JPS63188914A - 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。

この回路を等価回路で表すと第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Ｚ３で、
二次誘起電圧をＲ３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Ｒ４で表している。

また、演算増幅器２６の利得は十分に大きいものとして
、仮想短絡！Ｉ３２を用いている。仮想短絡線３２を流
れる電流をＩ２１とし、補助鉄心側二次巻ｔ！１ｔ２５
から流れ出る電流をＩ３１とすれば、この等価回銘から
次の関係が成立する。

Ｅ３＝　Ｉ　２Ｉ・（Ｚ３＋ＺＣ）　−Ｉ　３Ｉ−Ｚｃ
　　、　、　、　（１）ここで、主鉄心側二次巻線２４
の巻数をＮ２＋、補助鉄心側二次巻線２５の巻数をＮ３
１とすると、Ｉ３１”ａ’Ｉ２１ （ただし、ａ＝Ｎ２＋／Ｎ３＋）　、　、　、　（２）
が成立する。上記の（１）式（２）式より、Ｒ３−＝　
Ｉｚ＋・Ｚ３＋（１−ａ）・　Ｉ２１・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Ｒ３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、ＷＳ３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
う間層があった。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。

ｃ問題点を解決するための手段］ この発明に係る＋Ａ差補補償変圧器は、変圧器の一次巻
腺に限流手段を接続し、増幅手段の反転入力端子を二次
巻線の一端に接続し、非反転入力端子を補償素子を介し
て二次巻線の他端に接続している。

［作用コ 補償素子はその両端に生じる電圧により、変圧器の二次
漏れインピーダンスによる電圧を相殺し、二次漏れイン
ピーダンスの影響を排除する作用を有する。

［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
１１２４が巻回されている。入力端子１０．１１は、限
流手段である抵抗ＲＩを介して一次巻線２３に接続され
ている。二次巻Ｉａ２４の一端は、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。また、二次巻
線２４の他端は、補償素子である補償インピーダンスＺ
ｃを介して演Ｉｎ増幅器４２の非反転入力に接続されて
いる。演算増幅器の出力端子と非反転入力端子の間には
第１の帰還抵抗Ｒ１が、出力端子と反転入力端子の間に
は第２の帰還抵抗Ｒ２が接続されている。演算１ＶＩｌ
ｌ！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ＲＩおよび変圧器ＴＨの部分を等価回路で示したの
が、第２図である。入力電圧をｅ、抵抗Ｒ１１を含む変
成器ＴＲの一次側インピーダンスを２１、二次漏れイン
ピーダンスを２２、励磁電流をｒｍ、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Ｅ
ｌ、出力端子の電圧をＥ（１とする。演算増ｇ器４２の
増幅度が十分大きい場合には下式が成立する。

１１＝１２＋ｌｌ１１　、、、、、、、、．０１．（５
）Ｅｕ＝Ｅ＋−Ｒｚ′Ｉ２．、、、、、、、、、（６）
Ｅ＋＝Ｚｃ−Ｅ［ｌ／（ＲＩ　＋　ＺＣ）　、　　、　
　、　　、　　　、　　、　　、　　（７）また、 ｅ＝ＺＰＩ　ｔ＋Ｚ２ＩＩ２＋ＺＣＩＥｎ／（Ｒ＋＋Ｚ
ｃ）＝Ｚ１−１１＋Ｚｍ−１ｍ　、、、、、、、、（８
）である、ここで、（６）　（７）式より、Ｅｇ＝−Ｒ
２・（ＲＩ−Ｚｃ）・Ｉ２／Ｒ１、、、（９）であるか
ら、（８）　（９）式より、 ｅ＝Ｚ１−　Ｉ　＋＋２２−　Ｉ２−Ｒ２ｊＺｃＩＩ２
／Ｒ１＝Ｚ１・Ｉ　１＋（Ｚ２−（Ｒ２／Ｒｓ）・Ｚｃ
）・Ｉ２、　、　、　、　、　、　（１０） であ′る。

（８）　（１０）式より、 Ｚ２−（Ｒｚ／Ｒ＋）・Ｚｃ＝Ｏ、、、、、、（１１）
すなわち、 Ｚ−”（Ｒ＋／Ｒ２）・　Ｚ２　　、、、、、、、、（
１２）であれば、ＺＩｌｌ・Ｉ　ｍ＝　０となる。した
がって、抵抗Ｒ１１が漏れリアクタンスに比べて十分大
きければ、電流工２は電流Ｉ＋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＠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ｆＸＡ差補償補償圧器は、二次巻線の一
喘を演算増幅器の反転入力に接続し、他端を補償素子を
介して非反転入力に接続している。誤差補償は、この補
償素子の電圧によって行うので、補助鉄心や補助鉄心側
二次巻線を設ける必要がない、したがって、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１８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・１図は第３図の等価回路を表す図で
ある。 ＴＲにｉ変圧器、Ｒ１１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、４２は演算増幅器である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

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、反転入力端子が接続された増幅手
   段、 変圧器の二次巻線の他端と増幅手段の非反転入力端子と
   の間に接続された補償素子、 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、増幅手段の第１の帰還
   抵抗をＲ＿１、第２の帰還抵抗をＲ＿２としたとき、Ｚ
   ＿ｃ＝（Ｒ＿１／Ｒ＿２）・Ｚ＿２ で表わ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。