JPS63188912A - 誤差補償形変圧器 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は一次側と二次側の位相差補償を行う誤差補償
形変圧器、特にその誤差補償の改良に関するものである
。

［従来の技術］ 第３図に特公昭６１−３６６９５号公報に開示された従
来の誤差補償形変圧器の回路を示す、主鉄心２１と補助
鉄心２２に一次巻線２３が巻回されている。主鉄心２１
には主鉄心側二次巻線２４が巻回され、補助鉄心２２に
は補助鉄心側二次巻線２５が巻回されている。

補助鉄心側二次巻線２５の両端には、補償インピーダン
スＺｃが接続されている。主鉄心側二次巻線２４の出力
は、補償インピーダンスＺｃを介して演算増幅器２６に
与えられている。

この回路を等何回路で表すと第４図のようになる。主鉄
心側二次巻線２４の二次漏れインピーダンスを７３で、
二次誘起電圧をＥ３で表している。同様に、補助鉄心側
二次巻線２５の二次漏れインピーダンスｚ４で、二次誘
起電圧をＥ４で表している。

また、演算増幅器２６の利得は十分に大さいものとして
、仮想短絡線３２を用いている。仮想短絡線３２を流れ
る電流を１２１とし、補助鉄心側二次巻線２５から流れ
出る電流をＩ３１とすれば、この等価回路から次の関係
が成立する。

Ｅ３＝　ｊＨ・（Ｚ３＋Ｚｃ）−Ｉ３＋・Ｚｃ　　、、
、　、（１）ここで、主鉄心側二次巻線２４の巻数をＮ
２１、補助鉄心側二次巻線２５０巻数をＮ３１とすると
、ｌ３１＝ａ’１２１ （ただし、ａ　＝　Ｎ２１／　Ｎ３１）　−−、−−（
２）が成立する。上記の（１）式（２）式より、Ｅａ＝
　１２１−２３＋（１−ａ）−１２＋・Ｚｃ、、、（３
）となる、ここで、−次側と二次側の位相差を零にする
ためには、その要因である二次誘起電圧Ｅ３を零とすれ
ばよい、そこで、（３）式のＥ３を零をすると、 Ｚｃ＝２３／（ａ−１）　　、、、、、−、−−、（，
４）の関係を求めることができる。すなわち、第３図の
回路において、上記の条件を満足するように補償インピ
ーダンスＺｃの値を定めれば誤差補償を行うことができ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の誤差補償形変圧器は、補助鉄心ならびに補助鉄心
側二次巻線を設ける必要があり、構造が複雑であるとい
う問題があった。さらに、構造が複雑であるため、−次
巻線と二次巻線間および各巻線と鉄心間の絶縁耐力を高
くできないという問題もあった。

この発明は、上記のような問題点を解決して、構造が簡
易で絶縁耐力の高い誤差補償形変圧器を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る誤差補償形変圧器は、変圧器の一次巻線
に限流手段を接続し、二次巻線の一端に補償素子の一端
を接続し、補償素子の両端の電圧を第１の増幅手段によ
って極性反転増幅するとともに、第１の増幅手段の出力
を第２の増幅手段の非反転側入力に与え、補償素子の他
端を第２の増幅手段の反転側入力に与えている。

［作用］ 補償素子の両端の電圧は、第１の増幅手段によって極性
反転増幅されて、第２の増幅手段の非反転入力に与えら
れる。したがって、補償素子の値を調整することにより
、二次漏れインピーダンスの影響を相殺することができ
る。

［実施例］ 第１図に、この発明の一実施例による誤差補償形変圧器
の回路図を示す、鉄心２１には、−次巻線２３と二次巻
線２４が巻回されている。入力端子１０．１１は、限流
手段である抵抗Ｒ１１を介して一次巻線２３に接続され
ている。二次巻線２４の一端は、補償素子である補償イ
ンピーダンスＺｃを介して、第２の増幅手段である演算
増幅器４２の反転入力に接続されている。補償インピー
ダンスＺｃの両端の電圧は、第１の増幅手段である演算
増幅器４０によって極性反転して増幅され、演算増幅！
５４２の非反転入力に与えられている。演算増幅器４２
の出力と二次巻線２４の他端によって、出力端子３０．
３１が形成されている。

抵抗Ｒ１！および、変圧器ＴＲの部分を等価回銘で示し
たのが、第２図である。入力電圧をｅ、抵抗Ｒ１１を含
む変圧ＷＴＨの一次側インピーダンスを７１、二次漏れ
インピーダンスをＺ２、励磁電流をＩｎ、励磁インピー
ダンスをＺｍ、演算増幅器４２の非反転入力端子の電圧
をＥｌ、出力端子の電圧をＥｕとする。演算増幅器４２
の増、幅度が十分大きく　、Ｒ１２）ＺＣ，ＲＩ３＞）
　ＺＣが成り立つとすれば、下記が成立する。

１１＝１２＋ｌｌ１１．、、、、、、、、、、、、（５
）Ｅｏ＝Ｅ＋−Ｒ２ｊ１２．、、、、、、、、、、（６
）Ｅ＋＝−（Ｒｕ／Ｒ＋２）・Ｚｃ・１２　、、、、、
（７）また、 ｅ＝Ｚ＋−Ｉ＋＋（Ｚ２＋Ｚｃ）・１２＋Ｅｌ＝Ｚ＋−
１１＋Ｚｍ・Ｉｍ、、、（８）であ°るから、これに（
７）式を代入して、ｅ＝７．１−　　Ｉ　１＋（Ｚ２＋
Ｚｃ）・　１２−（Ｒｕ／Ｒ＋２）・Ｚｃ・Ｉ　２ ＝２１・　Ｉ。

＋　　（Ｚ２−（（ＲＩ３／Ｒ１２）−１）・　Ｚｃ）
　　・　ｒ　２、、　　、、、、、、、　　（９） が成立する。（８）式・（９）式より、Ｚ２−（（ＲＩ
３／Ｒ１２）　−１）・Ｚｃ＝　Ｏ、、、、（１０）す
なわち Ｚｃ＝２２／（（ＲＩ３／Ｒ１２）−１’）−、−０，
、（１１）であれば、Ｚｍ−Ｉｍ＝Ｏとなる。したがっ
て、抵抗Ｒ目が漏れリアクタンスに比べて十分大きけれ
ば、電流１２は電流ＩＩと等しくなり、入力電圧ｅと同
相になる。

なお、二次漏れインピーダンスＺ２は、二次巻線直流抵
抗に負うところが大きいので、補償素子はインピーダン
スでなく、抵抗としてもよい。

また、上記実施例では、励磁電流を零にした場合につい
て説明したが、２個の変圧器間の出力の位相を同一にし
たい場合には、必ずしも励磁電流を零とする必要はない
。

［発明の効果］ この発明に係る誤差補償形変圧器は、二次巻線に接続し
た補償素子の両端の電圧に基づいて？Ａ差補償を行って
いる。したがって、補助鉄心や補助鉄心側二次巻線を設
ける必要がなく、構成が簡単であり、絶縁耐力にも優れ
た誤差補償形変圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による誤差補償形変圧器の
回路図、第２図は第１図における変圧器ＴＲの部分を等
価回路で表わした図、第３図は従来の誤差補償形変圧器
を示す回路図、第４図は第３図の等価回路を表わす図で
ある。 ＴＲは変圧器、Ｒ目は抵抗、Ｚｃは補償インピーダンス
、２３は一次巻線、２４は二次巻線、３０・３１は出力
端子、４０・４２は演算増幅器である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）変圧器、 変圧器の一次巻線に直列に接続された限流手段、 変圧器の二次巻線の一端に、一端が接続された補償素子
   、 補償素子の両端の電圧を極性反転して増幅する第１の増
   幅手段、 反転入力端子に補償素子の他端が接続され、非反転入力
   端子に第１の増幅手段の出力が接続された第２の増幅手
   段、 第２の増幅手段の出力と変圧器の二次巻線の他端とによ
   って形成される出力手段、 を備えたことを特徴とする誤差補償形変圧器。
2. （２）補償素子のインピーダンスＺ＿ｃは、変圧器の二
   次漏れインピーダンスをＺ＿２、第１の増幅手段の入力
   抵抗をＲ＿１＿２、帰還抵抗をＲ＿１＿３としたとき、
   Ｚ＿ｃ＝Ｚ＿２／（（Ｒ＿１＿３／Ｒ＿１＿２）−１）
   で表されるものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の誤差補償形変圧器。