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公開番号2024171532
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023088590
出願日2023-05-30
発明の名称位相分散変圧器
出願人ANP株式会社,神崎産業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01F 30/12 20060101AFI20241205BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数の負荷に三相交流を供給するための変圧器であって、簡易な構成で各負荷からの高調波の発生を相殺可能な変圧器を提供する。
【解決手段】n組の三相交流のための3n個の端子と、複数のr相巻線と複数のs相巻線と複数のt相巻線と、を有し、変圧器ベクトル図にて、共通する1つの外接円の中心の周りに120/n度の等角度間隔で配置されたn個の正三角形の各々の3つの頂点が各三相交流のR相、S相、T相の端子に対応すると共に、各正三角形の辺ベクトルが各三相交流の線間電圧に対応し、変圧器ベクトル図にて、いずれか1つの正三角形の各辺ベクトルに対してそれぞれ平行な複数のr相ベクトルと複数のs相ベクトルと複数のt相ベクトルとが配置され、かつそれらのベクトルの各々の長さ及び互いの接続関係が、複数のr相巻線と複数のs相巻線と複数のt相巻線の各々の巻数及び互いの接続関係に対応する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の負荷機器に対してそれぞれ三相交流電圧を出力可能な位相分散変圧器であって、
ｎ組（ｎは２以上の自然数）の三相交流のための３ｎ個の端子と、
複数のｒ相巻線と複数のｓ相巻線と複数のｔ相巻線と、を有し、
変圧器ベクトル図にて、共通する１つの外接円の中心の周りに１２０／ｎ度の等角度間隔で配置されたｎ個の正三角形の各々の３つの頂点が各前記三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の端子に対応すると共に、各前記正三角形の辺ベクトルが各前記三相交流の線間電圧に対応し、
前記変圧器ベクトル図にて、いずれか１つの正三角形の各辺ベクトルに対してそれぞれ平行な複数のｒ相ベクトルと複数のｓ相ベクトルと複数のｔ相ベクトルとが配置され、かつそれらのベクトルの各々の長さ及び互いの接続関係が、前記複数のｒ相巻線と複数のｓ相巻線と複数のｔ相巻線の各々の巻数及び互いの接続関係に対応し、
前記変圧器ベクトル図にて、前記ｎ個の正三角形の３ｎ個の頂点が、前記複数のｒ相ベクトルと複数のｓ相ベクトルと複数のｔ相ベクトルとをループ状に配置することによって接続されており、
前記複数のｒ相ベクトルと複数のｓ相ベクトルと複数のｔ相ベクトルのループ状の配置は、外接円の中心の周りで３回対称の回転対称性を有する、位相分散変圧器。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記３ｎ個の端子が、前記位相分散変圧器の二次側におけるｎ組の三相交流の出力端子であり、かつ前記複数のｒ相巻線と複数のｓ相巻線と複数のｔ相巻線が、前記位相分散変圧器の二次側巻線であり、
前記位相分散変圧器が、前記二次側巻線とは別に、一次側のｒ相巻線とｔ相巻線とｓ相巻線を有する、請求項１に記載の位相分散変圧器。
【請求項３】
前記３ｎ個の端子のうちいずれか１組の３つの端子が、前記位相分散変圧器の一次側の入力端子であり、残りの３（ｎ－１）個の端子が前記位相分散変圧器の二次側の（ｎ－１）組の三相交流の出力端子である、請求項１に記載の位相分散変圧器。
【請求項４】
前記３ｎ個の端子の各々において、異なる２相の巻線の一端同士が接続されている、請求項２又は３に記載の位相分散変圧器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高調波の影響を低減する変圧器に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電力系統から商用電源を供給したときに歪んだ電流が流れる機器は、電力系統に高調波電流を流出させる高調波発生源となる。例えばインバータや整流器等を含む機器である。電力系統に流出した高調波電流は、上位系統へと伝わる過程で電圧降下、電圧の歪み、高調波電圧の発生等を生じる。その結果、電力系統に接続される他の機器にも悪影響を及ぼすことになる。機器における悪影響には、雑音、過熱、振動、誤作動等がある。
【０００３】
特許文献１、２は、電力系統からの三相交流を、高調波の少ない直流に変換する多巻線を有する多相変圧器と整流器を提示している。図９は、特許文献１、２等に開示された従来技術を概略的に示している。電力系統の送電線Ｕ、Ｖ、Ｗから三相交流を多相変圧器１００の一次側のＲ０、Ｓ０、Ｔ０の端子に入力し、二次側のＲ１～３、Ｓ１～３、Ｔ１～３の端子から位相が互いに所定の角度でずれた多相交流を出力する。出力された多相交流を全波整流器２００に入力することで、直流変換を行う。出力された直流は、負荷３００に供給される。負荷３００は、例えばインバータと交流電動機等である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－１０６４６号公報
特開平４－２２９０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図９の多相変圧器１００は、電力系統の三相交流から位相の異なる三相以上の多相交流を生成し、それらの多相交流を全波整流して直流を得ることによって電圧リップルを抑制し高調波の発生を軽減している。
【０００６】
しかしながら図９に示すように、１つの多相変圧器１００の出力は１つの負荷３００に供給される。したがって、複数の負荷３００が存在する場合、多相変圧器１００を負荷毎に設けなければならず、コストがかかる。
【０００７】
以上に鑑み本発明は、複数の負荷機器に対してそれぞれ三相交流を供給するための変圧器であって、簡易な構成で各負荷からの高調波の影響を抑制できる変圧器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するべく、本発明は、以下の構成を提供する。
１）本発明の態様は、複数の負荷機器に対してそれぞれ三相交流電圧を出力可能な位相分散変圧器であって、
ｎ組（ｎは２以上の自然数）の三相交流のための３ｎ個の端子と、
複数のｒ相巻線と複数のｓ相巻線と複数のｔ相巻線と、を有し、
変圧器ベクトル図にて、共通する１つの外接円の中心の周りに１２０／ｎ度の等角度間隔で配置されたｎ個の正三角形の各々の３つの頂点が各前記三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の端子に対応すると共に、各前記正三角形の辺ベクトルが各前記三相交流の線間電圧に対応し、
前記変圧器ベクトル図にて、いずれか１つの正三角形の各辺ベクトルに対してそれぞれ平行な複数のｒ相ベクトルと複数のｓ相ベクトルと複数のｔ相ベクトルとが配置され、かつそれらのベクトルの各々の長さ及び互いの接続関係が、前記複数のｒ相巻線と複数のｓ相巻線と複数のｔ相巻線の各々の巻数及び互いの接続関係に対応し、
前記変圧器ベクトル図にて、前記ｎ個の正三角形の３ｎ個の頂点が、前記複数のｒ相ベクトルと複数のｓ相ベクトルと複数のｔ相ベクトルとをループ状に配置することによって接続されており、
前記複数のｒ相ベクトルと複数のｓ相ベクトルと複数のｔ相ベクトルのループ状の配置は、外接円の中心の周りで３回対称の回転対称性を有する。
２）上記態様において、前記３ｎ個の端子が、前記位相分散変圧器の二次側におけるｎ組の三相交流の出力端子であり、かつ前記複数のｒ相巻線と複数のｓ相巻線と複数のｔ相巻線が、前記位相分散変圧器の二次側巻線であり、
前記位相分散変圧器が、前記二次側巻線とは別に、一次側のｒ相巻線とｔ相巻線とｓ相巻線を有する。
３）上記態様において、前記３ｎ個の端子のうちいずれか１組の３つの端子が、前記位相分散変圧器の一次側の入力端子であり、残りの３（ｎ－１）個の端子が前記位相分散変圧器の二次側の（ｎ－１）組の三相交流の出力端子である。
４）上記態様において、前記３ｎ個の端子の各々において、異なる２相の巻線の一端同士が接続されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の負荷機器に対してそれぞれ三相交流を供給可能な簡易な構成の位相分散変圧器が提供され、それによって、各負荷機器からの高調波の発生を全体として相殺することができる。この結果、電力系統への高調波の流出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明による位相分散変圧器の使用例を概略的に示した図である。
図２は、図１に示した位相分散変圧器の二次側における変圧器ベクトル図である。
図３は、図１に示した位相分散変圧器の結線図を概略的に示している。
図４は、本発明による別の位相分散変圧器とその使用例を概略的に示した図である。
図５は、図４に示した位相分散変圧器の結線図を概略的に示している。
図６（ａ）～（ｅ）はそれぞれ、２組、３組、４組、５組、６組の三相交流用の位相分散変圧器の変圧器ベクトル図である。
図７は、位相分散変圧器の別の使用形態を概略的に示す。
図８は、位相分散変圧器のさらに別の使用形態を概略的に示す。
図９は、従来技術を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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