JPS61287209A - 変流器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は変流器に関し、特に小形の変流器の比誤差を改
善したものである。

〔従来の技術〕

小形鉄心の変流器においては励磁電流を十分小さくする
ことは困難であり、大きな負担ＶＡを必要とする場合に
はその負担ＶＡに比例して変流器は大型のものを必要と
する。例えば、ＩＫＪＩ程度の鉄心による変流器で１０
０ＶＡを取り出そうとすると、はぼ−２％の比誤差を生
じる。小形変流器を用いて精密な測定器を構成しようと
する場合、比誤差が一２％では問題である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はこのような問題点を解決する為になされたもの
で、大容蛍の変流器と等価の比誤差をもつ変流器を小形
の鉄心で実現することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成する為に、一次コイルに流れ
る電流に対応した電圧を増幅器に負帰還するとともに、
増幅器の出力の一部をこの増幅器に正帰還するように構
成したものである。以下、実施例について説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例に係る変流器の回路構成図であ
る。図において、ＣＴは小形鉄心（例えば、１３ＩＩＩ
Ｉ１１角鉄心）の変流器で、その二次コイルＮ２には負
荷ＲＬが接続されている。ｅｉは入力の交流電圧、ＣＣ
は本発明に係る補正回路である。

補正回路ＣＣにおいて、八１は差動形の電力増幅器、Ｒ
ｆ、ＲＰはそれぞれ帰還抵抗である。増幅エム１の出力
端子は変流器ＣＴの一部コイルＮ１と帰還抵抗Ｒｆより
なる直列回路を介して基準電位点ＣＯＭに接続されてい
る。＾２は入力抵抗と帰還抵抗をそれぞれＲとする加算
増幅器、入３は極性反転用増幅器である。

増幅器Ａ１の非反転入力端子（＋）には入力電圧＋ｊが
加えられ、反転入力端子（−）には加算増幅器＾２の出
力が加えられている。変流器ＣＴの一部コイルＮｌと帰
還抵抗Ｒｆの接続点Ｆは極性反転用増幅器Ａ３を介して
、また電力増幅器Ａ１の出力端子は帰還抵抗Ｒｐを介し
てそれぞれ加算増幅器Ａ２のサミングポイントＳに接続
されている。

このような構成の第１図回路において、電力増幅器Ａ１
の出力によって変流器ＣＴの一部コイルＮ１に流れる電
流を１１とすると、帰還抵抗Ｒｆにはｊｌ・Ｒｆで表わ
され電圧が生じる。この電圧は増幅器Ａ３によって極性
反転されたのち、加算増幅エム２により再度極性反転さ
れて電力増幅器Ａ１の（−）入力端子に加えられ、これ
により負帰還回路が構成される。

一方、電力増幅エム１の出力電圧をｖｏとすると、この
電圧Ｖｏは抵抗Ｒｐを介して加算増幅器Ａ２に加えられ
て極性反転され、電力増幅器Ａ１の（−）入力端子に加
えられる。これにより正の帰還回路が構成される。この
ように電力増幅器Ａ１の（−）入力端子には正と負の帰
還電圧が加えられ、（＋）入力端子には入力電圧ｅｉが
加えられているので、増幅器Ａ１に関し次の式が成立す
る。

ｅｉ−−（Ｒ／Ｒ）・ｉｌ・Ｒｆ−（Ｒ／Ｒｐ）・Ｖｏ
　　　　　　＋＋−・・ａ。

（１）式において、電流ｊ１について解くとＣ）式とな
る。

１ｔ−−（ｅｉ＋（Ｒ／ＲｐｌＶｏ）　・（１／Ｒｆ）
　　　　　　　−−ｅ）ここで、変流器の比誤差を６と
し、この比誤差ａを考慮すると、一次電流１１と二次電
流ｊ２の関係は次式で衷わされる。

１２−４１・（１／ａ）・（１−δ）　　　　　　　　
　’　　・・−・−・（３）（３）式において、ａは変
流器ＣＴの変成比を表わす。

０）式にｅ）式を代入すると １２＝−（１／ａ）・（１／Ｒｆ）・（１−５）ｌｅｉ
＋（Ｒ／Ｒｐ）・Ｖｏ）　　−（４）α）式から明らか
なように、 一逮一（Ｒ／Ｒｐ）・ｖＯ・・・・・・（５）になるよ
うに正帰還抵抗ＲＰの値を選定すれば■式の二次電流１
２において比誤差８はキャンセルされる。これを説明す
ると次の如くなる。

第２図は変流器ＣＴの等価回路を示すもので、ｚｌは一
次巻線抵抗及びインダクタンス、ｚ２は二次巻線抵抗及
びインダクタンス、　Ｚｏは励磁インピーダンスを示す
ものである。一般に、変流器においては二次負担ＲＬに
対してＺｌおよびｚ２の値は小さいとみなすことができ
る。そのため、二次負担ＲＬが増加すると、それに比例
して一吹コイルＮ１に印加される電圧Ｖｏが増加する。

一方、二次負担ＲＬに対する二次電流１２と励磁電流４
０との比についてであるが、ＲＬの増加とともに励磁電
流ｊＯが増加するので、二次負担ＲＬの増加につれて二
次電流１２が増加する。これは、比誤差θが二次負担Ｒ
Ｌによって変化することを意味する。

二次負担ＲＬと比誤差δとの関係は第３図に示す通りで
、比誤差σは自己負担ｚ２による初期値δ０からＲＬの
増加にしたがって一定の比例関係に漸近した特性となる
。

以上のように、ｚｌ、ｚ２が小さいものとすれば、（５
）式のδは電圧Ｖｏに比例するものとみなすこができる
。したがって、（５）式の関係式が成立するように正帰
還抵抗Ｒｐの伯を選定すれば比誤差σをキャンセルする
こができ、一次、二次電流１１と１２は変成比ａに正確
に比例したものとなる。なお、実際にはＺｌ、Ｚ２の値
は有限でありそのぶん電圧Ｖｏと比誤差δは比例関係が
ないので、沙が最小になるように正帰還抵抗ＲＰのａ整
する。なお、第１図において増幅器Ａ３を差動増幅器で
構成してもよく、また電圧ｖｏを分圧抵抗器を介して取
り出すようにしてもよい。

本発明に係る変流器の実験結果を第４図に示す。

図の如く、２０〜１２ＯＶＡ間で従来−１−８％の比誤
差（鎖線）が−０，２６％（実線）に改善されている。

Ｒ３の値により更に改善が可能であるが、本実験例では
大容量を目的としたので、５０〜１２０ＶＡについて誤
差を少なくしである。なお、正帰還による異常発振等の
心配はその量が極めて小さいので、（正帰還のみ一３５
ｄｂ）問題はない。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば変流器の一部コイル
に流れる電流に対応した電圧を増幅器に負帰還するとと
もに、変流器の一部コイルに加わる電圧の一部を増幅器
に正帰還することにより変流器の比誤差を補正すること
ができる。本発明は比誤差が大きい小形鉄心の変流器と
して特に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る変流器の実施例を示す構成説明図
、第２図は変流器の等価回路路図、第３図は本発明を説
明するための特性図、第４図は本発明の実験結果を示す
図である。 ＣＴ・・・変流器、ＲＬ・・・負荷、＾１・・・増幅器
、Ｒｆ・・・負帰還抵抗、Ｒｐ・・・正帰還抵抗。 凧３図 尾４圓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一次コイルに増幅器を介して入力を供給するようにし
   た変流器において、前記一次コイルに流れる電流に対応
   した電圧を前記増幅器に負帰還するとともに、増幅器の
   出力の一部をこの増幅器に正帰還するように構成したこ
   とを特徴とする比誤差補正手段を有する変流器。