JPH05234783A - 三相変圧器 - Google Patents
三相変圧器Info
- Publication number
- JPH05234783A JPH05234783A JP3348664A JP34866491A JPH05234783A JP H05234783 A JPH05234783 A JP H05234783A JP 3348664 A JP3348664 A JP 3348664A JP 34866491 A JP34866491 A JP 34866491A JP H05234783 A JPH05234783 A JP H05234783A
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- JP
- Japan
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- phase
- leg
- iron core
- core
- cores
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- Pending
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- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉄心組立て、及び標準化が容易で、かつ磁気
特性にすぐれ、損失低減、局部加熱を図った三相変圧器
を提供する。 【構成】 薄い鋼板を複数枚積み重ねて形成される積層
鉄心から成る４個の二脚鉄心単位を並設し、こうしてで
きる３個所の相隣り合う二脚を主脚として三相五脚鉄心
を構成し、これら３個の主脚に各相コイルを巻装する。
特性にすぐれ、損失低減、局部加熱を図った三相変圧器
を提供する。 【構成】 薄い鋼板を複数枚積み重ねて形成される積層
鉄心から成る４個の二脚鉄心単位を並設し、こうしてで
きる３個所の相隣り合う二脚を主脚として三相五脚鉄心
を構成し、これら３個の主脚に各相コイルを巻装する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は大容量三相変圧器に係
り、とくに積層鉄心より構成される三相五脚鉄心に関す
るものである。
り、とくに積層鉄心より構成される三相五脚鉄心に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に大容量三相変圧器の鉄心は、電気
的、磁気的特性から薄い方向性けい素鋼板を複数枚積み
重ねて形成される積層鉄心により構成され、その主脚、
側脚、ヨ―ク鉄心はスプリット形鉄心となり、主脚とヨ
―ク鉄心とは、Ｔ接合部にて一体化されている。そてこ
のＴ接合部は磁束Φの流れを考慮するために額縁形接
合、45°−90°組合せ接合、あるいはインサ―ト鉄板挿
入接合等の抜板構成となっている。
的、磁気的特性から薄い方向性けい素鋼板を複数枚積み
重ねて形成される積層鉄心により構成され、その主脚、
側脚、ヨ―ク鉄心はスプリット形鉄心となり、主脚とヨ
―ク鉄心とは、Ｔ接合部にて一体化されている。そてこ
のＴ接合部は磁束Φの流れを考慮するために額縁形接
合、45°−90°組合せ接合、あるいはインサ―ト鉄板挿
入接合等の抜板構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そのため各種の抜板の
製作が必要となり、鉄心組立、標準化等が複雑になって
いた。また従来の積層鉄心より成る三相五脚鉄心におい
ては、主脚とヨ―ク鉄心の接合部であるＴ接合部ではそ
の磁束の流れが時間の経過に伴って回転磁束となるた
め、この部分の鉄損は他の個所の２〜３倍となり、従っ
て変圧器の損失及び局部加熱としても大きな値となって
いた。
製作が必要となり、鉄心組立、標準化等が複雑になって
いた。また従来の積層鉄心より成る三相五脚鉄心におい
ては、主脚とヨ―ク鉄心の接合部であるＴ接合部ではそ
の磁束の流れが時間の経過に伴って回転磁束となるた
め、この部分の鉄損は他の個所の２〜３倍となり、従っ
て変圧器の損失及び局部加熱としても大きな値となって
いた。
【０００４】本発明は上述の点を考慮したもので、鉄心
組立て及び標準化が容易で、かつ磁気特性にすぐれ損失
低減、局部加熱防止を図った三相変圧器を提供すること
を目的とするものである。
組立て及び標準化が容易で、かつ磁気特性にすぐれ損失
低減、局部加熱防止を図った三相変圧器を提供すること
を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は薄い鋼板を複数枚積み重ねて形成され
る積層鉄心から成る４個の並設された二脚鉄心単位の組
合せで三相五脚鉄心を構成したものである。
るため、本発明は薄い鋼板を複数枚積み重ねて形成され
る積層鉄心から成る４個の並設された二脚鉄心単位の組
合せで三相五脚鉄心を構成したものである。
【０００６】
【作用】このように構成することにより積層鉄心から成
る三相五脚鉄心にもかかわらずＴ接合部が無くなり、回
転磁束の発生も無くなって、鉄損の減少、局部加熱の防
止が図れ、且つ組立も容易となり小形化、標準化が図れ
る。
る三相五脚鉄心にもかかわらずＴ接合部が無くなり、回
転磁束の発生も無くなって、鉄損の減少、局部加熱の防
止が図れ、且つ組立も容易となり小形化、標準化が図れ
る。
【０００７】
【実施例】以下本発明による三相変圧器における三相五
脚鉄心の実施例を詳細に説明する。
脚鉄心の実施例を詳細に説明する。
【０００８】図１において、11乃至14はそれぞれ隣接す
るように並べて配置された薄い鋼板を複数枚積み重ねて
形成される積層鉄心から成る４個の二脚鉄心である。こ
の４個の二脚鉄心11乃至14は隣接する脚11ｂと12ａ、12
ｂと13ａ及び13ｂと14ａにそれぞれこれらを主脚として
Ｒ，Ｓ，Ｔ相の各相コイル15乃至17が巻装され、また両
側に位置する二脚鉄心11，14の残りの脚11ａ，14ｂを側
脚として五脚鉄心の三相変圧器を構成している。
るように並べて配置された薄い鋼板を複数枚積み重ねて
形成される積層鉄心から成る４個の二脚鉄心である。こ
の４個の二脚鉄心11乃至14は隣接する脚11ｂと12ａ、12
ｂと13ａ及び13ｂと14ａにそれぞれこれらを主脚として
Ｒ，Ｓ，Ｔ相の各相コイル15乃至17が巻装され、また両
側に位置する二脚鉄心11，14の残りの脚11ａ，14ｂを側
脚として五脚鉄心の三相変圧器を構成している。
【０００９】図２は三相交流の各瞬時における各相の電
圧の関係を示すもので、例えばＳ相の電圧ＶS ４が零と
なるときＲ相とＴ相との電圧｜ＶR ｜３と｜ＶT ｜５と
が等しくなることは周知の通りである。従って図３に示
すように三相五脚鉄心１のＲ，Ｓ，Ｔ各相の脚部がヨ―
ク鉄心8a，8bにて連結されていた従来の三相五脚鉄心に
おけるこの瞬時の磁束の流れはＲ相の磁束６は、Ｓ相の
鉄心脚を通らずＴ相の鉄心脚へ流れる磁束７になると考
えられる。尚２はコイルである。
圧の関係を示すもので、例えばＳ相の電圧ＶS ４が零と
なるときＲ相とＴ相との電圧｜ＶR ｜３と｜ＶT ｜５と
が等しくなることは周知の通りである。従って図３に示
すように三相五脚鉄心１のＲ，Ｓ，Ｔ各相の脚部がヨ―
ク鉄心8a，8bにて連結されていた従来の三相五脚鉄心に
おけるこの瞬時の磁束の流れはＲ相の磁束６は、Ｓ相の
鉄心脚を通らずＴ相の鉄心脚へ流れる磁束７になると考
えられる。尚２はコイルである。
【００１０】ところが、本発明の三相変圧器における五
脚鉄心では、例えば図４に示すように、Ｓ相の電圧ＶS
が零となるときＳ相の脚部磁束の流れを｜12S ｜＝｜13
S ｜とすることで見掛上のＳ相の磁束を零とする。これ
によりＲ相の磁束は、Ｔ相の脚13ｂ，14ａへ流れなくと
もＳ相の電圧ＶS が零となる条件をつくり得る。従って
各相主脚のヨ―クによる連結即ちＴ接合部をやめ、五脚
鉄心構成を図１にて示したように、独立した４個の二脚
鉄心単位の各々の脚を隣接させたときにできるところの
二脚が相隣り合う部分３個所を主脚となるように組合せ
ることによって単純な抜板構成になるとともにその組
立、標準化等が簡素化される。
脚鉄心では、例えば図４に示すように、Ｓ相の電圧ＶS
が零となるときＳ相の脚部磁束の流れを｜12S ｜＝｜13
S ｜とすることで見掛上のＳ相の磁束を零とする。これ
によりＲ相の磁束は、Ｔ相の脚13ｂ，14ａへ流れなくと
もＳ相の電圧ＶS が零となる条件をつくり得る。従って
各相主脚のヨ―クによる連結即ちＴ接合部をやめ、五脚
鉄心構成を図１にて示したように、独立した４個の二脚
鉄心単位の各々の脚を隣接させたときにできるところの
二脚が相隣り合う部分３個所を主脚となるように組合せ
ることによって単純な抜板構成になるとともにその組
立、標準化等が簡素化される。
【００１１】すなわち、本発明の三相五脚鉄心における
二脚鉄心単位の鉄心抜板構成は例えば図５（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すように矩形の鋼板33、両端45°に
切りかつ一端の切目をずらした鋼板34、両端を45°に切
った鋼板35等、種々のものが使用できる。
二脚鉄心単位の鉄心抜板構成は例えば図５（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すように矩形の鋼板33、両端45°に
切りかつ一端の切目をずらした鋼板34、両端を45°に切
った鋼板35等、種々のものが使用できる。
【００１２】これからも明らかなように本発明の三相変
圧器における三相五脚鉄心は従来の三相五脚鉄心構成に
比較し、単純であり鉄心製造上その標準化等にも大きく
寄与することが出来る。
圧器における三相五脚鉄心は従来の三相五脚鉄心構成に
比較し、単純であり鉄心製造上その標準化等にも大きく
寄与することが出来る。
【００１３】また本発明の三相五脚鉄心の場合にはＴ接
合部がなくなるので、回転磁束に起因する鉄損の減少か
ら、変圧器鉄心の損失の低減、及び局部加熱防止に大き
く寄与し又鉄心励磁特性への改善にもつながってくる。
合部がなくなるので、回転磁束に起因する鉄損の減少か
ら、変圧器鉄心の損失の低減、及び局部加熱防止に大き
く寄与し又鉄心励磁特性への改善にもつながってくる。
【００１４】図６は、本発明の三相変圧器における三相
五脚鉄心の磁束分布で、19は、Ｒ相の電圧波形、又21ｂ
はＲ相主脚の左側脚の磁束波形、22ａはＲ相主脚の右側
脚の磁束波形、22ｂはＳ相主脚の左側脚の磁束波形、23
ａはＳ相主脚の右側脚の磁束波形、23ｂはＴ相主脚の左
側脚の磁束波形、24ａはＴ相主脚の側脚の磁束波形であ
り、各鉄心脚が独立した磁気回路で構成されていること
は明らかである。
五脚鉄心の磁束分布で、19は、Ｒ相の電圧波形、又21ｂ
はＲ相主脚の左側脚の磁束波形、22ａはＲ相主脚の右側
脚の磁束波形、22ｂはＳ相主脚の左側脚の磁束波形、23
ａはＳ相主脚の右側脚の磁束波形、23ｂはＴ相主脚の左
側脚の磁束波形、24ａはＴ相主脚の側脚の磁束波形であ
り、各鉄心脚が独立した磁気回路で構成されていること
は明らかである。
【００１５】また表１に示すように本発明による三相変
圧器の三相五脚鉄心は従来の三相五脚鉄心に比べて鉄損
特性が優れていることが知れる。
圧器の三相五脚鉄心は従来の三相五脚鉄心に比べて鉄損
特性が優れていることが知れる。
【００１６】
【表１】 更に従来のＴ接合部を有する三相五脚鉄心はＴ接合部で
磁束が鎖交することからヨ―ク鉄心の断面積は主脚の58
％以上が必要と成る。これに対し本発明の三相五脚鉄心
によれば、Ｔ接合部が無くなるので鎖交磁束も無くなる
ことに成り、ヨ―ク鉄心の断面積は主脚の50％でよい。
従って特に大形の変圧器においては鉄心材料のコストの
大幅な低減が図れる。また上、下ヨ―ク鉄心の高さが80
％に低減すると300MVAクラスの変圧器では輸送高さが15
0mm 〜200mm 低減することに成り、組立輸送制限を十分
にクリア―することができる。一方、同じく従来の三相
五脚鉄心の抜板では加工面が２個所と成り、材料加工歩
留が低下するが、本発明においては抜板の加工面が１個
所で、ヨ―ク鉄心と組み合わせて切断することにより歩
留りの低下は大幅に少くなる。また従来の三相五脚鉄心
では抜板形状の種類が多く抜板加工時間も増大する。
磁束が鎖交することからヨ―ク鉄心の断面積は主脚の58
％以上が必要と成る。これに対し本発明の三相五脚鉄心
によれば、Ｔ接合部が無くなるので鎖交磁束も無くなる
ことに成り、ヨ―ク鉄心の断面積は主脚の50％でよい。
従って特に大形の変圧器においては鉄心材料のコストの
大幅な低減が図れる。また上、下ヨ―ク鉄心の高さが80
％に低減すると300MVAクラスの変圧器では輸送高さが15
0mm 〜200mm 低減することに成り、組立輸送制限を十分
にクリア―することができる。一方、同じく従来の三相
五脚鉄心の抜板では加工面が２個所と成り、材料加工歩
留が低下するが、本発明においては抜板の加工面が１個
所で、ヨ―ク鉄心と組み合わせて切断することにより歩
留りの低下は大幅に少くなる。また従来の三相五脚鉄心
では抜板形状の種類が多く抜板加工時間も増大する。
【００１７】一般に変圧器部品の内鉄心が重量、寸法共
最大であるため輸送制限が厳しい場合鉄心の分解輸送が
最大のポイントと成る。従来の三相五脚鉄心では主脚が
分解できないので鉄心を分割するのは上、下のヨ―ク鉄
心を全部分解し、主脚のみにて輸送する必要があり、分
解、現地再組立に膨大な組立時間を要する。さらに、下
部ヨ―ク鉄心を組立後鉄心を起立させる起立装置が必要
となり、基礎工事を含めた大掛りな現地工事を必要とし
コスト、工期が大幅に増加する。
最大であるため輸送制限が厳しい場合鉄心の分解輸送が
最大のポイントと成る。従来の三相五脚鉄心では主脚が
分解できないので鉄心を分割するのは上、下のヨ―ク鉄
心を全部分解し、主脚のみにて輸送する必要があり、分
解、現地再組立に膨大な組立時間を要する。さらに、下
部ヨ―ク鉄心を組立後鉄心を起立させる起立装置が必要
となり、基礎工事を含めた大掛りな現地工事を必要とし
コスト、工期が大幅に増加する。
【００１８】これに対し本願発明における三相五脚鉄心
においては、主脚中央部分で上、下ヨ―ク鉄心を含めて
完全に左右に分離できる。従って変圧器中身を分解輸送
することが必要な場合でも上部ヨ―ク鉄心と巻線を抜き
取れば４個のＵ字状鉄心として脚と下部ヨ―ク鉄心を組
み立てたまま輸送し、それを横に並べるだけで三相五脚
鉄心を構成することが可能となる。従って分解、現地再
組み立てが上部ヨ―ク鉄心分解、挿入のみの最少限に限
定でき、現地工事の大幅な簡略化が図れると共に再組み
立て個所の最少化による現地組み立て品質の確保等の多
大な効果がある。これにより、変圧器の分解輸送上最大
の課題である鉄心の最小限の分解輸送が可能となり、ま
た再組み立てする上部ヨ―ク鉄心は従来のものと異り組
立輸送する左右の脚との間に挿入するだけであるので継
目のギャップをほとんど無くして挿入することができる
ので鉄損、騒音増加等の問題の発生もない。
においては、主脚中央部分で上、下ヨ―ク鉄心を含めて
完全に左右に分離できる。従って変圧器中身を分解輸送
することが必要な場合でも上部ヨ―ク鉄心と巻線を抜き
取れば４個のＵ字状鉄心として脚と下部ヨ―ク鉄心を組
み立てたまま輸送し、それを横に並べるだけで三相五脚
鉄心を構成することが可能となる。従って分解、現地再
組み立てが上部ヨ―ク鉄心分解、挿入のみの最少限に限
定でき、現地工事の大幅な簡略化が図れると共に再組み
立て個所の最少化による現地組み立て品質の確保等の多
大な効果がある。これにより、変圧器の分解輸送上最大
の課題である鉄心の最小限の分解輸送が可能となり、ま
た再組み立てする上部ヨ―ク鉄心は従来のものと異り組
立輸送する左右の脚との間に挿入するだけであるので継
目のギャップをほとんど無くして挿入することができる
ので鉄損、騒音増加等の問題の発生もない。
【００１９】
【発明の効果】この様に本発明の三相五脚鉄心にて製作
した三相変圧器は、その鉄心組立、製造およびこれらに
関する標準化等が容易となる一方、損失低減、局部加熱
の防止等電気的特性にもすぐれ、顕著な効果を得ること
が出来る。
した三相変圧器は、その鉄心組立、製造およびこれらに
関する標準化等が容易となる一方、損失低減、局部加熱
の防止等電気的特性にもすぐれ、顕著な効果を得ること
が出来る。
【図１】本発明の三相変圧器を示す構成図。
【図２】三相交流の各瞬時における各相の電圧の位相差
を示す説明図。
を示す説明図。
【図３】従来の三相五脚鉄心の磁束の流れを示す説明
図。
図。
【図４】本発明の三相変圧器における三相五脚鉄心の磁
束の流れを示す説明図。
束の流れを示す説明図。
【図５】それぞれ図１における二脚鉄心単位の鉄心抜板
構成の例を示す構成図。
構成の例を示す構成図。
【図６】図１の三相変圧器による各脚の磁束分布を表わ
すオシログラフによる説明図。
すオシログラフによる説明図。
11，12，13，14…二脚鉄心 ２…コイル
Claims (1)
- 【請求項１】 薄い鋼板を複数枚積み重ねて形成される
積層鉄心から成る４個の二脚鉄心単位を並設してできる
３個所の相隣り合う二脚を主脚として三相五脚鉄心を構
成し、これら３個の主脚に各相コイルを巻装してなる三
相変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348664A JPH05234783A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 三相変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3348664A JPH05234783A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 三相変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234783A true JPH05234783A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=18398531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3348664A Pending JPH05234783A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 三相変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234783A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014033830A1 (ja) | 2012-08-28 | 2014-03-06 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
| JP2016152248A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 株式会社日立産機システム | 三相五脚型鉄心および静止電磁機器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4856747A (ja) * | 1971-11-20 | 1973-08-09 | ||
| JPS497720A (ja) * | 1972-05-12 | 1974-01-23 |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP3348664A patent/JPH05234783A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4856747A (ja) * | 1971-11-20 | 1973-08-09 | ||
| JPS497720A (ja) * | 1972-05-12 | 1974-01-23 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014033830A1 (ja) | 2012-08-28 | 2014-03-06 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
| US9653983B2 (en) | 2012-08-28 | 2017-05-16 | Hitachi, Ltd. | Power conversion apparatus |
| JP2016152248A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 株式会社日立産機システム | 三相五脚型鉄心および静止電磁機器 |
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