JPS5897810A - 高圧変圧器 - Google Patents

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】 本発明は、直流高電圧発生装置に係シ、特に直流高電圧
発生装置の高圧変圧器に関する。

直流高電圧発生装置が用いられるものとして従来よシ第
１図に示す３相１２パルス方式のｘＩＩｉ！発生装置が
知られている。

図示したように、高圧変圧器１は鉄心２に関連させて設
けられる低圧巻線３と＾結線される高圧巻線４とからな
る人−大変圧器と、前記低圧巻線３と△結線される高圧
巻線５とからなる人−Δ変圧器とが一体に形成されてい
る。低圧巻線３の一端は図示してない３相交流電源にそ
れぞれ接続され、他端は制御回路６に接続されている。

高圧巻線４および５の出力端子は３相１２パルス整流装
置７に接続され、この整流装置７の出力端子は平滑回路
８に接続されている。この平滑回路８の出力端子はＸ線
管９に接続されている。

このように構成されるＸ線発生装置では、入力される３
相交流電圧を高圧変圧器１で所望とする高電圧の６相交
流電圧に昇圧し、この６相交流電圧を整流装置７および
平滑回路８によシ全波整流および平滑させて、Ｘ線管９
に値流高電圧を印加している。これによりＸ線管９から
Ｘ線が放出される。

Ｘ線写真撮影などを行う場合にあっては、鮮明な均質画
像を得るため放射されるＸ線量が一定なものであること
が肝要であることから、Ｘ線管に印加される直流高電圧
をリップルのない一定な電圧とすることが要求されてい
る。従って、従来よ）直流高電圧のリツプリを低減させ
るため、高圧変圧器の出力相数を増やして多相整流化を
図るとともに平滑回路を改善するなどの試みがなされて
いる。また、高圧変圧器にあっては、出力交流電圧の波
形を各相均等なものとすることによシリップルを低減さ
せることが要求されている。

第１図図示従来例に示した高圧変圧器１の主要部断面図
を第２図に示す。

図示したように、鉄心２は直状の各相主脚２Ｕ。

２Ｖ、２Ｗおよびこの主脚２Ｕ、２Ｖ、２Ｗの両端に接
合される継鉄２Ａ、２Ｂから形成されておシ、低圧巻線
３Ｕ、３Ｖ、３Ｗが各相主脚２Ｕ。

２Ｖ、２Ｗの外周に筒状に巻回され、高圧巻線４Ｕ、４
Ｖ、４Ｗおよび高圧巻線５Ｕ、５Ｖ。

５Ｗがそれぞれ対応する低圧巻線３Ｕ、３Ｖ。

３Ｗの外周にこの低圧巻線と同心筒状に巻回されてそれ
ぞれ人−大変圧器および人−゛Δ変圧器が構成されてい
る。この人−大変圧器と入−Δ変圧器の漏れリアクタン
ス、即ち前記主脚２Ｕ、２Ｖ。

２Ｗに巻回された低圧巻線３と高圧巻線４間の漏れリア
クタンスと、低圧巻線３と高圧巻線５間の漏れリアクタ
ンスとが整合されていないと出力交流電圧波形が不均等
なものとなり、Ｘ線管に印加される直流電圧のリップル
が増大されることが知られている。従って、前記の人−
大変圧器と人−△変圧器間の漏れリアクタンスがほぼ等
しくなるように高圧巻線４および５は巻回配置されてい
る。

また、前記各々の変圧器の漏れリアクタンスの３相間の
不整合もＸ線管電圧のリップル増大の要因となるため、
３相の各巻線は同一寸法で製作され、各相の主脚に対し
て同一位置に巻回配置させるように配慮されている。

ところが、変圧器の漏れリアクタンスは巻線寸法および
配置のみでなく、鉄心およびタンクのような金属構造材
によっても影響されるものである。

従って、第２図に示す鉄心の構造にあっては磁気回路が
不平衡であることから、上述したように各相の巻線方法
および配置を同一にしてもそれぞれの変圧器の３相関の
漏れリアクタンスには不整合が生じてしまう。

即ち、第２図に示した鉄心２の構造は、３つの平行する
主脚のうち両端の主脚２Ｕおよび２Ｗの両端は継鉄２Ａ
、２ＢとそれぞれＣ字型に接合されているが、中央の主
脚２■は継鉄２Ａ、２ＢとＴ字型に接合されている。つ
まり、この中央主脚２ｖに巻回されるＶ相の巻線３Ｖ、
４Ｖ、５Ｖによる漏れ磁束は、両端の主脚２Ｕ、２Ｗに
巻回されるＵ相およびＶ相の巻線の漏れ磁束よシも、鉄
心に侵入しやすい構造になっている。従って、Ｖ相巻線
３Ｖ、４Ｖ、５Ｖ相互間の漏れリアクタンスは両端のＵ
相およびＷ相巻線の漏れリアクタンスよシも大きなもの
となっている。

とのことから、従来、上述のような鉄心構造の場合には
、主脚２Ｕと主脚２Ｗとに巻回される高圧巻線４Ｕ、４
Ｗおよび５Ｕ、５Ｗと対応する主脚２■に巻回される高
圧巻線４ｖおよび５Ｖとの巻線形状寸法にそれぞれ相違
をも次せることによリ、Ｕ、Ｖ、Ｗ３３相の漏れリアク
タンスを整合させる方法が考案されている。

しかしながら、高圧巻線の巻線形状寸法を異ならせて多
種形状の高圧巻線を製作することは、製作工程数が増加
して煩雑であるばかシでなく互換性に欠けることなどか
ら経済的にも高価格となるという欠点がめった。

本発明の目的は、高圧巻線の巻線形状寸法を各相ごとに
変えることなく簡単な手段によシ、それぞれの３相の漏
れリアクタンスを整合させた高圧変圧器を提供すること
にある。

本発明は、３相間の磁気回路に不平衡を有する３相鉄心
の各主脚に筒状に巻回させて設けられる少なくとも１つ
の低圧巻線と、該低圧巻線に対応させて該低圧巻線と同
心筒状に巻回させて軸方向に列設され且つ組ごとに同一
形状・同一寸法に形成される複数組の高圧巻線とを備え
てなる高圧変圧器において、上記低圧巻線は同一形状・
向−寸法に形成され且つ対応する主脚の同一位置に配置
されるものとし、この低圧巻線に対応させて設けられる
それぞれの高圧巻線の主脚軸方向位置を変えることによ
シ、それぞれの３相の漏れリアクタンスを整合させよう
とするものである。あるいは、３相間の磁気回路に不平
衡を有する３相鉄心の各主脚に筒状に巻回させて設けら
れる少なくとも１つの低圧巻線と、該低圧巻線に対応さ
せて該低圧巻線と同心筒状に巻回させて軸方向に列設さ
れ且つ組ごとに同一形状・同一寸法に形成される複数組
の高圧巻線とを備えてなる高圧変圧器において。

上記複数組の高圧巻線は対応する主脚の同一位置に配置
されるものとし、この高圧巻線に対応させて設けられる
それぞれの低圧巻線の主脚軸方向の巻線寸法および位置
の少なくとも一方を変えることによシ、それぞれの３相
間の漏れリアクタンスを整合させようとするものである
。

以下、′本発明の図示実施例を用いて説明する。

第３図〜、第８図は本発明の実施例の部分断面図を示し
ておシ、高圧変圧器の１相分の巻線構成を示す片断面図
である。なお、鉄心の形状は爾２図図示従来例と同一に
形成され、また各相の高圧巻線はそれぞれ同一形状およ
び同一寸法に形成されたものであシ、同一の符号を付し
て示されている。

第３図は１本発明の第１実施例の部分断面図である。

図示したように、Ｕ相主脚２Ｕの外周に低圧巻線３１Ｕ
が筒状に巻回配置され、この低圧巻線３１Ｕの外周に大
結線される高圧巻線４１Ｕおよび△結線される高圧巻線
５１Ｕが同心筒状に列設して巻回配置されている。また
、比較を容易にするため同図中に■相主脚２ｖに巻回さ
れる各巻線が符号に０を付して示されている。。なお６
図示されてないＷ相の巻線構成は前記Ｕ相と同一に形成
されている。

図において、Ｕ相の低圧巻線３１Ｕは対応する高圧巻線
４１Ｕおよび５１Ｕの片方の巻線端がこの低圧巻＃３１
Ｕの巻線端よシも外側に突出される状態に配置されてい
る。これに対し、破線で示されたＶ相の低圧巻線３１Ｖ
は高圧巻線４１Ｖおよび５１Ｖの巻線端とこの低圧巻線
３１Ｖの巻線端とがほぼ同一位置になるように係合配置
されている。即ち、各相の高圧巻線はそれぞれの主脚に
対して同一位置に配置されているので、■相の低圧巻線
３１Ｖに比較してＵ相およびＷ相の主脚に巻回される低
圧巻線３１Ｕおよび３１Ｗ′の巻線長さく主脚軸方向巻
線寸法）が短かく形成されていることになる。

このように、筒状高圧巻線の一部を筒状低圧巻線から外
れた状態に保合配置させることにょシ、低圧巻線３１．
０−高圧巻線４１Ｕ問および低圧巻線３１Ｕ−高圧巻線
５１０間の漏れリアクタンスが大きくなる。従って、各
相間の漏れリアクタンスの差に応じて低圧巻線の巻線長
さを選定することによシ、それぞれの３相の低圧巻線と
高圧巻線間の漏れリアクタンスを整合させることができ
る。

従って１本実施例によれば、高圧巻線の巻線形状寸法を
相ごとに変えることなく、簡単にそれぞれの３相の低圧
巻線−高圧巻線間の漏れリアクタンスを整合させること
ができる。

第４図は本発明の第２実施例の部分断面図を示している
。なお、図中前記第３図図示第１実施例と同一符号の付
されたものは同一機能を有するものである。

本実施例と前記第３図図示の第１実施例と異なるのは、
高圧巻線と同様に各相の低圧巻線が同一形状および同一
寸法に形成されたものであること、および主脚２Ｕ、２
Ｗに設けられる高圧巻線４１Ｕ、５１Ｕおよび４１Ｗ、
５１Ｗの巻回位置を変えることによシ、対応する低圧巻
線３１Ｕ。

３１Ｗの巻線端よりも前記各高圧巻線４１Ｕ。

５１Ｕ、４１Ｗ、５１Ｗの巻線端を外側に突出させて保
合配置させたことにある。

同一の主脚に巻回される高圧巻線相互の間隔が３相にお
いて等しい場合には前述したように鉄心形状の不平衡に
よシ中央の主脚に・巻回されるＶ相−の高圧巻線間の漏
れリアクタンスが太きくなるが。

本実施例によれば、主脚２Ｖの図中波°線で示された高
圧巻線４１Ｖ、５１Ｖ相互間隔よシ、両端の主脚２Ｕ４
−よび２Ｗのそれぞれの高圧巻線４１Ｕ、。

５１Ｕおよび４１Ｗ、５１Ｗの間隔を大きくして、高圧
巻線４１Ｕ−５１Ｕ問および高圧巻線４−ＩＷ−５１Ｗ
間の漏れリアクタンスを大きくさせることによシ、それ
ぞれの３相の高圧巻線間の漏れリアクタンスの整合を図
っている。

従って、本第２実施例によれば、前記第３図図示第１実
施例の効果に加えて、それぞれの３相の高圧巻線間の漏
れリアクタンスも整合させることができ４・ることがら
、大−大変圧器および夫−△変圧器のそれぞれの３相の
漏れリアクタンスを整合させることができる。

なお、上述の第２実施例において、高圧巻線間の漏れリ
アクタンスを３相において整合させるため１両端の主脚
に巻回される２つの高圧巻線の間隔を大きくすることに
よつ九が、高圧絶縁に考直をはらったうえで中央主脚に
巻回される２つの高圧巻線の間隔を小さくすることによ
っても同様の効果が得られる。

また、上述の２つの高圧巻線の間隔は、それらの高圧巻
線間および高圧巻線と継鉄間に挿入される例えばプレス
ボードなどの絶縁材の厚さ、または枚数を調整すること
によシ容易に変えることができる。

第５図に本発明の第３実施例の部分断面図を示す。

図示のように、低圧巻線が対応する高圧巻線に対してそ
れぞれ別々に設けられているものに本発明が適用される
場合の実施例を示している。

低圧巻線３２Ｕおよび３３Ｕが主脚２Ｕに所定間隔を有
して筒状に巻回されている。この低圧巻線３２Ｕと３３
Ｕの外周には未結線される高圧巻線４１ＵおよびΔ結線
される高圧巻線５１Ｕがそれぞれ同心筒状に巻回されて
いる。また、比較を容易にするため同図中に、主脚２Ｖ
に同様に巻回される各巻線が符号に０を付して示されて
おシ、３２Ｕおよび３３Ｕの筒状巻線長は破線にて示さ
れた３２Ｖおよび３３Ｖよ）も短く形成されている。な
お、図示してない主脚２Ｗに巻回される巻線は全て前記
主脚２Ｕと同様に形成されている。

一般Ｋ、対応する２つの巻線間の漏れリアクタンスは、
両巻線の巻線長さが等しく、且つその両巻線の係合する
軸方向寸法が最大のときに最小となることが知られてい
る。

このことから１本第３実施例によれば、低圧巻線３２Ｕ
′および３３Ｕの巻線長さを対応する高圧巻線の巻線長
さよシも短−く形成することによシ両端の主脚に巻回さ
れる低圧−高−圧巻線間の漏れリアクタンスを調整して
、それぞれの３相の低圧−高圧巻線間の漏れリアクタン
スを整合させることができる。

なお、上述の第３実施例では低圧巻線３２Ｕおよび３３
Ｕを短く形成したが、逆に対応する高圧巻線の巻線長さ
よシ長く形成することによっても同様の効果が得られる
。

第６図〜第８図は前記第５図図示実施例と同様に、低圧
巻線が対応する高圧巻線に対してそれぞれ別々に設けら
れる場合の本発明の他の実施例を示すものである。図中
第５図図示実施例と同一の符号の付されたものは同一の
部品・同一の機能を有するものである。また、低圧巻線
はそれぞれの３相においては略同−の形状および寸法に
て形成されるものである。

第６図においては１両端の主脚２Ｕおよび２Ｗに巻回さ
れる低圧巻線３４Ｕ、３５Ｕおよび図示してない低圧巻
線３４Ｗ、３５Ｗをそれらの相互間隔が狭くなる方向に
ずらして、対応する高圧巻線の巻線端が外側に外れるよ
うに配置したものである。

第７図においては１両端の主脚２Ｕおよび２Ｗに巻回さ
れる高圧巻線４１Ｕ、５１Ｕおよび図示してない高圧巻
線４１Ｗ、５１Ｗをそれぞれの間隔を保持させながら同
一方向にずらして配置したものである。

第８図においては１両端の主脚２Ｕおよび２Ｗに巻回さ
れる高圧巻線４１Ｕ、５１Ｕおよび図示してない高圧巻
線４１Ｗ、５１Ｗをそれぞれ反対方向にずらして配置し
たものである。

このように構成することによシ、第６図〜第８図に示す
実施例によれば、第５図図示実施例と同様に、それぞれ
の低圧−高圧巻線間の漏れリアクタンスを３相において
整合させることができる。

また、特に第８図図示実施例によれば、前記第４図図示
第２実施例と同様に、それぞれの３相の高圧巻線間の漏
れリアクタンスをも整合させることができる。

以上説明した本発明の実施例においては１両端の主脚に
巻回される低圧巻線および高圧巻線はそれぞれ同一に配
置されるものとして説明したが。

これに限られるものではなく、所望によ９１両端の主脚
ごとに異なる配置としても良い。例えば。

通常、変圧器の巻線および鉄心は絶縁油等の充填される
鉄などの金属材で形成されるタンク内に収納されている
。゛このような場合に鉄心とタンクの配置関係によって
は、タンクが漏れ磁束の径路となって、各巻線間の漏れ
リアクタンスが変ってくることがある。特に、上述した
実施例の鉄心構造のものをＵ相を上部、Ｗ相を下部とし
てタンク内に収納すｚｌと、Ｗ相巻線とタンク底板との
間隔に比べて、タンｉ上部はリード線の引き出し等のた
膳“ めに、通常Ｕ相巻線とタンク上板との間隔は大きくなっ
てくる。このように、タンクの影響によりＵ相とＷ相と
の漏れリアクタンスが異なってくる場合には、上述した
本発明の手法によシ、Ｕ相とＷ相の巻線の配置または低
圧巻線の形状と相違させて３相間の漏れリアクタンスを
整合させることができる。

以上、詳述したように本発明によれば、高圧巻線の巻線
形状および寸法を各相ごとに相違させることなく、簡単
な手段によシ３相の漏れリアクタンスを整合させること
ができることから、出力交流電圧の波形を均等なものと
することができる。

特に本発明をＸ線発生装置適用する場合には、リップル
の少ない一定した直流高電圧が得られることから、均質
で鮮明な画像のＸ線写真を得ることができるという著し
い効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の３相１２バにス方式のＸ線発生装置の
全体回路構成図、第２図は第１図図示従来例の高圧変圧
器の主要部断面図、第３図は本発明の第１実施例の部分
断面図、第４図は本発明の第２実施例の部分断面図、第
５図は本発明の第３実施例の部分断面図、第６図乃至第
８図は本発明の他の実施例の部分断面図を示す。 １・・・高圧変圧器、２・・・鉄心、２Ｕ、２Ｖ、２Ｗ
・・・主脚、３１Ｕ、３１Ｖ、３１Ｗ、３２Ｕ、３２Ｖ
。 ３２Ｗ、３３Ｕ、３３Ｖ、３３Ｗ、３４Ｕ。 ３４Ｖ、３４Ｗ、３５Ｕ、３５Ｖ、３５Ｗ・・・低圧巻
線、４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗ、５１Ｕ、５１Ｖ。 ｖＩ１日 篇２図 第４図 ｚＵ（２：Ｖ） 笛５図 ｚｔｎｚｖノ 第１頁の続き ■出　願　人　株式会社日立メデイコ 東京都千代田区内神田１丁目１ 番１４号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．３つの平行な直状主脚と該主脚の両端にそれぞれ直
   交させて接合される２つの直状継鉄とからなる枠状の３
   相変圧器涙心と、前記各主脚に筒状に巻回させて設けら
   れる１組又は複数組の３相似比巻線と、該低圧巻線の外
   周に同心筒状に巻回させて軸方向に列設され且、つ組部
   に同一形状・同一寸法に形成される複数組の３相高圧巻
   線とを備えて構成される高圧変圧器において、上記複数
   組の３相似比巻線は組部に同一形状・同一寸法に形成さ
   れ且つ対応する主脚の同一位置に配置され、上記主脚の
   中央主脚以外の少なくとも１つの主脚に設けられる上記
   複数の高圧巻線の少なくとも１つの高圧巻線は該高圧巻
   線軸方向の巻線端の少なくとも一端が対応する低圧巻線
   の軸方向巻線両端間外に突出されて配置されることを特
   徴とする高圧変圧器。
2. ２．３つの平行な直状主脚と該主脚の両端にそれぞれ直
   交させて接合される２つの直状継鉄とからなる枠状の３
   相変圧器鉄心と、前記各主脚に筒状に巻回させて設けら
   れる１組又は複数組の３相似比巻線と、該低圧巻線の外
   周に同心筒状に巻回させて軸方向に列設され且つ組部に
   同一形状・同一寸法に形成される複数組の３相高圧巻線
   とを備えて構成される高圧変圧器において、上記複数組
   の３相高圧巻線は対応する主脚の同一位置に配置され、
   上記主脚の中央主脚以外の少なくとも１つの主脚に設け
   られる上記複数組の低圧巻線の少なくとも１つの低圧巻
   線は該低圧巻線軸方向の巻線端の少なくとも一端が対応
   する高圧巻−軸方向の巻線両端間内に位置するように形
   成されることを特徴とする高圧変圧器。