JP3407766B2 - 中間継鉄を備えた変圧器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は二次側出力を整流して
直流出力を得るための整流器用変圧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】整流器用変圧器は一台の変圧器に二次巻
線として三角結線巻線と星形結線巻線とを備え、これら
を二重三相ブリッジ結線して整流出力を得、いわゆる１
２相整流としてより直流に近い出力が得られるようにし
てある。二重三相ブリッジ結線においては三角結線巻線
の出力電圧と星形結線巻線の出力電圧とをできるだけ一
致させる必要があるが、二次巻線が大電流巻線であるた
めにターン数が通常３ないし２０ターン程度と少ない。
そのために、一次巻線を共通にすると三角結線巻線と星
形結線巻線との出力電圧に差が生ずる。例えば、三角結
線二次巻線を１２ターン、星形結線二次巻線を７ターン
とする組合せでは７×３^0.5−１２＝０．１２ターン分
の電圧差が生ずる。この欠点を除くために三相鉄心の主
脚の上端部、中間部および下端部のそれぞれを磁気的に
つなぐ上端部継鉄、中間継鉄および下端部継鉄の三本の
継鉄より鉄心を構成する。中間継鉄上部の主脚に三角結
線の二次巻線とこれに対応する一次巻線を巻回し、中間
継鉄下部の主脚に星形結線の二次巻線とこれに対応する
一次巻線を巻回する。これによって、中間継鉄は共有す
るが各々別個の変圧器として機能する。各々の巻数比は
一次巻線によって調整されることにより、三角結線巻線
と星形結線巻線との二次出力電圧を一致させることので
きることが、特公平１−29046 号公報に示されている。

【０００３】図５は従来の中間継鉄を備えた変圧器構成
を示す断面図である。この鉄心１は、けい素鋼板を積層
することによって形成された三本の主脚２と、この主脚
２の両端部をつなぐ上端部継鉄３と、下端部継鉄４と、
主脚２の中間部をつなぐ中間継鉄５とで構成されてい
る。主脚２とそれぞれの継鉄３，４，５との接合部は図
示されていないが、けい素鋼板端部を斜めに切って積層
毎に部分的に重なり合うように接合されている。

【０００４】また、図５において、中間継鉄５の上部に
主脚２を巻回する一次巻線６Ａおよび二次巻線６Ｂとよ
りなる巻線６が配され、中間継鉄５の下部に主脚２を巻
回する一次巻線７Ａおよび二次巻線７Ｂよりなるもう一
つの巻線７が配されている。巻線６と７との間には絶縁
性の中間リング８，９が介装されている。一次巻線６Ａ
および二次巻線６Ｂのそれぞれの上端面には巻線６を下
方向に押圧するプレスリング１０が配され、巻線７の下
端部には上方からの押圧力を受ける巻線受け１１が配さ
れている。

【０００５】図６は、図５のＣ−Ｃ断面図である。この
断面では図５の中間リング８，９は表われないが、点線
でその輪郭が示されている。中間リング８，９は中央に
穴１２が形成された方形状の絶縁板であり、各主脚２ご
とに備えられている。穴１２に主脚２を貫通させるとと
もに、中間リング８と９と間に絶縁性のスペーサ１３が
介装されている。

【０００６】図７は、図６のＤ−Ｄ断面図である。上下
に配された鉄製のフレーム１４，１５が、それぞれ上端
部継鉄３，下端部継鉄４を両側から押圧し、鉄心を支え
ている。また、フレーム１４はプレスリング１０によっ
て巻線６，７を押圧するときのベースにもなっている。
図８は、図６のＥ−Ｅ断面図である。スペーサ１３によ
って確保された中間リング８と９との間隙１６に中間継
鉄５が通っている。巻線６をプレスリング１０によって
下方へ押しつけるとともに、中間リング９が中間継鉄５
を押し下げないようにして巻線７を押しつける構成にな
っている。巻線６，７を所定の力で押しつけておくこと
によって、巻線６，７がそれ自体に加わる電磁力に耐え
るようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の装置は、中間リングの軸方向厚さを大き
くしなければならないという問題があった。中間リング
９は積層木材やプレスボードなどの絶縁物で構成されて
いるので、鉄などの金属材と比べるとその弾性係数が桁
違いに小さい。図８において、スペーサ１３は中間継鉄
５が通る個所に介装することができないので、中間リン
グ９がスペーサ１３の間で非常にたわみ易い。中間リン
グ９が部分的にたわむと、巻線６，７の押圧力が低下す
るのでそれを避けるために、従来は、中間リング９の軸
方向厚さｄを大きくしていた。そのために、変圧器全体
が高くなり製作コストが増す要因になっていた。

【０００８】この発明の目的は、中間リングの軸方向厚
さを小さくすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、三本の主脚と、この主脚の軸方
向の両端部において各主脚間を磁気的につなぐ端部継鉄
と、主脚の軸方向の途中において各主脚間を磁気的につ
なぐ中間継鉄とにより構成された鉄心を備え、主脚を巻
回する巻線が中間継鉄の両側にそれぞれ配され、各巻線
の中間継鉄側の端面に添わせるようにして絶縁性の中間
リングが配され、この中間リングの間に絶縁性のスペー
サが介装され、このスペーサによって形成された中間リ
ングの間隙に中間継鉄が配されてなるものにおいて、中
間継鉄を貫通するスペーサが付加されたものとするとよ
い。

【００１０】またかかる構成において、中間継鉄を軸に
直角な方向に二分割してすき間を形成し、このすき間に
スペーサを貫通させたものとしてもよい。また、中間継
鉄に穴を形成し、この穴にスペーサを貫通させたものと
してもよい。

【００１１】

【作用】この発明の構成によれば、中間継鉄のすき間又
は穴を貫通するスペーサを付加したので、中間継鉄が通
る個所で新たに支点ができる。この支点が中間リングの
たわみを抑制するので、中間リングの軸方向厚さを従来
のものより小さくすることが可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１は、この発明の実施例にかかる中間継鉄を備え
た変圧器の構成を示す要部断面図である。中間継鉄５０
が２分割され、そのすき間５０Ａを間隙材１８で確保す
る。すき間５０Ａの図示されていない巻線の直下に、ス
ペーサ１７が新たに追加されている。

【００１３】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。スペ
ーサ１７が中間リング８，９の間に介装され、中間リン
グ９をたわませないための支点になっている。図１，図
２のその他の構成は、図５ないし図８で説明された従来
の構成と同じである。すなわち、図１は図６の右側の部
分に対応し、図２は図８に対応する。なお、これらの図
において同じ部分には、同一参照符号を付けることにな
り詳細な説明を繰り返すことは省略する。スペーサ１７
の追加によって中間リング９の厚さｄを従来のものより
も小さくすることができるので、変圧器全体の高さも低
くなる。

【００１４】図３は、この発明の異なる実施例にかかる
中間継鉄を備えた変圧器の構成を示す要部断面図であ
る。中間継鉄５１の図示されていない巻線の直下に方形
状の穴５１Ａが明けられている。この穴５１Ａに新たに
角柱状のスペーサ１９が追加されている。図４は、図３
のＢ−Ｂ断面図である。スペーサ１９が中間リング８，
９の間に介装され、中間リング９をたわませないための
支点になっている。

【００１５】図３，図４のその他の構成は、それぞれ図
１、図２と同じである。スペーサ１９の追加によって中
間リング９の厚さｄを従来のものよりも小さくすること
ができるので、変圧器全体の高さも低くなる。なお、ス
ペーサ１９は円柱形状でもよく、一般には棒状のもので
よい。

【００１６】

【発明の効果】この発明は前述のように、中間継鉄のす
き間又は穴を貫通するスペーサが追加された。これによ
り、中間リングの軸方向厚さを小さくすることができる
ので変圧器全体の高さも小さくなり製作コストが低減さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる中間継鉄を備えた変
圧器の構成を示す要部断面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】この発明の異なる実施例にかかる中間継鉄を備
えた変圧器の構成を示す要部断面図

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図

【図５】従来の中間継鉄を備えた変圧器の構成を示す断
面図

【図６】図５のＣ−Ｃ断面図

【図７】図６のＤ−Ｄ断面図

【図８】図６のＥ−Ｅ断面図

【符号の説明】

１：鉄心、２：主脚、３：上端部継鉄、４：下端部継
鉄、５，５０，５１：中間継鉄、５０Ａ：すき間、５１
Ａ：穴、１３，１７，１９：スペーサ、８，９：中間リ
ング、６，７：巻線、１６：間隙

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】三本の主脚と、この主脚の軸方向の両端部
   において各主脚間を磁気的につなぐ端部継鉄と、主脚の
   軸方向の途中において各主脚間を磁気的につなぐ中間継
   鉄とにより構成された鉄心を備え、主脚を巻回する巻線
   が中間継鉄の両側にそれぞれ配され、各巻線の中間継鉄
   側の端面に添わせるようにして絶縁性の中間リングが配
   され、この中間リングの間に絶縁性のスペーサが介装さ
   れ、このスペーサによって形成された中間リングの間隙
   に中間継鉄が配されてなるものにおいて、中間継鉄を貫
   通するスペーサが付加されたことを特徴とする中間継鉄
   を備えた変圧器。
2. 【請求項２】請求項１記載のものにおいて、中間継鉄を
   軸に直角な方向に二分割してすき間を形成し、このすき
   間にスペーサを貫通させたことを特徴とする中間継鉄を
   備えた変圧器。
3. 【請求項３】請求項１記載のものにおいて、中間継鉄に
   穴を形成し、この穴にスペーサを貫通させたことを特徴
   とする中間継鉄を備えた変圧器。