JPS59213114A - 直流リアクトル - Google Patents
直流リアクトルInfo
- Publication number
- JPS59213114A JPS59213114A JP8678683A JP8678683A JPS59213114A JP S59213114 A JPS59213114 A JP S59213114A JP 8678683 A JP8678683 A JP 8678683A JP 8678683 A JP8678683 A JP 8678683A JP S59213114 A JPS59213114 A JP S59213114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- inductance
- reactor
- maximum
- size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/02—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation
- H01F38/023—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation of inductances
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は直流リアクトルに係シ、特に電気車に用いるの
に好適な直流リアクトルに関するものである。
に好適な直流リアクトルに関するものである。
最近の電気車では、回生制動、加速性能、効率などの性
能面での要求が高くなってきておシ、それにともなって
電動機として界磁制御範囲が広い他励式直流電動機を用
いることが主流を占めるようになってきた。しかし、他
励式直流電動機には直巻巻線がないため、サイリスタチ
ョッパ制御を行う場合にはインダクタンスが不足し、加
速または登板のときのような最大出力時に制御ができな
くなるという欠点がある。そこで、他励式直流電動機の
電機子と直列に直流リアクトルを接続して最大出力時で
も制御できるようにしている。
能面での要求が高くなってきておシ、それにともなって
電動機として界磁制御範囲が広い他励式直流電動機を用
いることが主流を占めるようになってきた。しかし、他
励式直流電動機には直巻巻線がないため、サイリスタチ
ョッパ制御を行う場合にはインダクタンスが不足し、加
速または登板のときのような最大出力時に制御ができな
くなるという欠点がある。そこで、他励式直流電動機の
電機子と直列に直流リアクトルを接続して最大出力時で
も制御できるようにしている。
しかしながら、最大出力時の電流でも制御できる最小イ
ンダクタンスを確保するためには、直流リアクトルの磁
気回路を飽和させないようにする必要がｌ）、そのため
、磁気通路の断面全体にわたる空隙を設けて磁束量を抑
えるようにした直流リアクトルを用いるようにしている
。しかし、このような空隙を設けた従来の直流リアクト
ルは、実用範囲内では低電流領域でのインダクタンスと
高電流領域でのインダクタンスとの間に大きな差がなく
、例えば、電気自動車において、最高速度７０〜８０Ｋ
ｍ／ｌｌｒの車が一定速走行４０Ｋｍ／ｈｒで走行する
ときなどは、サイリスタチョッパの通電率が５０チ近く
になるが、そのときに電流の脈動が大きくなって銅損や
鉄損が増大する。なお、この場合の一定速走行４０Ｋｍ
／ｈｒでの電流値は最大出力時の電流値の１７３以下と
なるのが普通である。
ンダクタンスを確保するためには、直流リアクトルの磁
気回路を飽和させないようにする必要がｌ）、そのため
、磁気通路の断面全体にわたる空隙を設けて磁束量を抑
えるようにした直流リアクトルを用いるようにしている
。しかし、このような空隙を設けた従来の直流リアクト
ルは、実用範囲内では低電流領域でのインダクタンスと
高電流領域でのインダクタンスとの間に大きな差がなく
、例えば、電気自動車において、最高速度７０〜８０Ｋ
ｍ／ｌｌｒの車が一定速走行４０Ｋｍ／ｈｒで走行する
ときなどは、サイリスタチョッパの通電率が５０チ近く
になるが、そのときに電流の脈動が大きくなって銅損や
鉄損が増大する。なお、この場合の一定速走行４０Ｋｍ
／ｈｒでの電流値は最大出力時の電流値の１７３以下と
なるのが普通である。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、高電流領域でも電流によってインダクタンス
が変化し、かつ、低電流領域におけるインダクタンスを
大きくすることができる直流リアクトルを提供すること
にある。
ところは、高電流領域でも電流によってインダクタンス
が変化し、かつ、低電流領域におけるインダクタンスを
大きくすることができる直流リアクトルを提供すること
にある。
本発明の特徴は、鉄心よ多構成された磁気通路の一部を
導電コイルに流す電流が最大通電電流の１／３以下の電
流で飽和する構成とした点にある。
導電コイルに流す電流が最大通電電流の１／３以下の電
流で飽和する構成とした点にある。
以下本発明を第１図、第３図、第４図に示した実施例お
よび第２図を用いて詳細に説明する。
よび第２図を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明の直流リアクトルの一実施例を示す構造
説明図である。第１図において、１は積層した■型鉄心
、２は積層したＥ型鉄心で、■型鉄心１とＥ型鉄心２と
で磁気回路を構成しである。
説明図である。第１図において、１は積層した■型鉄心
、２は積層したＥ型鉄心で、■型鉄心１とＥ型鉄心２と
で磁気回路を構成しである。
Ｅ型鉄心２の先端、すなわち、Ｉ型鉄心１との対向面に
は、幅の狭い狭幅部３，４．’５がδだけ突出させて設
けてあり、その間に空隙部６，７，８゜９を形成しであ
る。１０はＥ型鉄心２０２つの溝に挿入して支持物で固
定した導電コイルである。
は、幅の狭い狭幅部３，４．’５がδだけ突出させて設
けてあり、その間に空隙部６，７，８゜９を形成しであ
る。１０はＥ型鉄心２０２つの溝に挿入して支持物で固
定した導電コイルである。
ところで、狭幅部３，４．５の幅は、それぞれそれらと
空隙部６０幅、空隙部７０幅および空隙部８の幅、空隙
部９の幅との和の１／３以下としてあり、かつ、中央部
の狭幅部４の幅をＷとしたとき、両側の狭幅部３，５の
幅がそれぞれ１／２Ｗとなるようにしである。なお、空
隙部６，７゜８．９の空隙長δは、狭幅部３，４．５が
磁気飽和した後の特性から決めることが必要であるが、
大体１〜４■とするのがよい。
空隙部６０幅、空隙部７０幅および空隙部８の幅、空隙
部９の幅との和の１／３以下としてあり、かつ、中央部
の狭幅部４の幅をＷとしたとき、両側の狭幅部３，５の
幅がそれぞれ１／２Ｗとなるようにしである。なお、空
隙部６，７゜８．９の空隙長δは、狭幅部３，４．５が
磁気飽和した後の特性から決めることが必要であるが、
大体１〜４■とするのがよい。
次に、第１図に示す構成の直流リアクトルの働きについ
て第２図を用いて説明する。第２図は電流Ｉ （Ａ）と
そのときに直流リアクトルの内部で発生する総磁束Φ（
ｗｂ）との関係のＷの値を種種に変えた場合の線図であ
る。曲線ａは空隙部６゜７．８．９をなくしたときの■
−Φ特性曲線で、この場合は、最大負荷時の電流ＩＭの
ときには■−Φ特性曲線の勾配ΔΦ／Δ■がほとんど零
となっている。ところで、直流リアクトルのインダクタ
ンスＬは次式で与えられる。
て第２図を用いて説明する。第２図は電流Ｉ （Ａ）と
そのときに直流リアクトルの内部で発生する総磁束Φ（
ｗｂ）との関係のＷの値を種種に変えた場合の線図であ
る。曲線ａは空隙部６゜７．８．９をなくしたときの■
−Φ特性曲線で、この場合は、最大負荷時の電流ＩＭの
ときには■−Φ特性曲線の勾配ΔΦ／Δ■がほとんど零
となっている。ところで、直流リアクトルのインダクタ
ンスＬは次式で与えられる。
ここに、１に漏洩係数
Ｎ；巻数
したがって、上記の場合、電流ＩＭ時のインダクタンス
はほとんど零に近い。一方、曲線ｅはＷを零とした従来
の磁気通路の断面全体にわたる空隙部を有する直流リア
クトルの■−Φ特性曲線で、この場合は飽和特性を示さ
ないのでインダクタンスを確保できるが、低電流ＩＩの
場合におけるΔΦ／Δ■が電流ＩＭの場合のΔΦ／Δ■
とほぼ同じであるので、サイリスタチョッパ運転時に通
流率が５０チ近くになると電流の脈動が大きくなるとい
う問題を生ずる。
はほとんど零に近い。一方、曲線ｅはＷを零とした従来
の磁気通路の断面全体にわたる空隙部を有する直流リア
クトルの■−Φ特性曲線で、この場合は飽和特性を示さ
ないのでインダクタンスを確保できるが、低電流ＩＩの
場合におけるΔΦ／Δ■が電流ＩＭの場合のΔΦ／Δ■
とほぼ同じであるので、サイリスタチョッパ運転時に通
流率が５０チ近くになると電流の脈動が大きくなるとい
う問題を生ずる。
これに対して、第１図に示した実施例のように、狭幅部
３，４．５を設けると、曲線す、ｃ、ｄのように電流工
がある程度大きくなるまでは曲線ａと同じ特性を示し、
しかも、その後も飽和特性を示さない■−Φ特性曲線が
得られる。したがって、高電流領域でも電流によってイ
ンダクタンスが変化し、しかも、低電流領域におけるイ
ンダクタンスをかなシ大きくできるので、電流脈動を抑
えることができる。なお、曲線す、ｃ、ｄは、この順に
順次Ｗの大きさを小さくした場合の特性曲線でアシ、こ
れよシ最犬負荷時の電流ＩＭのときに制御可能なインダ
クタンスＬを確保できるようにＷの大きさを決めれば、
低電流Ｉ、でのインダクタンスはＷが零のときのインダ
クタンスよりもかな、ｂ大きくなるので、サイリスクチ
ョッパ運転時の効率低下を小さくすることができる。な
お、Ｗの大きさは、導電コイル１０に流す電流が最大通
電電流の１／３以下の電流で飽和する磁気通路となるよ
うに決めるのがよい。
３，４．５を設けると、曲線す、ｃ、ｄのように電流工
がある程度大きくなるまでは曲線ａと同じ特性を示し、
しかも、その後も飽和特性を示さない■−Φ特性曲線が
得られる。したがって、高電流領域でも電流によってイ
ンダクタンスが変化し、しかも、低電流領域におけるイ
ンダクタンスをかなシ大きくできるので、電流脈動を抑
えることができる。なお、曲線す、ｃ、ｄは、この順に
順次Ｗの大きさを小さくした場合の特性曲線でアシ、こ
れよシ最犬負荷時の電流ＩＭのときに制御可能なインダ
クタンスＬを確保できるようにＷの大きさを決めれば、
低電流Ｉ、でのインダクタンスはＷが零のときのインダ
クタンスよりもかな、ｂ大きくなるので、サイリスクチ
ョッパ運転時の効率低下を小さくすることができる。な
お、Ｗの大きさは、導電コイル１０に流す電流が最大通
電電流の１／３以下の電流で飽和する磁気通路となるよ
うに決めるのがよい。
上記実施例では、空隙部６，７，８．９を設けであるが
、Ｅ型鉄心２の両側の空隙部６，９を設けないで、中央
部の空隙部７，８のみを設けるようにしてもよく、また
、中央部の空隙部７．８を設けないで、両側の空隙部６
，９のみを設けるようにしてもよく、はぼ同一の効果を
得ることができる。
、Ｅ型鉄心２の両側の空隙部６，９を設けないで、中央
部の空隙部７，８のみを設けるようにしてもよく、また
、中央部の空隙部７．８を設けないで、両側の空隙部６
，９のみを設けるようにしてもよく、はぼ同一の効果を
得ることができる。
また、第３図、第４図はそれぞれ本発明の他の実施例を
示す構成説明図で、第３図においては、工型鉄心１の導
電コイル１０の側面に対向する部分に空隙部１１．１２
を設け、Ｅ型鉄心２は通常の構造のものとしである。ま
た、第４図においては、Ｅ型鉄心２の中央部に切抜穴１
３を設け、■型鉄心１とは空隙部なしで突き合わせてお
る。第３図または第４図に示すように構成しても第１図
の場合と同様の効果を得るようにすることができる。
示す構成説明図で、第３図においては、工型鉄心１の導
電コイル１０の側面に対向する部分に空隙部１１．１２
を設け、Ｅ型鉄心２は通常の構造のものとしである。ま
た、第４図においては、Ｅ型鉄心２の中央部に切抜穴１
３を設け、■型鉄心１とは空隙部なしで突き合わせてお
る。第３図または第４図に示すように構成しても第１図
の場合と同様の効果を得るようにすることができる。
以上説明したように、本発明によれば、高電流領域でも
電流によってインダクタンスが変化し、かつ、低電流領
域におけるインダクタンスが大きくなるようにすること
ができ、本発明に係る直流リアクトルを他励式直流電動
機の電機子に直列に接続して使用した場合、サイリスタ
チョッパ運転時に最大電流時でもサイリスクチョツノく
制御力；可能となり、また、低電流領域でも電流の脈動
を／」・さくすることができ、効率向上をはかることカ
ニできるという効果がある。
電流によってインダクタンスが変化し、かつ、低電流領
域におけるインダクタンスが大きくなるようにすること
ができ、本発明に係る直流リアクトルを他励式直流電動
機の電機子に直列に接続して使用した場合、サイリスタ
チョッパ運転時に最大電流時でもサイリスクチョツノく
制御力；可能となり、また、低電流領域でも電流の脈動
を／」・さくすることができ、効率向上をはかることカ
ニできるという効果がある。
第１図は本発明の直流リアク）／しの一実施例を示す構
造説明図、第２図はＩ−Φ特性曲線、第３図、第４図は
それぞれ本発明の他の実施例を示す構造説明図である。 １・・・■型鉄上、２・・・Ｅ型鉄上、３〜５・・・狭
幅部、６〜９・・・空隙部、１０・・・導電コイル。 （ほか］名）
造説明図、第２図はＩ−Φ特性曲線、第３図、第４図は
それぞれ本発明の他の実施例を示す構造説明図である。 １・・・■型鉄上、２・・・Ｅ型鉄上、３〜５・・・狭
幅部、６〜９・・・空隙部、１０・・・導電コイル。 （ほか］名）
Claims (1)
- １、積層した鉄心と導電コイルとから構成された脈動電
流を平滑する直流リアクトルにおいて、前記鉄心よシ構
成された磁気通路の一部を前記導電コイルに流す電流が
最大通電電流の１／３以下の電流で飽和する構成とした
ことを特徴とする直流リアクトル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8678683A JPS59213114A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | 直流リアクトル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8678683A JPS59213114A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | 直流リアクトル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59213114A true JPS59213114A (ja) | 1984-12-03 |
Family
ID=13896434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8678683A Pending JPS59213114A (ja) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | 直流リアクトル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59213114A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015142122A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | リアクトル |
| JP2015141997A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | リアクトルコアおよびこれを用いたリアクトル |
-
1983
- 1983-05-18 JP JP8678683A patent/JPS59213114A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015141997A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | リアクトルコアおよびこれを用いたリアクトル |
| JP2015142122A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | リアクトル |
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