JPS5816517A - 変流器 - Google Patents

変流器

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JPS5816517A
JPS5816517A JP56114356A JP11435681A JPS5816517A JP S5816517 A JPS5816517 A JP S5816517A JP 56114356 A JP56114356 A JP 56114356A JP 11435681 A JP11435681 A JP 11435681A JP S5816517 A JPS5816517 A JP S5816517A
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JP
Japan
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winding
wound
core
iron core
current transformer
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JP56114356A
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JPS6134248B2 (ja
Inventor
Masato Sugio
杉生 眞人
Michio Taniguchi
道夫 谷口
Tamaki Hirokawa
広川 玉喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
Osaka Transformer Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5816517A publication Critical patent/JPS5816517A/ja
Publication of JPS6134248B2 publication Critical patent/JPS6134248B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/42Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils
    • H01F27/422Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers
    • H01F27/427Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers for current transformers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20Instruments transformers
    • H01F38/22Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/28Current transformers
    • H01F38/30Constructions
    • H01F2038/305Constructions with toroidal magnetic core

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明ll1s状鉄心に2次巻線を巻回して構成する変
流器に関するものである。
環状鉄心の内gUK1m測定電流が流れる1次尋体を挿
通することによシ使用される変流器のうち、%に2次巻
線の巻回数が非常に少ない変流器にあって社、変流比の
精度を高めることが困難であった・例えば、BOA:5
Aの変流器であってJI8に規定された1敲40 VA
または0.5級25 VA径程度ブッシング型変流器は
、大きい鉄心断面積を有する環状鉄心に10ターンの2
次巻線を巻−回して構成され、鉄心の内側に1次導体を
挿通して使用されるが、とのような変波器は励磁電流分
が大きいため1次隻流と2次電流との比が正確に1次、
2次のターン数の逆比10/1にはならない。そのため
変流比が高い精度で要求される変流器については、励磁
電流分を補正する目的で、理論的には1次側1ターン、
2次側10ターンのターン数が必要な場合であっても、
第1図に示すように環状鉄心1の外周面を囲む9ターン
の巻線部分2と丸環状鉄心1の外周縁から、内周側に径
方向長さdの1/3だけ隔った位置に形成された貫通孔
に巻線導体を挿通し、鉄心断面積の略1/3の部分を囲
むように巻回した1り、−ンの巻線部分3とによシ2次
巻@4を構成する所印パ、クターン構造を採用している
。本明細書においては、環状鉄心1の断面全体を囲むよ
うに巻いた巻線部分2を整数ターン部と呼び、譲状鉄心
1の断面の一部のみ(上記の例で祉鉄心1の断面積の]
/3の部分)を囲む巻線部分3を分数ターン部と呼ぶこ
とにする。ここで分数ターン部分は整数ターン部分の端
末部につながる導体を、鉄心1の外周から該鉄心の径方
向寸法dの°1/n(上記の例ではn−3)だけ離れた
位−に設けた貫通孔5を通して巻回している。
上記のように、変流器の2次巻線の一部を分数ターンと
した場合には、分数ターン部分3により凹まれる径方向
寸法がd/3の部分の鉄心内の磁束密度が高くな)、分
数ターン部分3によシ囲まれていない、径方向寸法が2
d/3の部分の鉄心内の磁束密度が低くなって、変流器
の環状鉄心内の磁束密度分布が不均一になる。その結果
鉄心全体として必要な励′fIi電流が増大し、依然と
して変流比の精度を低下させる要因を含むことになるた
め、変流比の精度の向上が容易でなかった。
本発明の目的は、変流比の精度を大幅に向上させ得るよ
うにした変流器を提供することにある。
本発明は、環状′鉄心に巻回された2次巻線が分数ター
ンの巻線部分を有している変流器において、環状鉄心に
巻回された前記分数ターンの巻線部分を形成している巻
線導体が挿通されている貫通孔又は該貫通孔の近傍に設
けた別の貫通孔に、巻線導体を挿通させて前記環状鉄心
の互いに異なる側面に沿って巻回した第1及び第2の巻
線部分とからなる補償巻線を設けたものであ4゜ここで
第1及び第2の巻線部分はターン数を異りらせて巻回し
、両巻線部分を差動的に直列接続する。このように構成
すると、鉄心内の磁束密度分布を均一にして励磁電流の
増加を防ぐことができ、変流比の精度を大幅に向上させ
ることができる・以下第2図及び第3図を参照して本発
明の実施例を詳述する。
第2図及び第3図は50 A : 、5 k4?変流器
に本発明を適用した実施例を示したもので、第2図は平
2面図、第3図は第、2図の■−■線断面図である。
これらの図において、10は略矩形の断面を有する環状
鉄心で、この環状鉄心には2次巻線11と補償巻@12
とが巻回され、鉄心10.2次巻線11及び補償巻&1
12により本発明の変流器13が構成されている。環体
鉄心10は、その外周部から該鉄心の径方向寸法dの略
1/3に相当する距離d/3だけ隔った位置に、該鉄心
lOを軸線方向に貫通する貫通孔14を有しておシ、こ
の貫通孔14の開゛口断面積は後記する分数巻線及び補
償巻(5) 線12を挿入し得るように適宜の大きさに設定されてい
る。上記環状鉄心10の全断面積をSとした場合、貫通
孔14から環状鉄心の外周端縁までの部分の断面積St
は略S/3であり、貫通孔14から環状鉄心の内周端縁
までの部分の断面積S。
は略2S/3である。
前記2次巻線11、は、環状鉄心10の外面に沿って周
方向に略等ピッチで巻回された9ターンの整数ターン部
分1 jaと、整数ターン部分11mの端末部につなが
る導体(10ターン目)を前記貫通孔14に通して該貫
通孔14と環状鉄心の外周端縁との間の8/3の断面積
の部分を囲むように巻回した整数ターン部分と同じ巻回
方向の1ターンの分数ターン部分11bとからなりてい
る。
、補償巻線12け、第3図に示したように1貫通孔14
を一部が貫通して環状鉄心の外周側側面に沿って巻回さ
れ、分数ターン部分11bが囲む部分の近傍の領域(こ
の領域は分数ターン部分が囲んでいる部分を含む。)を
囲むように巻回さ・れた第1の巻線部分12mと、同じ
く貫通孔14を一部(6) が貫通して環状鉄心10の内周側側面に沿って巻回され
、第1の巻線部分が囲む領域に隣接する領域を囲むよう
に巻回された第2の巻am分12bとからなっている。
ここで第1及び第2の巻線部分12m及び12bは、分
数ターン部分11−の位置における環状鉄心内の磁束密
度分布を略均−にするように、それぞれ゛のターン数を
異ならせて巻回され、且つそれぞれの誘起電圧が差動的
に直列接続されている0本夾施例では、WXlの巻線部
分12mが2タ一ン巻回され、第2の巻線部分12bが
1タ一ン巻何されている。また第1及び第2の巻線部分
12轟及び12bは巻回方向が異なるように8の字に巻
回されて直列に接続されている。このような第1及び第
2の巻線部分からなる補償巻線を巻回するに竺例えば、
貫通孔14の上端から該貫通孔内に挿通した巻線導体を
褒状鉄心の内周面を経由させて再度貫通孔14の上端か
ら挿入することによシlターシ゛の第2の巻線部分12
bを巻回した後、貫通孔14′の゛下端から引出させて
貫通孔14の上端から再度該貫通孔内に挿入し、その後
再度瀬状鉄心の外周面を舒由させて2ターンのgg10
巻線部分12mを・巻回する。そしてM彼に第2の巻線
部分12bの巻始めと第”1の巻線部分12mの巻終゛
りとを相互に接続して両巻線部分を差動的に直列接続す
る。
上記のような補償巻線12を設けると、補償巻線に゛は
第1及び第2の巻線部分゛の誘起電圧の差による短絡電
流が流れて、骸短絡電流によシ生じる磁束によ)、分数
ターン部分によシ囲まれる鉄心内(断面積81の部分)
の磁束の流れを阻止し分数ターン部分よシも径方向で内
側に位置する鉄心内(断面&S雪の部分)の磁束の流れ
を促進するため、鉄心内の磁束分布を略均−に是正する
ことが゛できる。したがって鉄心全体として必要な励磁
電流の増加を防ぐことができ、変流比の精度を一段“と
向上させるとと・ができる。
上記補償巻812の#!10巻線部分の必要巻回数mは
下記のようにして求める仁とができる。前述のように、
第1の巻線部分によって囲まれた部分の鉄心断面積を8
1、g 2の巻線部分によって囲まれた部分の鉄心断面
積をS、とすると、Sl≦81である。?:、仁で第2
の@線部分を1タ一ン巻回するものとすると、第1−の
巻線部分のター ン数はに−81781となる。第26
巻線部分のターン数を1ターンとした場合の第1の巻線
部分のターン数mは、m I−J X kターン(AF
i正の整数)となる。
また補償巻線12に流れる電流iは、変流器の2次巻線
電流を!とすれば、 i−[/(m+A)−1/(4Xk+J)−I/J(1
+k)となる・上記実施例のように、2次巻線11が9
ターンの整数ターン部分と全鉄心断面積の173を囲む
1ターンの分数ターン部分とからなる場合には、k−2
となり、この場合補償巻線の第2の巻線部分12bを1
ターンとすれば第1の巻線部分は2ターンとなる。そし
てこの場合に補償巻!1に流れる電流iは、i −r/
(1+2 ) −1/3  となる。
向上記夾施例では、50A:5ムのブッシング型変流器
を例にとって説明したが、変流器の形式(9) や変流比は上記の例に限定されるものではなく、任意の
変流比をもつ貫通型変流器に広く本発明を適用すること
ができる。
上記実施例では、2次巻線の分数ターン部分と補償巻線
とを環状鉄心に設けた同一の貫通孔を通して巻回したが
、分数ターン部分を通す貫通孔と補償巻線を通す貫通孔
とをそれぞれ近傍で別個に形成してもよく、これらの貫
通孔は環状鉄心の周方向に若干偏位させて設けてもよい
上記実施例では補償巻線の第1及び第2の巻線部分を互
いに逆方向に巻回して直列接続しているが、これらの巻
線部分は差動的に直列接続すればよく、両巻M部分を同
方向に巻回して両者の巻始め同志及び巻終)同志を接続
するようにしてもよい。
上記実施例では、褒状鉄心が略矩形の断面形状を有して
いるが、環状鉄心の断面形状は任意である。
以上のように1本発明によれば、環状鉄心に巻回された
分数ターンの1#&l 114分の巻線導体が挿通(1
0) されている貫通孔又は該貫通孔の近傍に設けた他の貫通
孔に巻締導体を挿通させて、環状鉄心の互いに異なる側
面に沿って巻回した第1及び第2の巻線部分とからなる
補償巻線を設けて、第1及び第2の巻線部分のターン数
を異ならせるとともに両巻線部分な差動的に直列接続す
ることによシ、褒状鉄心内の磁束密度分布の均一化を図
ったので、不均一な磁束密度分布に起因する励磁電流の
増加を防止することができ、変流比の精度を大幅に向上
させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す平面図、第2図は本発明の一実施
例を示す平面図、第3図は第2図のm−■線断面図であ
る。 10−・・環状鉄心、11・・・2次巻線、11 m 
”・整数ターン部分、11b・・・−分数ターン部分、
12°軸補償巻線、12m・−第1の巻線部分、12b
−・・第2の巻線部分。 第1I71

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  環状鉄心に貫通孔を設けこの貫掬孔に巻線導
    体を挿通して分数ターンの巻線を巻回し九変流器におい
    て、前記環状鉄心を貫通して前記環状鉄心の互いに異な
    る側面に沿りて巻回されたWXl及び第2の巻船部分と
    から力る補償巻線を巻回し、前記第1及び第2の巻線部
    分は互いに異なる巻回数で巻回されて差動・的に直列接
    続されていることを特徴とする変流器。
  2. (2)  前記第1及び第2の巻線部分は前記分数ター
    ン巻線を挿通した貫通孔にそれぞれの一部が挿通されて
    巻回されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    に記載の変流器。
  3. (3)前記第1及び第2の巻線部分は前記分数ターン巻
    線を挿通し九貫通孔の近傍に位置するようにして前記環
    状鉄心に設けられた他の貫通孔にそtlぞれの一部が挿
    通されて巻回されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の変流器。
  4. (4)前記第1及び第2の巻線部分のターン数は、前記
    分数ターン部分が設けられている位置における前l記壌
    状鉄心内の磁束密度分布を略均−にするように設定され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3
    項のいずれか1つに記載の変流器。
JP56114356A 1981-07-23 1981-07-23 変流器 Granted JPS5816517A (ja)

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JPS6134248B2 JPS6134248B2 (ja) 1986-08-06

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6079720U (ja) * 1983-11-07 1985-06-03 株式会社東芝 モ−ルド形変流器
KR100832876B1 (ko) 2006-12-08 2008-05-28 영화산업전기 주식회사 계기용 변류기 및 그 권선방법

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