JPS6328015A - 単巻変圧器 - 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、直列巻線及び共通巻線に直列に接続された
タップ巻線を有する単巻変圧器に関し、特にタップ位置
に関係なく一定比の三次電圧が得られる単巻変圧器に関
するものである。

［従来の技術］ 一般に、−次電圧が５００ｋＶ、二次電圧が２７５ｋＶ
　。

三次電圧が６３ｋＶの高電圧の単巻変圧器等においては
、中性点側にタップ切換器が設けられ、このタップ位置
を切換えることにより各端子電圧を調整している。

第３図は１ｘ来の単巻変圧器と示す回路図である。

図において、（１）は一次端子、（２）は二次端子、（
３）は三次端子、（４）は中性点である。

（５）は一次端子（１）と二次端子（２）との間に設け
られた直列巻線、（６）は二次端子（２）と中性点（４
）との間に設けられた共通巻線、（７）は共通巻線（６
）と中性点（４）との間に挿入されたタップ切換器、（
８）は三次端子く３）、く３）間に設けられ共通巻線く
６）と対向配置された三次巻線である。

従って、直列巻線（５）、共通巻線（６）及びタップ切
換器（７）は、一次端子（１）と中性点（４）との間に
直列に接続されている。又、直列巻線（５）及び共通巻
線（６）の一方は一次巻線、他方は二次巻線として代用
するようになっている。

（７１）はタップ切換器（７）を構成するタップ巻線で
あり、直列巻線（５）及び共通巻線（６）と同一の鉄心
に巻かれると共に複数のタップ（７ａ）〜（７ｄ）を有
している。（７ｚ）は一端が共通巻線（６）に接続され
た切換スイッチであり、他端をタップ巻線（７１）のタ
ップ（７ａ）側又は（７ｄ）側の一端に選択的に接続す
ることにより、共通巻線（６）に直列接続されるタッグ
巻線（７１）を順方向又は逆方向に選択的に切換えられ
るようになっている。

従来の単巻変圧器は上記のように構成され、例えば第３
図のようにタップ＠線（７１）のタップ（７ｂ）を中性
点（４）に接続し且つ切換スイッチク７２）を順方向側
に接続して、各端子（１）〜（３）から所望の電圧を出
力するようになっている。

通常、直列巻線（５）の巻数をＮ５、共通巻線（６〉の
巻数をＮ６、三次巻線（８）の巻７７３８８、タップ巻
線（７１）の巻数をＮ７とすれば、中性点（４）と一次
端子（１）との間の一次電圧■１、中性点く４）と二次
端子（２）との間の二次電圧■２、三次端子（３）、（
３）間の三次電圧ｖ３の関係は、 Ｖ２＝Ｖ１（Ｎ６＋Ｎ７）／（Ｎ５＋Ｎ６＋Ｎ７）　　
　−（１）Ｖ３＝Ｖ２・Ｎ８／（Ｎ６＋８７）　　　　
　　　　・・・　■Ｖ３＝Ｖ１・８８１０１５＋Ｎ６＋
Ｎ７）　　　　　　−・　　■となる。但し、タップ巻
線（７１）の巻数Ｎ７は、中性点（４）に接続されるタ
ップ位置によって可変となっている。

いま、Ｖｌを一定とし、共通巻線（６）に接続されるタ
ップ巻線＜７１）の巻数Ｎ７が零、即ちタップ（７ａ）
が中性点（４）に接続されたときの二次電圧をＶ２ｒ、
巻数Ｎ７のタップ巻線（７１）が順方向に接続されたと
きの二次電圧をＶ２ｐ、巻数Ｎ７のタップ巻線（７１）
が逆方向に接続されたときの二次電圧をＶ２ｍとすると
、■式より、 Ｖ２ｒ＝Ｖ１−Ｎ６／（Ｎ５＋Ｎ６）　　　　　　　−
・・　　■Ｖ　２ｐ　＝　Ｖｌ　（８６＋　Ｎ７）／　
（Ｎ５モＮ６七Ｎ７）　　　・・・　■Ｖ２ｍ＝Ｖ１（
Ｎ６−Ｎ７）／（Ｎ５＋−８６−８７）　　　川　　■
となる。

従って、■及び０式より、共通巻線（６）に巻数Ｎ７の
タップ巻線（７１）が順方向に接続されたときの二次電
圧■２の変化分（Ｖ２ｐ−Ｖ２ｒ）は、Ｖ　２ｐ　−Ｖ
　２ｒ＝　Ｖｌ　・Ｎ５・Ｎ７／（Ｎ５＋　Ｎ６）（）
１５＋　）１６十８７）・・・　■ となる。

又、■及び０式より、共通巻線（６）に巻数Ｎ７のタッ
プ巻線（７１）が逆方向に接続されたときの二次電圧ｖ
２の変化分（Ｖ　２ｍ　−Ｖ　２ｒ）は、Ｖ　２ｔｎ　
−Ｖ　２ｒ＝　−Ｖｌ　・Ｎ５・Ｎ７／（Ｎ５＋　Ｎ６
）（Ｎ５＋　Ｎ６−　Ｎ７）・・・　■ となる。

■及び０式から明らかなように、巻数Ｎ７のタップ巻線
（７１）を共通巻線（６）に接続したときの二次電圧■
２の変化分は、いずれも分母に巻数Ｎ７が含まれている
。従って、二次電圧■２の変化分はタップ巻線（７１）
の巻数Ｎ７に対して一次関数ではなく、等間隔の関係と
はならない。

又、■及び０式がら明らかなように、三次電圧ｖ３と二
次電圧ｖ２又は−次電圧■１との比は、Ｖ３／Ｖ２＝　
Ｎ８／（Ｎ６＋　８７）Ｖ３／Ｖｌ　＝　Ｎ８／　（Ｎ
５　＋　Ｎ６　＋　Ｎ７）となり、いずれも分母にタッ
プ巻線（７１）の巻数Ｎ７を含むため、巻数Ｎ７によっ
て変化することが分がる。従って、三次電圧ｖ３と二次
電圧ν２又は−次電圧■１との比を、巻数Ｎ７と無関係
に一定に保つことはできない。

［発明が解決しようとする問題点コ 従来の単巻変圧器は以上のように、巻数Ｎ７のタップ巻
線（７１）を共通巻線（６）に直列に接続すると、その
巻数Ｎ７に依存して二次電圧ｖ２が非等間隔に変化する
と共に、三次電圧ｖ３と二次電圧■２又は−次電圧■１
との比が変化するので、例えばタップ（７ａ）〜（７ｄ
）の位置と変えて二次電圧ｖ２を調整すると、三次電圧
ｖ３ち非等間曜に変化してしまうという問題点があった
。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、−成端子又は二次端子側に等間隔のタップ電
圧が得られると共に、三次電圧と二次電圧又は−次電圧
との比をタップ位置と関係なく一定にできる単巻変圧器
を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る単巻変圧器は、共通巻線及び中性点の接
続点にタップ切換器を接続すると共に、直列巻線と二次
端子との間に調整変圧器を設け、調整変圧器内の励磁巻
線の両端をタップ巻線の一端及びタップにそれぞれ接続
し、励磁巻線に対向配置された調整直列巻線を、直列巻
線と二次端子との間に挿入したものである。

［作用］ この発明においては、−次電圧（二次電圧）を−定にし
たときに、二次電圧（−次電圧）において調整変圧器を
介して等間隔のタップ電圧を得ると共に、−次電圧（二
次電圧）に対する三次電圧の比が。

タップ位置と無関係に一定となる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す回路図てあり、（１）〜
（８）は前述の従来回路と同様のものである。又、共通
巻線（６）一端は、切換スイッチ（７２）に接続される
と共に、中性点く４）に接続されている。

（９）は直列巻線（５）及び共通巻線（６）の接続点と
二次端子（２）との間に設けられた調整変圧器、（１０
）は直列巻線（５）及び共通巻線（６）の接続点と二次
端子（２）との間に挿入された調整直列巻線、（１１）
は切換スイッチク７２）とタップ（７ａ）〜（７ｄ）の
１つとの間に挿入されて調整直列巻線（１０）と対向配
置された励磁巻線である。従って、励磁巻線り１１）の
両端間には、タップ巻線（７１）の一端と例えばタップ
（７ｂ）との間の電圧が印加されるようになっている。

又、調整直列巻線（１０）及び励磁巻線（１１）は調整
変圧器（９〉を構成している。

次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。

中性点（４）と−成端子（１）との間に一次電圧■１が
印加されると、直列巻線（５）及び共通巻線（６）と同
一の鉄心に巻かれたタップ巻線（７１）の両端間には巻
数Ｎ７に応じた電圧が発生する。

いま、第１図のように励磁巻線（１１）の両端が切換ス
イッチ（７２）とタップ（７ｂ）との間に接続されてい
たとすると、その間のタップ巻線（７１）の巻数Ｎ７に
応じた電圧により励磁巻線（１１）は励磁されるので、
励磁巻線（１１）に対向した調整直列巻線（１０）には
、巻線（１０）及び（１１）の各巻数に応じた電圧が発
生する。こうして調整変圧器（９）から発生した電圧は
二次端子（２）に印加され、二次電圧ｖ２が所望の電圧
値に調整されることになる。

ここで、励磁巻線（１１）及び調整直列巻線（１０）の
各巻数の比ｔ　１：にとすると、−次電圧ｖ１、二次電
圧ｖ２及び三次電圧Ｖ、の関係は、 Ｖ２＝Ｖ、（Ｎ６−８７・ｋ）／（Ｎ５＋　Ｎ６）　　
　　・・・　■■、＝Ｖ、・Ｎ８／（Ｎ５−ｔ−８６）
　　　　　　　　　　　−＠１ｖ、＝　Ｖ２−Ｎ８／（
８６−Ｎ７−ｋ）　　　　　　　　　　＝−■となる。

いま、−次電圧■１を一定とし、共通巻線（６）に直列
接続されるタップ巻線（７１）の巻数Ｎ７が零、即ちタ
ップ（７ａ）が中性点（４）に接続されたときの二次電
圧をＶ２ｒ、巻数Ｎ７のタップ巻線（７１）が順方向に
接続されたときの二次電圧をＶ２ｐ、巻数Ｎ７のタップ
巻線（７１）が逆方向に接続されたときの二次電圧をＶ
２ｍとすると、０式より、 Ｖ２ｒ＝Ｖ、’Ｎ６／（Ｎ５＋Ｎ６）　　　　　　　・
＋＋　　＠Ｖ２ｐ＝Ｖ、（Ｎ６−Ｎ７・ｋ）／（Ｎ５＋
Ｎ６）　　　・＝　　＠Ｖ　２＋１１＝　Ｖ＋　（Ｎ６
　＋　Ｎ７４）／　（Ｎ５　＋　Ｎ６）　　　−■とな
る。

従って、■及び０式より、共通巻線（６）に巻数Ｎ７の
タップ巻線（７１）が順方向に接続されたときの二次電
圧■２の変化分（Ｖ２１）　−Ｖｚｒ）は、Ｖ２１）−
Ｖ２ｒ＝−ＶＩ・Ｎ７−に／（Ｎ５＋Ｎ６）　　＝−■
となる。

又、■及び０式より、共通巻線（６）に巻数Ｎ７のタッ
プ巻線（７１）が逆方向に接続されたときの二次電圧ｖ
２の変化分（Ｖ　、＋６−　Ｖ　ｚｒ）は、Ｖ２＋ｎ　
　Ｖ２ｒ＝Ｖ＋・Ｎ７・ｋ／（Ｎ５＋８６）　　　・＝
　　［株］となる。

■及び［株］式から明らかなように、巻数Ｎ７のタップ
巻線（７１）を共通巻線（６）に接続したときの、二次
電圧ｖ２の変化分くタップ電圧）は、いずれも巻数）１
７の一次関数となる。従って、励磁巻ｔ！　（１１）が
接続されるタップ（７ａ）〜（７ｄ）の位置によらずタ
ップ電圧は等しく、つまり等間隔となる。

又、［株］式から明らかなように、三次電圧■、と一次
電圧ｖ１との比は、 Ｖ、／Ｖ、＝８８／（Ｎ５＋Ｎ６） となって巻数Ｎ７を含まないので、巻数Ｎ７即ちタップ
位置とは無関係に一定であることが分かる。従って、−
次電圧■１を一定に保つことにより、三次電圧Ｖ、も一
定に保つことができる。

尚、上記実施例では調整変圧器（９）を直列巻線（５）
及び共通巻線（６）の接続点と二次端子（２）との間に
設けた場合について説明したが、第２図に示したように
、調整変圧器（９）を直列巻線（５）及び共通巻線（６
）と直列巻線く５）との間に挿入してもよい。この場合
、二次電圧ｖ２を一定として、共通巻線く６）に巻数８
７のタップ巻線（７１）を接続したときの一次電圧ｖｌ
の変化分即ちタップ電圧は等間隔となる。又、三次電圧
■、と二次電圧■２との比ご一定に保つことができる。

又、単相単巻変圧器の場きについて説明したが、三相単
巻変圧器にも適用しても、同様の効果が得られることは
言うまでもない。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、共通巻線に直列にタッ
プ切換器を接続すると共に、直列巻線と二次端子との間
に調整変圧器を設け、励磁巻線の両端をタップ巻線の一
端及びタップに接続すると共に、調整直列巻線を直列巻
線と二次端子との間に挿入したので、−次電圧（二次電
圧）を一定にしたときに、二次電圧（−次電圧）におい
て調整変圧器を介して等間隔のタップ電圧を得ると共に
、−次電圧（二次電圧）に対する三次電圧の比がタップ
位置とは無関係に一定となり、三次電圧の安定した単巻
変圧器が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図はこ
の発明の池の実施例を示す回路図、第３図は従来の単巻
変圧器を示す回路図である。 （１）・・・一次端子　　　　（２）・−・二次端子（
３）・・・三次端子　　　　（４）・・・中性点（５）
・・・直列巻線　　　　（６）・・・共通巻線（７）・
・・タップ切換器　　（７ａ）〜（７ｄ）・・・タップ
（８）・・・三次巻線　　　　（９）・・・調整変圧器
〈１０）・・・調整直列巻線　　（１１）・・・励磁巻
線（７１）・・・タップ巻線 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一次端子に接続された直列巻線と、この直列巻線
   と中性点との間に挿入された共通巻線と、前記直列巻線
   と前記共通巻線との接続点に接続された二次端子と、三
   次端子間に設けられて前記共通巻線に対向配置された三
   次巻線と、前記共通巻線と前記中性点との接続点に接続
   されたタップ切換器と、前記直列巻線と二次端子との間
   に設けられた調整変圧器とを備え、前記調整変圧器内に
   設けられた励磁巻線の両端を、前記タップ切換器内のタ
   ップ巻線の一端とこのタップ巻線に設けられたタップと
   にそれぞれ接続し、前記調整変圧器内に設けられて前記
   励磁巻線に対向配置された調整直列巻線を、前記直列巻
   線と二次端子との間に挿入したことを特徴とする単巻変
   圧器。
2. （２）調整変圧器は、直列巻線及び共通巻線の接続点と
   二次端子との間に設けられたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の単巻変圧器。
3. （３）調整変圧器は、直列巻線及び共通巻線の接続点と
   前記直列巻線との間に設けられたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の単巻変圧器。