JPS6211486B2 - - Google Patents
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- JPS6211486B2 JPS6211486B2 JP54038617A JP3861779A JPS6211486B2 JP S6211486 B2 JPS6211486 B2 JP S6211486B2 JP 54038617 A JP54038617 A JP 54038617A JP 3861779 A JP3861779 A JP 3861779A JP S6211486 B2 JPS6211486 B2 JP S6211486B2
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- Japan
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- windings
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 58
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/42—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils
- H01F27/422—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers
- H01F27/427—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers for current transformers
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は誤差補償形変流器に係り、特に２次巻
線内の２次誘起電圧を小さくする誤差補償形変流
器に関する。
線内の２次誘起電圧を小さくする誤差補償形変流
器に関する。
従来、主鉄心の２次巻線に誘起する２次端子電
圧を零にする場合、一般的に第１図に示すような
構成の変流器を使用している。即ち、第１図に示
す誤差補償形変流器は、主鉄心１および補助鉄心
２に対し共通の１次巻線３を巻装し、また主鉄心
１の２次側に巻数N2の２次巻線４、補助鉄心２
の２次側に２次巻線４と等しい極性で巻数N3の
２次巻線５を巻装している。６，７は主鉄心側２
次巻線４の出力端子、８，９は補助鉄心側２次巻
線５の出力端子である。この主鉄心側の出力端子
６，７は補償用の帰還インピーダンスＺFを介し
て変流器の出力端子１０，１１に接続している。
また、補助鉄心側の出力端子８，９は帰還インピ
ーダンスＺFは負荷インピーダンスである。
圧を零にする場合、一般的に第１図に示すような
構成の変流器を使用している。即ち、第１図に示
す誤差補償形変流器は、主鉄心１および補助鉄心
２に対し共通の１次巻線３を巻装し、また主鉄心
１の２次側に巻数N2の２次巻線４、補助鉄心２
の２次側に２次巻線４と等しい極性で巻数N3の
２次巻線５を巻装している。６，７は主鉄心側２
次巻線４の出力端子、８，９は補助鉄心側２次巻
線５の出力端子である。この主鉄心側の出力端子
６，７は補償用の帰還インピーダンスＺFを介し
て変流器の出力端子１０，１１に接続している。
また、補助鉄心側の出力端子８，９は帰還インピ
ーダンスＺFは負荷インピーダンスである。
ところで、主鉄心側２次巻線４の２次電流をI2
とし、巻数比ＡをN2／N3とすると、補助鉄心側
２次巻線５の２次電流はaI2となる。今、第１図
において主鉄心側２次巻線４の２次電圧e2は巻線
インピーダンスを無視すれば、 e2＝−（ａ−１）I2ZF＋I2ZB ……(1) となる。ここで、 ＺF＝１／ａ−１ＺB ……(2) とすると、(1)式は e2＝−I2ZB＋I2ZB＝０ ……(3) となり、主鉄心側２次巻線４の２次端子電圧e2が
零となる。この結果、主鉄心側２次巻線４からみ
た見かけ上の負担が零となるため特性の改善がで
きることになる。
とし、巻数比ＡをN2／N3とすると、補助鉄心側
２次巻線５の２次電流はaI2となる。今、第１図
において主鉄心側２次巻線４の２次電圧e2は巻線
インピーダンスを無視すれば、 e2＝−（ａ−１）I2ZF＋I2ZB ……(1) となる。ここで、 ＺF＝１／ａ−１ＺB ……(2) とすると、(1)式は e2＝−I2ZB＋I2ZB＝０ ……(3) となり、主鉄心側２次巻線４の２次端子電圧e2が
零となる。この結果、主鉄心側２次巻線４からみ
た見かけ上の負担が零となるため特性の改善がで
きることになる。
しかし、第１図に示す誤差補償形変流器では次
のような問題点がある。即ち、第１図の変流器は
(3)式より２次端子電圧e2が零で、かつ見かけ上の
負担は零となつているが、主鉄心側二次巻線４内
に発生している２次誘起電圧は本質的に零となつ
ていない。このため励磁電流が完全に零にならず
若干の誤差が残ることになる。
のような問題点がある。即ち、第１図の変流器は
(3)式より２次端子電圧e2が零で、かつ見かけ上の
負担は零となつているが、主鉄心側二次巻線４内
に発生している２次誘起電圧は本質的に零となつ
ていない。このため励磁電流が完全に零にならず
若干の誤差が残ることになる。
従つて、以上の変流器を例えば電力量計の電流
検出部として使用する場合、比誤差および位相角
誤差が若干残り精度の低下を招いていた。
検出部として使用する場合、比誤差および位相角
誤差が若干残り精度の低下を招いていた。
本発明の目的とするところは、主鉄心側２次巻
線の２次端子電圧だけでなく、この２次巻線の２
次誘起電圧をも補償して効率よく電流変換を行な
うことにより、変流器自身あるいはこれを適用す
る機器の精度向上に寄与する誤差補償形変流器を
提供するものである。
線の２次端子電圧だけでなく、この２次巻線の２
次誘起電圧をも補償して効率よく電流変換を行な
うことにより、変流器自身あるいはこれを適用す
る機器の精度向上に寄与する誤差補償形変流器を
提供するものである。
即ち、本発明の誤差補償形変流器は、主鉄心側
２次巻線を巻数の異なる２つの巻線に分け、これ
らを互いに逆極性で直列接続することにより２次
誘起電圧を除去するものである。
２次巻線を巻数の異なる２つの巻線に分け、これ
らを互いに逆極性で直列接続することにより２次
誘起電圧を除去するものである。
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。第２図はその一構成例を示し、これ
は主鉄心１１ａ，１１ｂおよび補助鉄心１２に巻
数N1なる共通１次巻線１３を巻装し、また、主
鉄心１１ａ，１１ｂにそれぞれ異なつた巻数
N2a，N2bの２次巻線１４ａ，１４ｂを互いに逆
極性で巻装し、補助鉄心１２にも同様に巻数N3
の２次巻線１５を巻装したものである。１６，１
７および１８，１９はそれぞれ主鉄心側２次巻線
１４ａ，１４ｂの出力端子、２０，２１は補助鉄
心側２次巻線１５の出力端子である。そして、主
鉄心側２次巻線１４ａ，１４ｂ同志を直列に接続
し、これら巻線１４ａ，１４ｂの他端出力端子１
６，１９は帰還インピーダンスＺFを介して負荷
インピーダンスＺBに接続している。補助鉄心側
２次巻線１５は帰還インピーダンスＺFに並列に
接続している。２２，２３は変流器の出力端子で
ある。
て説明する。第２図はその一構成例を示し、これ
は主鉄心１１ａ，１１ｂおよび補助鉄心１２に巻
数N1なる共通１次巻線１３を巻装し、また、主
鉄心１１ａ，１１ｂにそれぞれ異なつた巻数
N2a，N2bの２次巻線１４ａ，１４ｂを互いに逆
極性で巻装し、補助鉄心１２にも同様に巻数N3
の２次巻線１５を巻装したものである。１６，１
７および１８，１９はそれぞれ主鉄心側２次巻線
１４ａ，１４ｂの出力端子、２０，２１は補助鉄
心側２次巻線１５の出力端子である。そして、主
鉄心側２次巻線１４ａ，１４ｂ同志を直列に接続
し、これら巻線１４ａ，１４ｂの他端出力端子１
６，１９は帰還インピーダンスＺFを介して負荷
インピーダンスＺBに接続している。補助鉄心側
２次巻線１５は帰還インピーダンスＺFに並列に
接続している。２２，２３は変流器の出力端子で
ある。
而して、第２図の誤差補償形変流器において２
次巻線１４ａ，１４ｂ，１５の巻数関係を、 Ｎ２ａ−Ｎ２ｂ／Ｎ３＝a′ ……(4) とし、かつ主鉄心側２次巻線１４ａから帰還イン
ピーダンスＺFを通して負荷インピーダンスＺBに
流れる電流をI2とすると、補助鉄心側２次巻線１
５から出力端子２０を通つて帰還インピーダンス
ＺFに流れる電流はa′I2となる。従つて、(2)式と
同様に ＺF＝１／ａ′−１ＺB ……(5) とすれば、(1)式および(3)式と同様に直列接続した
２次巻線１４ａ，１４ｂの両端の端子電圧
e2′は、 e2′＝−（a′−１）I2ZF＋I2ZB＝０……(6) となり、第１図と同様に変流器の端子電圧e″を零
とすることができる。この(6)式は第１図の(3)式に
相当するもので、変流器の２次端子電圧を零にす
るという点については従来例と何ら変るところは
ない。
次巻線１４ａ，１４ｂ，１５の巻数関係を、 Ｎ２ａ−Ｎ２ｂ／Ｎ３＝a′ ……(4) とし、かつ主鉄心側２次巻線１４ａから帰還イン
ピーダンスＺFを通して負荷インピーダンスＺBに
流れる電流をI2とすると、補助鉄心側２次巻線１
５から出力端子２０を通つて帰還インピーダンス
ＺFに流れる電流はa′I2となる。従つて、(2)式と
同様に ＺF＝１／ａ′−１ＺB ……(5) とすれば、(1)式および(3)式と同様に直列接続した
２次巻線１４ａ，１４ｂの両端の端子電圧
e2′は、 e2′＝−（a′−１）I2ZF＋I2ZB＝０……(6) となり、第１図と同様に変流器の端子電圧e″を零
とすることができる。この(6)式は第１図の(3)式に
相当するもので、変流器の２次端子電圧を零にす
るという点については従来例と何ら変るところは
ない。
次に、第２図のような構成の場合に２次誘起電
圧の改善される理由について第３図の理想変流器
の等価回路で説明する。但し、補助鉄心側２次巻
線１５は簡略化している。第３図において３０は
理想変流器、３１は１次巻線１３側の励磁インピ
ーダンス、R1，X1は１次漏れインピーダンスの
抵抗およびリアクタンス成分、R2a，X2aは２次
巻線１４ａ側の２次漏れインピーダンスの抵抗お
よびリアクタンス成分、R2b，X2bは２次巻線１
４ｂ側の２次漏れインピーダンスの抵抗およびリ
アクタンス成分、E2a，E2bは２次巻線１４ａ，
１４ｂ内部の２次誘起電圧である。ただし、この
ときN2a，N2bはN2a≠N2bであるためE2a≠E2bで
ある。３２は定電流源である。
圧の改善される理由について第３図の理想変流器
の等価回路で説明する。但し、補助鉄心側２次巻
線１５は簡略化している。第３図において３０は
理想変流器、３１は１次巻線１３側の励磁インピ
ーダンス、R1，X1は１次漏れインピーダンスの
抵抗およびリアクタンス成分、R2a，X2aは２次
巻線１４ａ側の２次漏れインピーダンスの抵抗お
よびリアクタンス成分、R2b，X2bは２次巻線１
４ｂ側の２次漏れインピーダンスの抵抗およびリ
アクタンス成分、E2a，E2bは２次巻線１４ａ，
１４ｂ内部の２次誘起電圧である。ただし、この
ときN2a，N2bはN2a≠N2bであるためE2a≠E2bで
ある。３２は定電流源である。
而して、第３図のように２次巻線１４ａ，１４
ｂは逆極性で直列に接続されているので、出力端
子１６，１９から変流器側をみたときの合成２次
誘起電圧Ｅ〓は Ｅ〓＝Ｅ〓2a−Ｅ〓2b ……(7) となる。ところで、第２図ではN2a≠N2bである
ので、(7)式のＥ〓を完全に零とすることができない
が、変流器の誤差要因である２次誘起電圧は第１
図の従来例と比較して明らかに小さくできる。
ｂは逆極性で直列に接続されているので、出力端
子１６，１９から変流器側をみたときの合成２次
誘起電圧Ｅ〓は Ｅ〓＝Ｅ〓2a−Ｅ〓2b ……(7) となる。ところで、第２図ではN2a≠N2bである
ので、(7)式のＥ〓を完全に零とすることができない
が、変流器の誤差要因である２次誘起電圧は第１
図の従来例と比較して明らかに小さくできる。
一方、１次および２次の電流関係に着目すれ
ば、 I1N1＝（N2a−N2b）I2 ……(8) であることは明らかである。ここで、N2a≠N2b
であるので、２次電流は互に打消し合うがI2＝０
とならない。従つて、１次巻線１３の１次電流I1
を主鉄心側２次巻線N2a，N2bで電流変換できる
ことになる。即ち、変流器としての機能を持つこ
とになる。
ば、 I1N1＝（N2a−N2b）I2 ……(8) であることは明らかである。ここで、N2a≠N2b
であるので、２次電流は互に打消し合うがI2＝０
とならない。従つて、１次巻線１３の１次電流I1
を主鉄心側２次巻線N2a，N2bで電流変換できる
ことになる。即ち、変流器としての機能を持つこ
とになる。
次に、第４図は本発明変流器を例えば電子式電
力量計の電流検出部に適用する場合の構成例であ
る。即ち、この場合は変流器の出力端子２２，２
３側にアナログスイツチ４０，４１および演算増
幅器４２からなる積分回路を入力回路とし、電流
を周波数に変換して電流を検出する構成である。
アナログスイツチ４０は４１と逆動作を行ない、
電流I2を取り入れない場合はアナログスイツチ４
０で短絡する。
力量計の電流検出部に適用する場合の構成例であ
る。即ち、この場合は変流器の出力端子２２，２
３側にアナログスイツチ４０，４１および演算増
幅器４２からなる積分回路を入力回路とし、電流
を周波数に変換して電流を検出する構成である。
アナログスイツチ４０は４１と逆動作を行ない、
電流I2を取り入れない場合はアナログスイツチ４
０で短絡する。
このとき、第２図の負荷インピーダンスＺBは
第４図のアナログスイツチ４１のオン抵抗に相当
する。従つて、このときは、ＺF＝スイツチ４１
のオン抵とすることにより、誤差補償形変流器を
実現できる。なお、アナログスイツチ４１は例え
ば電子式電力量計のように負荷電圧の瞬時値でパ
ルス幅変調を行ない、その変調信号によつてアナ
ログスイツチ４１を動作させてもよいものであ
る。
第４図のアナログスイツチ４１のオン抵抗に相当
する。従つて、このときは、ＺF＝スイツチ４１
のオン抵とすることにより、誤差補償形変流器を
実現できる。なお、アナログスイツチ４１は例え
ば電子式電力量計のように負荷電圧の瞬時値でパ
ルス幅変調を行ない、その変調信号によつてアナ
ログスイツチ４１を動作させてもよいものであ
る。
第５図は同じく本発明の変形例であつて、これ
は補助鉄心側２次巻線１５を主鉄心側と同様に２
つに分け、かつその２次巻線１５ａ，１５ｂを互
に極性を異ならせて巻装した構成である。この場
合には補助鉄心側２次巻線内の誘起電圧を小さく
できる。
は補助鉄心側２次巻線１５を主鉄心側と同様に２
つに分け、かつその２次巻線１５ａ，１５ｂを互
に極性を異ならせて巻装した構成である。この場
合には補助鉄心側２次巻線内の誘起電圧を小さく
できる。
以上述べたように本発明によれば、主鉄心の２
次側を２つの巻線とするとともに、これら巻線を
逆極性で直列接続としたので、主鉄心側２次巻線
内に発生する２次誘起電圧を相互に打消し合うた
め完全に零にならないがその絶対値を小さくで
き、誤差電圧の小さい変流器を実現できる。ま
た、主鉄心２次側の２つの巻線を同時に巻装すれ
ば、２次漏れインピーダンスをほとんど等しくす
ることができ、この点でも誤差電圧を縮小でき
る。
次側を２つの巻線とするとともに、これら巻線を
逆極性で直列接続としたので、主鉄心側２次巻線
内に発生する２次誘起電圧を相互に打消し合うた
め完全に零にならないがその絶対値を小さくで
き、誤差電圧の小さい変流器を実現できる。ま
た、主鉄心２次側の２つの巻線を同時に巻装すれ
ば、２次漏れインピーダンスをほとんど等しくす
ることができ、この点でも誤差電圧を縮小でき
る。
第１図は従来の誤差補償形変流器の構成図、第
２図は本発明に係る誤差補償形変流器の一実施例
を示す構成図、第３図は第２図を理想変流器の等
価回路とした図、第４図は本発明の変流器を電子
式電力量計に適用する場合の構成例図、第５図は
本発明変流器の他の例を示す構成図である。 １１ａ，１１ｂ…主鉄心、１２，１２ａ，１２
ｂ…補助鉄心、１３…共通１次巻線、１４ａ，１
４ｂ…主鉄心側２次巻線、１５，１５ａ，１５ｂ
…補助鉄心側２次巻線、ＺF…帰還インピーダン
ス、ＺB…負荷インピーダンス。
２図は本発明に係る誤差補償形変流器の一実施例
を示す構成図、第３図は第２図を理想変流器の等
価回路とした図、第４図は本発明の変流器を電子
式電力量計に適用する場合の構成例図、第５図は
本発明変流器の他の例を示す構成図である。 １１ａ，１１ｂ…主鉄心、１２，１２ａ，１２
ｂ…補助鉄心、１３…共通１次巻線、１４ａ，１
４ｂ…主鉄心側２次巻線、１５，１５ａ，１５ｂ
…補助鉄心側２次巻線、ＺF…帰還インピーダン
ス、ＺB…負荷インピーダンス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 共通１次巻線を巻装してなる主鉄心および補
助鉄心にそれぞれ２次巻線を巻装するとともに、
前記主鉄心側２次巻線と負荷との間に帰還インピ
ーダンスを介在し、かつこのインピーダンスに前
記補助鉄心側２次巻線を並設してなる変流器にお
いて、前記主鉄心に巻装する２次巻線を、互に巻
回数および極性の異なる２つの巻線の直列接続構
成としたことを特徴とする誤差補償形変流器。 ２ 補助鉄心側２次巻線は、互に巻回数および極
性の異なる２つの巻線の直列接続構成とした特許
請求の範囲第１項記載の誤差補償形変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3861779A JPS55132025A (en) | 1979-03-31 | 1979-03-31 | Compensating current transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3861779A JPS55132025A (en) | 1979-03-31 | 1979-03-31 | Compensating current transformer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55132025A JPS55132025A (en) | 1980-10-14 |
| JPS6211486B2 true JPS6211486B2 (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=12530202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3861779A Granted JPS55132025A (en) | 1979-03-31 | 1979-03-31 | Compensating current transformer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55132025A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57110925U (ja) * | 1980-12-27 | 1982-07-09 | ||
| JPS6228738Y2 (ja) * | 1980-12-27 | 1987-07-23 |
-
1979
- 1979-03-31 JP JP3861779A patent/JPS55132025A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55132025A (en) | 1980-10-14 |
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