】一般に、動力遮断器１３５が開路した後、
動力断路器１３６Ａを開路させ、動力遮断器１３５が閉
路する前に、動力断路器１３６Ａを閉路させる鎖錠条件
となっており、また、該動力断路器１３６Ａは該動力遮
断器１３５にとって必須の設備ではないが、一般の設備
例として、該動力断路器１３６Ａは該動力遮断器１３５
の両者が揃っているものとして、以下説明する。

【０３５６】消磁電源１３２からの消磁電流供給のため
の鎖錠条件の設定手順は、動力遮断器１３５、動力断路
器１３６Ａ、動力開閉器１３７の開路確認後、動力遮断
器１３５に対して閉動作鎖錠し、動力断路器１３６Ａと
動力断路器１３６Ｂを閉路する。その後、該残留磁気セ
ンサーによる残留磁気量をフィードバックしながら消磁
電流を制御供給し、残留磁気を消磁した後、動力断路器
１３６Ｂと動力断路器１３６Ａを開路し、動力遮断器１
３５の閉動作鎖錠を解き、通常の遮断器開動作状態に復
帰させる。

【０３５７】なお、上記で説明した例としては、動力遮
断器１３５、動力断路器１３６Ａに動力断路器１３６Ｂ
を入れてた消磁装置９８による消磁方法であるが、動力
開閉器１３７と同軸変圧器８６の二次巻線の間に動力断
路器１３６Ｂを入れて、消磁装置９８に接続して消磁す
る方法とすることもできる。

【０３５８】図４２の例とは別に、該電力開閉装置が動
力機構を有しない場合は、制御装置１３３に手動条件を
明示する装置を備え、手動操作者は該手動条件装置から
明示された情報により、各電力開閉装置と消磁電源を手
動操作することを制限するものではなく、さらに、制御
装置１３３および該手動条件装置もなく、残留磁気セン
サー値だけから全て手動動作とすることを制限するもの
ではない。

【０３５９】消磁電源１３２は、消磁電流量を供給する
訳であるから、消磁用の励磁に際して、短絡事故が発生
した場合に消磁電流絞り込み制御も当然具備していると
いう前提として、以下説明する。しかしながら、該消磁
電流絞り込制御機能を必ずしも必要とするものではない
が、その場合は、消磁電源１３２側の動力断路器１３５
Ｂを遮断器等の保護装置に替える等の処置が必要とな
る。

【０３６０】なお、消磁電源１３２が別置されている場
合は、消磁装置９８として、消磁電源１３２は不要とな
るが、制御装置と制御連携をする装置を別置消磁電源に
付加する必要がある。

【０３６１】消磁電源１３２としては、一般には、直流
電流であるが、交流電流でもよい。その交流電流の場合
は、ヒステリシス損として、残留磁化を消磁させていく
関係から、変圧器の開閉器１３４側を短絡しておき、短
絡過渡励磁電流が流れないように、電流絞り込み機能等
を利用して、きめ細かな電流制御が特に必要である。

【０３６２】図４３は、マニホルド付二層同軸変圧器の
冷却例を示す。継鉄環１３に四箇所、円形薄鋼板１の中
央に一箇所に穴を開けた場合の例を示す。マニホルド貫
通口付の円形薄鋼板１を成層することにより、鉄心脚３
と継鉄環脚１４にマニホルド１１７を形成し、マニホル
ド１１７に配管１１８を通過させ、絶縁性を有する冷媒
を配管１１８と冷媒蓄熱槽１１６に充填し、ポンプ１１
９で冷媒を強制循環させる冷却方式の構成例を示してい
る。

【０３６３】冷媒蓄熱槽１１６に熱交換器（絶縁冷媒／
水）９５と熱交換して冷媒蓄熱槽１１６から絶縁冷媒の
熱を奪い、該絶縁冷媒の熱を熱交換器（水／大気）９６
で熱を大気に放熱する例を示している。

【０３６４】熱交換器（絶縁冷媒／水）９５と熱交換器
（水／大気）９６の冷媒は、この図例では、絶縁冷媒、
水、大気の三者を利用している。この例の外、全てを絶
縁冷媒である乾燥大気とした場合、結露対策上、乾燥装
置など循環大気の乾燥を保持する装置が必要となる。冷
媒を全て絶縁冷媒としてもよいし、熱交換器９５だけの
一段でもよいし、発生した同軸変圧器の熱を同軸変圧器
の外部に取り出した熱の処理については、従来方法によ
ればよい。

【０３６５】本発明は、成層鉄心にマニホルドを設ける
ことに主眼があるので、以上の例では、成層鉄心と巻線
間、巻線間にマニホルドを設ける方法について説明を省
略しているが、成層鉄心と巻線間、巻線間にマニホルド
を設ける方法を制限するものではない。なお、マニホル
ド数については、冷媒の熱容量、循環パワー、熱交換能
力などと磁路としての所要有効断面積の確保などから決
まるので、要は、設計の問題であるので、今回の図で
は、五箇所であるが、マニホルド数に限定されるもので
はない。

【０３６６】この図４３は、マニホルド付二層同軸変圧
器の冷却例であるが、本発明は、他の全ての同軸変圧
器、同軸直交変圧器も同軸方向にマニホルドを設け、同
様に冷却する方式こともできる。

【０３６７】図４４は、額縁型鉄心の変圧器の磁路例を
示している。鉄心脚３と継鉄９２を接合９１で接合し
て、磁路８８を形成した様子を示す。従来変圧器の図４
４と同軸変圧器の図２６（Ｂ）を対比するため再掲し
た。

【０３６８】図４５は、図４４の鉄心に一次巻線と二次
巻線を巻いた従来型変圧器を示す。

【０３６９】図４６は、図４４の従来型変圧器と比較す
るため、二重同軸変圧器を示す。同軸二重変圧器は、上
記二重同軸巻線を有する二重巻鉄心脚１８を巻継鉄環１
４が入れ子構造とし、二重巻鉄心脚１８と巻継鉄環１４
を継鉄盤１２に接合した構造である。また、二重巻鉄心
脚１８の巻線端子３１を外部に取り出すため、継鉄盤１
２にリード線口１５から一次巻線と二次巻線を引き出し
ている様子を示す。

【０３７０】図４７は、従来型三相三脚変圧器で、６４
Ｒ相一次巻線、６６Ｓ相一次巻線、６８Ｔ相一次巻線、
６５Ｒ相二次巻線、６７Ｓ相二次巻線、６９Ｔ相二次巻
線を示す。

【０３７１】図４８は、図４７の従来型三相三脚変圧器
と対比するため、三台の二軸同軸変圧器による三相変成
をする三相二軸同軸変圧器群を示す。

【０３７２】図４９は、図４７の従来型三相三脚変圧器
と対比するため、三軸二重三相同軸変圧器を示す。

【０３７３】図５０は、図４７の従来型三相三脚変圧器
と対比するため、非磁性体脚９を心脚とする非鉄心六重
同軸変圧器を示す。

【０３７４】図５１は、図４７の従来型三相三脚変圧器
と対比するため、非磁性体脚９を心脚とする非鉄心脚三
層二重同軸変圧器を示す。ここでは、継鉄環脚１４を省
略している。これは、心脚が多層構造であることから、
必要な磁路としての所要の鉄心断面積を満たしているな
らば、継鉄環脚１４は、省略できる例である。しかしな
がら、満たしていない場合や、騒音低減効果を期待する
場合は、継鉄環脚１４を必要とする。

【０３７５】図５２は、三脚の中央脚に非磁性体脚９を
有する従来型定電流変圧器を示すが、非磁性体脚９は空
心でもよい。

【０３７６】図５３は、図５２の従来型定電流変圧器と
対比するため、二つの一重巻鉄心脚１１を巻線として直
列化し、二つの一重巻鉄心脚１１を連接する継鉄脚１２
０の一部を、非磁性体８をもって構成した非磁性体脚９
に替えた非鉄心脚二重巻鉄心脚で構成される二重定電流
同軸変圧器を示す。また、この図５３では、継鉄環脚１
４を示しているが、必須構成ではない。

【０３７７】図５４は、従来型の鉄心リアクトルを示
す。

【０３７８】図５５は、図５４の従来型の鉄心リアクト
ルと対比するため、二つの一重巻鉄心脚１１を巻線とし
て直列化し、二つの一重巻鉄心脚１１を連接する継鉄脚
１２０の一部を、非磁性体脚９に替えた非鉄心二重巻鉄
心脚構成の同軸鉄心リアクトルを示す。また、この図５
３では、二つの非磁性体脚９を結合心脚とする例を表わ
しているが、その数について、この図の例に拘束される
ものではない。さらに、この図５３では、継鉄環脚１４
を示しているが、必須構成ではない。

【０３７９】図５６は、従来型の三次巻線三脚変圧器の
例である。

【０３８０】図５７は、従来型の三次巻線三層三脚変圧
器と比較するため、三台の二軸三巻線同軸変圧器群の例
を示す。

【０３８１】図５８は、従来型単巻変圧器の例を示す。

【０３８２】図５９は、従来型単巻変圧器と比較するた
め、単巻同軸変圧器の例を示す。

【０３８３】図６０は、従来型の直交変圧器を示す。

【０３８４】図６１は、従来型の単相三相変圧器の構造
と回路構成を示す。

【０３８５】上記説明の全てにおいて、入れ子構造と表
現している入れ子構造とは、製作工程上で入れ子として
製作する意味と、製作工程においては入れ子として製作
することではなく、あくまでも構造上の表現である意味
と二つの意味で使用したいため、入れ子構造という表現
としている。例えば、鉄心脚３に巻かれた巻線３０と鉄
心脚３の関係で具体的に説明すると、鉄心脚３に同軸巻
線８３を直接巻き、入れ子製作をしない場合と、鉄心脚
３を同軸巻線８３が入れ子として製作する場合との両者
があることを意味している。

【０３８６】したがって、上記説明の全てにおいて、心
脚１０に巻かれた巻線３０とある表現は、かならずし
も、心脚１０に直接巻線３０を巻く意味だけではない。
例えば、具体的には、鉄心脚３に巻かれた巻線３０とあ
る場合は、実際に、一層巻鉄心脚１１に巻線３０を巻く
場合と、巻線３０が鉄心脚３を入れ子として製作する場
合の両者を意味している。

【０３８７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【０３８８】円形電磁鋼板を成層して鉄心脚を作り、そ
の鉄心脚の外輪に絶縁を施した後に巻線を巻くため、巻
線と鉄心をクロスさせることがないので、作業工程が簡
素化され、必要な工具も少なくて済む。

【０３８９】鉄心脚が円形ないし、楕円であることか
ら、巻線の巻半径に対する無駄がないので、巻線延長が
短くなるので、経済的となるばかりでなく、銅損も小さ
くできる。

【０３９０】巻鉄心脚を継鉄環脚で自覆するため、低騒
音化、低振動化、薄鋼鈑の接合による局所発熱の抑制、
省スペース性が容易に得られる。

【０３９１】同軸直交変圧器を利用して、単相多相変成
ができることから、多相全波整流にあたり、多相整流で
あれば、相数の二倍の整流素子が必要となるところ、多
相単相変成後、単相に少なくとも二個の整流素子と平滑
装置を付ければ整流できることとなる。

【０３９２】多相整流の場合は多相の各相毎に高調波抑
制装置を取り付けなくてはならないが、単相であれば、
相が一つであることから、一つの高調波抑制装置を取り
付ければよい。

【０３９３】同軸直交変圧器を利用して、同軸巻線と放
射巻線に、それぞれ整流素子を付加した整流を行えば、
同軸巻線と放射巻線の位相差を利用することで、単相整
流に伴う高調波を抑制することができる。複数の放射巻
線と同軸巻線により、さらに、その効果を高めることが
できる。

【０３９４】スコット変圧器のような二相三相変成変圧
器において、二相側の相が不平衡であれば、三相側の相
も不平衡となるが、単相であれば、相の相手がない訳で
あるから、不平衡になりようがないことから、単相多相
変成では負荷不平衡、電源不平衡による変成相互の干渉
不平衡の発生はない。

【０３９５】鉄心脚巻、巻線、巻鉄心脚を可動させるこ
とで、容易に電圧調整ができることから、タップのない
電圧調整変圧器、移相変圧器、負荷時電圧移相調整器な
どが容易に得られる。

【０３９６】特に、負荷時の切換えも無電圧とすること
なく、容易に切り替えられ、切換え手順も簡単である。

【０３９７】その上、異なる電源が不要である。

【０３９８】従来の三相単相変換変圧器では、共振させ
るため共振コンデンサーを利用せざるを得なかったが、
これらのコンデンサーは不要である。

【０３９９】また、電圧、電流ともに同一周波数数であ
ることから、利用に制限がない。

【０４００】特に、三相誘導モータのインバータ制御の
直流変換には、出力が安定していること、出力の双方向
の構成が確保されることから、重要な役割を果たす。

【０４０１】相数変成において、一旦、単相に変換すれ
ば、どんな相数からでも任意の相数に変換が可能であ
る。

【０４０２】消磁装置を利用することで変圧器の残留磁
化を消磁させることができることから、励磁突入電流の
発生をさせない。

【０４０３】鉄心閉磁路の大部分の磁路が薄鋼鈑と直角
構成となることから、磁束の歪みが小さくできるので、
電流歪みが小さく、出力の高調波含有量が少ない。

【０４０４】容易に鉄心環脚、継鉄環脚等に同軸方向に
冷却用マニホルドを設けられることから、冷却が容易と
なる。

【０４０５】冷却用マニホルドの中に、ヒートポンプ、
電子冷却が容易に組み込めるから、変圧器内部の熱を容
易に取り出せる。

【０４０６】自覆鉄心構成とすることにより、省スペー
ス、低騒音なリアクトルが容易に得られ、可動巻鉄心脚
を利用することで、可変リアクトルが容易に得られる。

【０４０７】同軸直交変圧器は磁気特性の高い直線性が
得られるため、可変インダクタンスが容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】

【図１（Ａ）】放射巻線を示す構造図である。

【図１（Ｂ）】放射鉄心脚と補助継鉄環を示す分解図で
ある。

【図１（Ｃ）】一層同軸二重放射巻鉄心脚を示す分解図
である。

【図１（Ｄ）】二層同軸二重放射巻鉄心脚からなる二層
同軸二重直交変圧器の構造図である。

【図２（Ａ）】スリット付１円形薄鋼板を成層した鉄心
脚の構造図である。

【図２（Ｂ）】鉄心脚を入れ子構造とした一重巻鉄心脚
を示す構造図である。

【図３（Ａ）】軸口付鉄心脚を示す構造図である。

【図３（Ｂ）】軸口付鉄心脚を入れ子構造とした一重巻
鉄心脚を示す構造図である。

【図４（Ａ）】円形薄鋼板環を成層した鉄心環脚を示す
構造図である。

【図４（Ｂ）】鉄心環脚を入れ子構造とした一重巻鉄心
脚を示す構造図である。

【図５（Ａ）】非磁性体で構成される非磁性体脚を示す
構造図である。

【図５（Ｂ）】非磁性体脚を入れ子構造とした一重巻鉄
心脚を示す構造図である。

【図６（Ａ）】空心を示す構造図である。

【図６（Ｂ）】空心を入れ子構造とした一重巻鉄心脚を
示す構造図である。

【図７】単巻同軸変圧器の構造分解図である。

【図８】二重同軸変圧器の構造分解図である。

【図９】同軸中心軸棒で固定する二重同軸変圧器の構造
分解図である。

【図１０】二軸同軸変圧器の構造分解図である。

【図１１】三軸二重三相同軸変圧器の構造分解図であ
る。

【図１２】非鉄心脚三軸二層三相同軸変圧器の構造分解
図である。

【図１３】非鉄心脚二層同軸変圧器の構造分解図であ
る。

【図１４】二層同軸変圧器の構造分解図である。

【図１５】二層二重同軸変圧器を入力系とした構造分解
図である。

【図１６】二層二重同軸変圧器の出力系とした構造分解
図である。

【図１７】定電流同軸変圧器の構造分解図である。

【図１８】ギャップ付鉄心型同軸リアクトルの構造分解
図である。

【図１９】三層二重三相同軸変圧器の構造分解図であ
る。

【図２０】非鉄心脚三層二重三相同軸変圧器の構造分解
図である。

【図２１】二軸三層三相同軸変圧器の構造分解図であ
る。

【図２２】二軸三重三相同軸変圧器同軸変圧器の構造分
解図である。

【図２３】一層同軸一重直交変圧器の構造分解図であ
る。

【図２４】一層同軸一重直交変圧器の構造分解図であ
る。

【図２５】一層同軸一重直交変圧器の構造分解図であ
る。

【図２６】同軸変圧器の閉磁路の分解図である。

【図２７（Ａ）】一層同軸二重直交変圧器の閉磁路の分
解図である。

【図２７（Ｂ）】一層同軸一重直交変圧器の閉磁路の分
解図である。

【図２８】二層同軸二重直交変圧器と四層同軸変圧器に
よる三相単相同軸直交変圧器の構造分解図である。

【図２９】二層同軸二重直交変圧器と四層同軸変圧器に
よる三相単相同軸直交変圧器の回路結線図である。

【図３０】一層同軸二重直交変圧器と四層同軸変圧器に
よる三相単相同軸直交変圧器の構造分解図である。

【図３１】一層同軸二重直交変圧器と四層同軸変圧器に
よる三相単相同軸直交変圧器の回路結線図である。

【図３２】一層同軸二重直交変圧器と四層同軸変圧器に
よる三相単相同軸直交変圧器の構造分解図である。

【図３３】一層同軸二重直交変圧器と四層同軸変圧器に
よる三相単相同軸直交変圧器の回路結線図である。

【図３４】可変電圧調整同軸変圧器の構造分解図であ
る。

【図３５】可変移相調整同軸直交変圧器の構造分解図と
回路結線図である。

【図３６】二軸電圧調整同軸変圧器の構造分解図であ
る。

【図３７】従来の電圧調整変圧器の構造図である。

【図３８】二軸電圧調整同軸変圧器を三台による三相電
圧調整同軸変圧器の構成用の一台である二軸電圧調整同
軸変圧器の構造分解図である。

【図３９】従来の三相電圧調整変圧器の構造図である。

【図４０】四軸三相可変電圧調整同期変圧器の構造図で
ある。

【図４１】二軸可変移相調整同軸直交変圧器の構造分解
図である。

【図４２】消磁装置による変圧器の残留磁化を消磁する
装置と回路構成図である。

【図４３】マニホルド付二層同軸変圧器の冷却配管、冷
却装置の配置図である。

【図４４】従来型変圧器の額縁型鉄心の構造と閉磁路の
磁路図である。

【図４５】従来型の二脚変圧器の巻線と鉄心の構成を示
す図である。

【図４６】二重同軸変圧器の構造分解図である。

【図４７】従来型三相三脚変圧器の構成図である。

【図４８】三台の二軸同軸変圧器による三相変成をする
三相二軸同軸変圧器群の構成図である。

【図４９】三軸二重三相同軸変圧器の構造分解図であ
る。

【図５０】非鉄心六重同軸変圧器の構造分解図である。

【図５１】非鉄心脚三層二重同軸変圧器の構造分解図で
ある。

【図５２】従来型の定電流変圧器の構成図である。

【図５３】二重定電流同軸変圧器の構造分解図である。

【図５４】従来型の鉄心リアクトルの構成図である。

【図５５】同軸鉄心リアクトルの構造分解図である。

【図５６】従来型の三次巻線三脚変圧器の構成図であ
る。

【図５７】三台の二軸三巻線同軸変圧器群による三相三
巻線同軸変圧器の構成図である。

【図５８】従来型単巻変圧器の構成図である。

【図５９】単巻同軸変圧器の構造構成図である。

【図６０】従来型直交変圧器の構成図である。

【図６１】従来型の三相単相変圧器である。

【符号の説明】

１ 円形薄鋼板 ２ スリット ３ 鉄心脚 ４ 軸口 ５ 軸口付鉄心脚 ６ 円形薄鋼板環 ７ 鉄心環脚 ８ 非磁性体 ９ 非磁性体脚 １０ 空心 １１ 一層巻鉄心脚 １２ 継鉄盤 １３ 継鉄環 １４ 継鉄環脚 １５ リード線口 １６ 防護盤 １７ 緊締盤 １８ 二重巻鉄心脚 １９ 貫通軸棒 ２０ 締め付け具 ２１ 二脚円橋付接合継鉄盤 ２２ 二脚接合継鉄盤 ２３ 継鉄連絡橋 ２４ 三脚円橋付接合継鉄盤 ２５ 三脚円接合継鉄盤 ２６ 三脚接合継鉄盤 ２７ 三脚継鉄盤 ２８ 切欠口 ２９ 補助継鉄環 ３０ 巻線 ３１ 巻線端子 ３２ 一次巻線 ３３ 二次巻線 ３４ 二次分巻線 ３５ 二次主巻線入力 ３６ 二次分巻線入力 ３７ 三次出力 ３８ 分路巻線 ３９ 直列巻線 ５０ Ｒ相巻線 ５２ Ｒ相巻鉄心脚 ５３ Ｓ相巻線 ５５ Ｓ相巻鉄心脚 ５６ Ｔ相巻線 ５８ Ｔ相巻鉄心脚 ６０ Ｒ相鉄心環 ６１ Ｒ相継鉄環脚 ６２ Ｓ相継鉄環脚 ６３ Ｔ相継鉄環脚 ６４ Ｒ相一次巻線 ６５ Ｒ相二次巻線 ６６ Ｓ相一次巻線 ６７ Ｓ相二次巻線 ６８ Ｔ相一次巻線 ６９ Ｔ相二次巻線 ７１ Ｒ相三次巻線 ７２ Ｓ相三次巻線 ７３ Ｔ相三次巻線 ７４ 切欠チャネル ７５ 切欠薄鋼板 ７６ 切欠鉄心脚 ７７ 補助鉄心環 ７８ 放射巻端鉄心脚 ７９ 放射鉄心脚 ８０ 一重放射巻線 ８１ 一重放射巻鉄心脚 ８２ 二重放射巻鉄心脚 ８３ 一重同軸巻線 ８４ 一層同軸一重放射巻鉄心脚 ８５ 二層巻鉄心脚 ８６ 同軸一重直交変圧器 ８７ 二層同軸巻線 ８８ 磁路 ９０ 心脚 ９１ 接合 ９２ 継鉄 ９３ 三次巻線 ９４ 四次巻線 ９５ 熱交換器（絶縁冷媒／水） ９６ 熱交換器（水／大気） ９７ 残留磁気センサー ９８ 消磁装置 ９９ マニホルド １０１ Ｒ相主巻線 １０２ Ｓ相主巻線 １０３ Ｔ相主巻線 １０４ 中性点 １０５ 二次主巻線 １０６ 密タップ巻線 １０９ 可変電圧調整変圧器 １１０ 固定脚 １１１ 可動脚 １１２ 駆動棒 １１３ 駆動装置 １１４ タップ切換器 １１５ スライド円筒 １１６ 冷媒蓄熱槽 １１７ マニホルド １１８ 配管 １１９ ポンプ １２０ 継鉄脚 １２２ 二脚継鉄環盤 １２３ 三脚継鉄環盤 １２４ 可動口 １２６ 単相端子 １２７ Ｒ相端子 １２８ Ｓ相端子 １２９ Ｔ相端子 １３２ 消磁電源 １３３ 制御装置 １３４ 補助接点 １３５ 動力遮断器 １３６ 動力断路器 １３７ 動力開閉器 １８２ 二層同軸二重放射巻鉄心脚 １８３ 同軸変圧器 １８４ 一層同軸二重放射巻鉄心脚 １８６ 同軸二重直交変圧器 １８７ 二層同軸二重放射巻鉄心脚 １８８ 二層同軸二重直交変圧器 １８９ 四層同軸変圧器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４４】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図１０】

【図７】

【図８】

【図１１】

【図１２】

【図９】

【図１３】

【図１５】

【図１６】

【図１４】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２５】

【図２４】

【図２６】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

【図３０】

【図３１】

【図３２】

【図３３】

【図３４】

【図３６】

【図３７】

【図３５】

【図３８】

【図３９】

【図４０】

【図４１】

【図４２】

【図４３】

【図４５】

【図４６】

【図５８】

【図４７】

【図４８】

【図４９】

【図５０】

【図５２】

【図６０】

【図５１】

【図５３】

【図５４】

【図５５】

【図５６】

【図５９】

【図５７】

【図６１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０２７６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０２７６】 図２３（Ｄ）では、該一重放射巻線８０
を一重放射鉄心脚７９に巻いた放射巻鉄心脚８１を示し
た。図２３（Ｅ）では、一重放射巻鉄心脚８１を継鉄脚
１２０を介して、直列化した二重放射巻鉄心脚８２に一
重同軸巻線８３の一重巻鉄心脚１１を入れ子構造とした
一層同軸二重放射巻鉄心脚１８４の構造分解図である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０３６７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０３６７】 図４４は、額縁型鉄心の変圧器の磁路例
を示している。鉄心脚３と継鉄９２を接合９１で接合し
て、磁路８８を形成した様子を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (54)【発明の名称】 同軸変圧器、同軸変圧器群、多軸同軸変圧器、同軸直交変圧器、移相同軸直交変圧器、移相調整 同軸直交変圧器、多相移相調整同軸直交変圧器、同軸直交変圧器群、移相同軸直交変圧器群、相 変成同軸直交変圧器、三相単相同軸直交変圧器、多相単相同軸直交変圧器群、可変電圧調整同軸 変圧器、可変移相同軸直交変圧器、全変成同軸直交変圧器、消磁装置付変圧器、冷却マニホルド 付変圧器、リアクトル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円・楕円盤型および環状円・楕円盤型の
   いずれか、 または、両形状の電磁鋼板で構成された薄鋼鈑に、必要
   によりスリットを取り付け、同軸上に成層した鉄心脚、 両形状の強磁性体塊状に、必要によりスリットを取り付
   けた鉄心脚、 該形状の非磁性体脚、 空心のいずれかの外輪に必要な絶縁を施した心脚の中心
   軸を同軸として、該同軸方向に巻線を巻いた同軸巻線が
   連なる同軸巻線同志に必要な絶縁を施し、 該心脚を入れ子構造とし、同軸巻線を構成する巻鉄心
   脚、すなわち、 （ａ）該心脚に対して、一つの一重同軸巻線を構成した
   一層巻鉄心脚、 （ｂ）該心脚に対して、二つの一重同軸巻線を直列化し
   た二重同軸巻線を構成した二重巻鉄心脚、 （ｃ）該一層巻鉄心脚を多層入れ子構造とし、多層同軸
   巻線を構成した多層巻鉄心脚、 （ｄ）該二重巻鉄心脚を多層入れ子構造とし、多層二重
   同軸巻線を構成した多層二重巻鉄心脚、 （ｅ）該心脚に対して、複数の一重同軸巻線を直列化し
   た多重同軸巻線を構成した多重巻鉄心脚、 （ｆ）該多重巻鉄心脚と該多層巻鉄心脚を相互に入れ子
   構造とし、該多重同軸巻線と該多層同軸巻線とからなる
   多重多層同軸巻線を構成した多重多層巻鉄心脚、 また、上記巻鉄心脚の磁路以外の磁路を形成する薄鋼鈑
   により、必要によりスリットを取り付けた円・楕円およ
   び環状円・楕円状の継鉄環を成層した構造を持ち、同軸
   巻線に対して必要な絶縁を施した継鉄、すなわち、 （ｇ）該同軸上で、上記巻鉄心脚を入れ子構造とする継
   鉄環脚、 （ｈ）該同軸上で、該巻鉄心脚と該継鉄環脚の磁路とが
   連接するように、該巻鉄心脚と該継鉄環脚の両終端部で
   連接する継鉄盤、 （ｉ）該同軸上で、該巻鉄心脚同志を接合、あるいは、
   該巻鉄心脚と該継鉄盤とを接合し、閉磁路を構成するた
   めの補助鉄心環、補助継鉄環、継鉄脚、 （ｊ）該同軸とは別の複数軸上に構成された該巻鉄心脚
   と上記（Ｆ）から（Ｈ）までの継鉄とを連結する継鉄
   盤、継鉄環盤、 以上、上記（ａ）から（ｆ）までの巻鉄心脚と、 上記（ｇ）から（ｊ）までの継鉄とにより、 該同軸上で閉磁路を形成し、電圧、電流を変成すること
   を特徴とする同軸変圧器と、 上記（ａ）から（ｆ）までの巻鉄心脚と、上記（ｇ）か
   ら（ｊ）までの継鉄とにより、複数の軸間に渡って複数
   軸の該同軸変圧器同志が多軸閉磁路を構成し、電圧、電
   流を変成することを特徴とする多軸同軸変圧器と、 複数の上記同軸変圧器と複数の上記多軸同軸変圧器を設
   置し、電圧、電流を変成することを特徴とする同軸変圧
   器群と、 上記巻鉄心脚と継鉄により、インダクタンスの性質を引
   き出すことを特徴とするリアクトル。
2. 【請求項２】 請求項１記載の同軸巻線の軸に対して、 該軸に直交する放射方向において、該放射方向に直交す
   る同軸円筒表面から放射磁束が出入りする放射磁束面上
   で、請求項１の前記心脚に切欠チャネルと放射巻端鉄心
   脚を付加した放射鉄心脚に対して、 放射方向に放射巻線を巻いた放射巻鉄心脚と請求項１の
   全ての同軸巻線を構成する巻鉄心脚とが、 該放射巻線、該同軸巻線、該放射鉄心脚、請求項１の全
   ての継鉄間相互に対して必要な絶縁を施した上で、 同軸上で、相互に入れ子構造化し、 放射巻線と同軸巻線とが直交する同軸直交巻線を構成し
   た同軸直交巻鉄心脚、すなわち、 （Ａ）一つの一重同軸巻線と一重放射巻線とにより、同
   軸直交巻線を構成した同軸直交巻鉄心脚、すなわち、 （Ａａ）一つの放射巻線を巻いた一重放射巻線からなる
   一重放射巻鉄心脚と請求項１の一層巻鉄心脚とにより、
   一層同軸一重放射巻線を構成した一層同軸一重放射巻鉄
   心脚、 （Ａｂ）該一重放射巻鉄心脚を多層化し、多層放射巻線
   を構成する多層放射巻鉄心脚と請求項１の一層巻鉄心脚
   とにより、一層同軸多重放射巻線を構成した一層同軸多
   重放射巻鉄心脚、 （Ａｃ）該一層同軸多重放射巻鉄心脚を多層入れ子構造
   化し、多層化同軸多重放射巻線を構成した多層化同軸多
   重放射巻鉄心脚、 （Ｂ）該同軸巻線の巻数の中心を挟んで、二つの該一重
   放射巻鉄心脚を直列化し、二重放射巻線を構成した二重
   放射巻鉄心脚と請求項１記載の全ての巻鉄心脚とによ
   り、二重放射巻線と同軸巻線が直交する同軸直交巻線を
   構成した同軸直交巻鉄心脚、すなわち、 （Ｂａ）該二重放射巻鉄心脚と該一層巻鉄心脚とによ
   り、一層同軸二重放射巻線を構成する一層同軸二重放射
   巻鉄心脚、 （Ｂｂ）請求項１の一層巻鉄心脚に対して、該二重放射
   巻鉄心脚を多層入れ子構造化し、多層二重放射巻線を構
   成した多層二重放射巻鉄心脚と該一層巻鉄心脚とによる
   一層同軸多層二重放射巻鉄心脚、 （Ｂｃ）請求項１の二層巻鉄心脚と該二重放射巻鉄心脚
   とにより、二層同軸二重放射巻線を構成した二層同軸二
   重放射巻鉄心脚、 （Ｂｄ）該二層同軸二重放射巻鉄心脚を入れ子構造化
   し、多層化二層同軸二重放射巻線を構成した多層化二層
   同軸二重放射巻鉄心脚、 （Ｂｅ）請求項１の多層巻鉄心脚と該二重放射巻鉄心脚
   とにより、多層同軸二重放射巻線を構成した多層同軸二
   重放射巻鉄心脚、 （Ｂｆ）上記（Ｂａ）から（Ｂｅ）までの上記放射巻鉄
   心脚と請求項１記載の全ての巻鉄心脚を組み合わせ入れ
   子構造とした多層同軸多層多重放射巻線を構成した多層
   同軸多層多重放射巻鉄心脚、 （Ｃ）上記（Ａａ）と（Ｂｆ）からなる該放射巻鉄心脚
   と請求項１の全ての巻鉄心脚とを組み合わせて、相互に
   入れ子構造化した多層化多重同軸多層多重放射巻鉄心
   脚、 以上の上記同軸直交巻鉄心脚に対して、 必要により、入れ子構造とする請求項１記載の上記継鉄
   環脚を設け、同軸直交巻線を構成することを特徴とする
   同軸直交変圧器と、 該同軸直交変圧器と同軸変圧器、多軸同軸変圧器とが同
   軸上、あるいは、別軸において結合することを特徴とす
   る同軸直交変圧器群と、 上記同軸直交巻鉄心脚の同軸巻線と放射巻線間、放射巻
   線間同志で発生する位相差を利用して移相変成すること
   を特徴とする移相同軸直交変圧器と、 該位相差に対して、該放射巻線と該同軸巻線との巻数比
   を調整し、両巻線を結合することにより、任意の位相、
   電圧、電流を移相変成することを特徴とする移相調整同
   軸直交変圧器と、 上記移相同軸直交変圧器を複数配置結合し、 上記移相調整同軸直交変圧器を複数配置結合し、 上記移相同軸直交変圧器と上記移相調整同軸直交変圧器
   とを複数結合配置することにより、任意の位相、電圧、
   電流を移相変成することを特徴とする移相同軸直交変圧
   器群と、 多相に渡って、任意の位相に変成する多相移相変成する
   ことを特徴とする多相移相同軸直交変圧器群と、 上記同軸巻線と上記放射巻線が直交する上記全ての直交
   変圧器により、多相に渡って、任意の設定位相に移相し
   合うことにより相数を変成することを特徴とする相変成
   同軸直交変圧器。
3. 【請求項３】 請求項１記載の四巻線の同軸変圧器、ま
   たは、請求項１記載の同軸変圧器を複数組み合わせて三
   出力を得る同軸変圧器群、 あるいは、従来方式の四巻線変圧器、三つの単相変圧器
   を組み合わせた変圧器群、三つの単巻変圧器など、 単相電源を同一とする一次入力から三つの二次出力を得
   る変圧器から、 最終の目的出力を各相とも同一とするために、三つの該
   二次出力を個別に調整した二次出力として、単相電源位
   相と同相の二つの二次出力と逆相の一つの二次出力を得
   るとき、 同相の二次出力をそのまま出力として一つ目の三次出力
   を得、 一方の該同相の出力を請求項２記載の移相に関わる同軸
   直交変圧器に入力して移相された出力を二つ目の三次出
   力を得、 該逆相の二次出力を請求項２記載の移相に関わる同軸直
   交変圧器に入力して移相された出力を逆相として三つ目
   の三次出力を得、 以上の三つの三次出力による三相単相変成することを特
   徴とする三相単相同軸直交変圧器と、 単相から多次出力を得る多次出力変圧器と請求項２記載
   の移相に関わる同軸直交変圧器により、多相・単相変成
   することを特徴とする多相単相同軸直交変圧器群。
4. 【請求項４】 請求項１記載の全ての巻鉄心脚、請求項
   ２記載の全ての放射巻鉄心脚、同軸直交巻鉄心脚と請求
   項１から請求項３記載の全ての継鉄を脚とする継鉄脚の
   いずれかを固定脚、可動脚とするか、両者を可動脚と
   し、 あるいは、請求項１記載の全ての巻鉄心脚、請求項２記
   載の全ての放射巻鉄心脚、同軸直交巻鉄心脚同志のいず
   れかを固定脚、可動脚とするか、両者を可動脚とし、 該可動脚の可動円滑化を図る方法として、該固定脚と該
   可動脚の摺動面にスライド円筒を設け、 閉磁路を構成するために該固定脚と該可動脚に、必要に
   より、請求項１および２記載の継鉄を付加し、 また、該固定脚の軸と該可動脚の軸が異なる場合は、そ
   の上、該固定脚と該可動脚とを連接する該継鉄とにより
   鉄心を構成し、 手動、または、自動の機械式、電気式の駆動装置を連接
   した該可動脚において、該可動脚を該固定脚に対して相
   対可動させることおよび該可動脚同志を相対可動させる
   ことにより、 電圧を可変変成させることを特徴とする可変電圧調整同
   軸変圧器および移相を可変変成させることを特徴とする
   可変移相同軸直交変圧器。
5. 【請求項５】 請求項１記載から請求項４記載までの全
   ての同軸変圧器と同軸直交変圧器、既存変圧器をそれぞ
   れ組み合わせることにより、位相、電圧、電流、相数を
   変成することを特徴とする全変成同軸直交変圧器群。
6. 【請求項６】 請求項１記載から請求項５記載までの同
   軸変圧器、同軸直交変圧器における前記全ての鉄心脚、
   継鉄環脚、継鉄盤などの鉄心に残留した磁化を消磁する
   目的で、 鉄心に残留磁化を測定する残留磁化センサーを必要数配
   置し、 さらに、該残留磁化センサーから該残留磁化を推定し、
   該消磁電流量を演算する演算機能と、 既存回路に付属する遮断器、開閉器、断路器などの電力
   開閉装置の動作条件と該消磁用電力開閉装置の動作条件
   を調べ、該消磁電源への励磁開始条件を整備判断する論
   理演算機能と、 該励電流の供給・停止を制御する制御機能を備えた制御
   装置と、消磁電源と、 該消磁電源から該変圧器に供給する消磁電流を解列する
   消磁用電力開閉装置とからなる消磁装置により、鉄心の
   残留磁化を消磁することを特徴とする消磁装置付変圧
   器。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項５までの同軸変圧
   器、同軸直交変圧器における鉄心および巻線において、
   該鉄心の中、鉄心巻線間、巻線間にマニホルドを設け、 該マニホルドに冷媒蓄積槽を連接し、該冷媒蓄積槽と該
   マニホルドに冷媒を充填し、自然対流により冷却する方
   式を採用すること、 または、ポンプ等により冷媒を強制循環する強制冷却方
   式を採用すること、 あるいは、該マニホルドに、直接ヒートパイプ、また
   は、電子冷却装置等の冷却装置を挿入し、それらの放熱
   部を必要により該冷媒蓄積槽に連接して冷却する方式を
   採用すること、 さらには、上記冷却方式を組み合わせた冷却方式を採用
   することを特徴とする冷却マニホルド付変圧器。