專利名稱：變壓器及變壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)有用于檢測(cè)輸出電壓的檢測(cè)繞組的變壓器、以及在變壓器上連 接有負(fù)載電路的變壓裝置。
背景技術(shù)：
為了在與變壓器的后段連接的負(fù)載電路上施加規(guī)定電壓，監(jiān)視變壓器的輸出電壓 而進(jìn)行輸出電壓的控制。作為監(jiān)視方法，在變壓器上與輸入繞組和輸出繞組一起設(shè)置檢測(cè) 繞組，監(jiān)視檢測(cè)繞組的檢測(cè)電壓(例如參照專利文獻(xiàn)1)。圖1是說(shuō)明以往的變壓器的第一結(jié)構(gòu)例的圖示。圖1㈧表示局部剖面圖，圖1⑶ 表示電路圖。該變壓器由卷繞體200和未圖示的磁性體芯構(gòu)成。卷繞體200由管狀的繞線軸 204和繞組201 203構(gòu)成，在繞線軸204的管內(nèi)插入磁性體芯。繞線軸204在其外周面設(shè) 置多個(gè)凸緣部，在凸緣部間的繞組區(qū)域(以下稱作區(qū)段)分別卷繞繞組201 203。具體 地，在位于第一端附近的區(qū)段上卷繞輸入繞組201和檢測(cè)繞組203，在此外的多個(gè)區(qū)段上卷 繞輸出繞組202。檢測(cè)繞組203為了與輸出繞組202絕緣，卷繞在與輸出繞組202不同的區(qū) 段。在該變壓器的電路結(jié)構(gòu)中，輸入繞組201連接在輸入端子214和接地端子216之 間。在輸入端子214上連接AC電壓源。檢測(cè)繞組203經(jīng)由檢測(cè)端子217連接在電壓檢測(cè) 計(jì)上。輸出繞組202經(jīng)由輸出端子215連接在負(fù)載電路上。在該變壓器中，與輸出電壓成 正比的檢測(cè)電壓由電壓檢測(cè)計(jì)檢測(cè)。在該結(jié)構(gòu)的變壓器中，為了增大輸出繞組與輸入繞組之間的耦合，有時(shí)利用在輸 出繞組的兩側(cè)配置輸入繞組，將輸入繞組間并列連接的結(jié)構(gòu)。圖2是說(shuō)明以往的變壓器的第二結(jié)構(gòu)例的圖示。圖2㈧表示局部剖面圖，圖2(B) 表示電路圖。該變壓器由卷繞體300和未圖示的磁性體芯構(gòu)成。卷繞體300由管狀的繞線軸 310和繞組311 314構(gòu)成，在繞線軸310的管內(nèi)插入磁性體芯。繞線軸310在其外周面設(shè) 置多個(gè)凸緣部，在凸緣部間的區(qū)段上分別卷繞繞組311 314。在中央的多個(gè)區(qū)段上卷繞輸 出繞組313，在兩端附近的區(qū)段上卷繞第一輸入繞組311和第二輸入繞組312，在與第一輸 入繞組311相同的區(qū)段上卷繞檢測(cè)繞組314。在該變壓器的電路結(jié)構(gòu)中，第一輸入繞組311和第二輸入繞組312并列連接在輸 入端子321和接地端子322之間。檢測(cè)繞組314經(jīng)由檢測(cè)端子323連接在電壓檢測(cè)計(jì)上。 輸出繞組313經(jīng)由輸出端子324連接在負(fù)載電路上。在該變壓器中，與對(duì)應(yīng)輸出繞組和檢 測(cè)繞組的匝數(shù)比的輸出電壓成正比的電壓由電壓檢測(cè)計(jì)檢測(cè)。在以上的變壓器中，例如輸出繞組的匝數(shù)為1000匝、檢測(cè)繞組的匝數(shù)為10匝、輸 出電壓為IOOOVP-P的情況下，對(duì)檢測(cè)繞組輸出IOVP-P的檢測(cè)電壓。專利文獻(xiàn)1 日本實(shí)公平6-9463號(hào)公報(bào)
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在上述變壓器中為了絕緣，將輸出繞組和輸入繞組隔著凸緣部配置。因此，兩繞組 間的漏電感大。因此，當(dāng)作為負(fù)載電路連接燈或感光筒等電容成分為主的電容性負(fù)載電路， 則AC輸入電壓的頻率接近漏電感和負(fù)載電容的共振頻率的情況等時(shí)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)條件，漏電 感和電容性負(fù)載電路有時(shí)會(huì)串聯(lián)共振。在產(chǎn)生串聯(lián)共振的情況下，漏電感引起的漏磁通增 大。漏磁通與串聯(lián)共振電流成正比關(guān)系，串聯(lián)共振電流與漏電感中發(fā)生的串聯(lián)共振電 壓成正比關(guān)系。并且，變壓器的輸出電壓以該串聯(lián)共振電壓的量增加。因此，由串聯(lián)共振， 與漏磁通的增加成正比的共振電壓在漏電感中發(fā)生，變壓器的輸出電壓增加。另外，通過(guò)串聯(lián)共振，檢測(cè)繞組輸出對(duì)應(yīng)于主磁通和漏磁通的合成磁通的檢測(cè)電 壓。圖3是說(shuō)明以往的變壓器中產(chǎn)生的漏磁通的圖示。圖3㈧表示第一結(jié)構(gòu)例的變壓器， 圖3(B)表示第二結(jié)構(gòu)例的變壓器。在第一結(jié)構(gòu)例的變壓器中，在磁性體芯220內(nèi)產(chǎn)生主磁通221和漏磁通222。在檢 測(cè)繞組的交鏈磁通面223上，漏磁通222與主磁通221在反向上交鏈。因此，主磁通221和 漏磁通222相互抵消。由于在串聯(lián)共振時(shí)漏磁通222大幅度增加，所以主磁通221以漏磁 通222的增加量被大幅度抵消，檢測(cè)電壓減小。第二結(jié)構(gòu)例的變壓器也同樣地，在串聯(lián)共振 時(shí)主磁通321以交鏈磁通面323的漏磁通323的增加量被抵消，檢測(cè)電壓減小。如以上，當(dāng)由串聯(lián)共振的影響而導(dǎo)致輸出電壓以及檢測(cè)電壓變化時(shí)，基于檢測(cè)繞 組的輸出電壓的檢測(cè)精度劣化。圖4是說(shuō)明輸出電壓和檢測(cè)電壓的變化的圖示。在此，表示對(duì)以往的繞組比為輸入繞組輸出繞組檢測(cè)繞組=1 180 1 的以往的變壓器施加大小恒定、頻率變化的AC輸入電壓，將電容性負(fù)載電路切換100pF、 200pF、300pF進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖4(A)表示關(guān)于第一結(jié)構(gòu)例的變壓器。該變壓器的輸出電壓有隨著頻率的增加 而增大的傾向。另一方面，該變壓器的檢測(cè)電壓有當(dāng)頻率增加時(shí)減少或者幾乎不變化的傾 向。因此，計(jì)算檢測(cè)電壓和輸出電壓之比，該比相對(duì)于頻率的變化而非線性變化。圖4(B)表示關(guān)于第二結(jié)構(gòu)例的變壓器。在該變壓器中，與第一結(jié)構(gòu)例的變壓器相 比，輸出電壓、檢測(cè)電壓各自的變化程度小。但是，與第一結(jié)構(gòu)例的變壓器同樣地，檢測(cè)電壓 和輸出電壓之比相對(duì)于頻率的變化而非線性變化。如以上在以往的變壓器中，若頻率變動(dòng)，則基于檢測(cè)繞組的輸出電壓的檢測(cè)精度 顯著惡化。這種情況當(dāng)與輸出繞組連接的電容性負(fù)載電路的電容值越大時(shí)越顯著。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于提供一種能夠精度良好地檢測(cè)輸出電壓的變壓器以及變壓
直ο第一方面的變壓器具有繞線軸、磁性體芯、第一輸入繞組、輸出繞組、第二輸入繞 組和檢測(cè)繞組。繞線軸是在外周部設(shè)有多個(gè)繞組區(qū)域的管狀結(jié)構(gòu)。磁性體芯插入繞線軸。 第一輸入繞組卷繞在第一繞組區(qū)域。輸出繞組卷繞在與第一繞組區(qū)域鄰接的第二繞組區(qū) 域。第二輸入繞組卷繞在與第二繞組區(qū)域鄰接的第三繞組區(qū)域。檢測(cè)繞組接近第一輸入繞 組卷繞。在此，第一輸入繞組與第二輸入繞組在相同的卷繞方向上串聯(lián)連接，并且匝數(shù)比第二輸入繞組少。在該結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)生主磁通、基于第一輸入繞組與輸出繞組之間的漏電感的第一漏 磁通和基于第二輸入繞組與輸出繞組之間的漏電感的第二漏磁通。第一輸入繞組和第二輸入繞組串聯(lián)連接，所以流經(jīng)兩繞組的電流等量，但是第一 輸入繞組其匝數(shù)比第二輸入繞組少，第一輸入繞組的AT(安培匝數(shù)匝數(shù)X電流)比第二 輸入繞組AT少，第一漏磁通比第二漏磁通少。另外，第一漏磁通中與檢測(cè)繞組交鏈的磁力線與主磁通反向，另一方面，第二漏磁 通中與檢測(cè)繞組交鏈的磁力線與主磁通同向，所以與檢測(cè)繞組交鏈的磁通中基于第一漏磁 通的磁通抵消基于第二漏磁通的磁通，與檢測(cè)繞組交鏈的磁通的朝向與主磁通同一方向。 因此，對(duì)應(yīng)漏磁通的大小，檢測(cè)電壓增加，即使頻率變動(dòng)，輸出電壓變化，也能夠使檢測(cè)電壓 追隨與頻率成正比變動(dòng)的漏磁通而變化，也能夠使輸出電壓和檢測(cè)電壓之比穩(wěn)定。第二方面的變壓器具有繞線軸、磁性體芯、第一檢測(cè)繞組、輸出繞組、第二檢測(cè)繞 組和輸入繞組。繞線軸是在外周部設(shè)有多個(gè)繞組區(qū)域的管狀結(jié)構(gòu)。磁性體芯插入繞線軸。 第一檢測(cè)繞組卷繞在第一繞組區(qū)域。輸出繞組卷繞在與第一繞組區(qū)域鄰接的第二繞組區(qū) 域。第二檢測(cè)繞組卷繞在與第二繞組區(qū)域鄰接的第三繞組區(qū)域。輸入繞組接近第一檢測(cè)繞 組卷繞。在此，第一檢測(cè)繞組與第二檢測(cè)繞組在相同的卷繞方向串聯(lián)連接，并且匝數(shù)比第二 檢測(cè)繞組少。在該結(jié)構(gòu)中，由輸入繞組與輸出繞組之間的漏電感產(chǎn)生漏磁通。該漏磁通中與第 一檢測(cè)繞組交鏈的磁力線與主磁通反向，另一方面，與第二檢測(cè)繞組交鏈的磁力線與主磁 通同向，所以對(duì)應(yīng)漏磁通的大小，與第一檢測(cè)繞組交鏈的磁通小，與第二檢測(cè)繞組交鏈的磁 通大。另外，由于第一檢測(cè)繞組的匝數(shù)比第二檢測(cè)繞組的匝數(shù)小，所以與第一檢測(cè)繞組 相比，由第二檢測(cè)繞組產(chǎn)生較大的繞組電壓。因此，作為串聯(lián)連接的第一以及第二檢測(cè)繞組 各自的繞組電壓的合成電壓的檢測(cè)電壓受到第二檢測(cè)繞組的繞組電壓較大影響，容易對(duì)應(yīng) 漏磁通的大小而增加。因此，即使頻率變動(dòng)，輸出電壓變化，也能夠使檢測(cè)電壓追隨與頻率 成正比變動(dòng)的漏磁通而變化，也能夠使輸出電壓和檢測(cè)電壓之比穩(wěn)定。第三方面以及第四方面的變壓器，在第一方面以及第二方面的變壓器的電路結(jié)構(gòu) 中，調(diào)換輸入繞組和輸出繞組。由于本發(fā)明的變壓器的電路結(jié)構(gòu)具有可逆性，所以即使這樣 調(diào)換也能夠得到相同的效果。本發(fā)明的變壓裝置具有上述變壓器、與輸出繞組連接的電容性負(fù)載電路、與輸入 繞組連接的AC電壓源和與檢測(cè)繞組連接的檢測(cè)計(jì)，從而得到合適效果。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明的變壓器以及變壓裝置，由于能夠得到追隨漏磁通的變化的檢測(cè)電 壓，所以能夠使輸出電壓和檢測(cè)電壓之比穩(wěn)定化，能夠精度良好地檢測(cè)輸出電壓。


圖1是說(shuō)明以往的變壓器的第一結(jié)構(gòu)例的圖示。圖2是說(shuō)明以往的變壓器的第二結(jié)構(gòu)例的圖示。圖3是說(shuō)明以往的變壓器的漏磁通的圖示。
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圖4是說(shuō)明以往的變壓器的輸出電壓和檢測(cè)電壓的關(guān)系的圖示。圖5是說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變壓器的結(jié)構(gòu)的圖示。圖6是說(shuō)明圖5的變壓器的漏磁通的圖示。圖7是說(shuō)明圖5所示的變壓器的輸出電壓和檢測(cè)電壓的關(guān)系的圖示。圖8是說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的變壓器的結(jié)構(gòu)的圖示。圖9是說(shuō)明圖8所示的變壓器的漏磁通的圖示。圖10是說(shuō)明圖8所示的變壓器的輸出電壓和檢測(cè)電壓的關(guān)系的圖示。圖11是說(shuō)明調(diào)換本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變壓器的輸入繞組和輸出繞組而利用 的電路結(jié)構(gòu)的圖示。圖12是說(shuō)明調(diào)換本發(fā)明的第二實(shí)施方式的變壓器的輸入繞組和輸出繞組而利用 的電路結(jié)構(gòu)的圖示。附圖標(biāo)記說(shuō)明100、150 卷繞體101、102、151 輸入繞組103、153 輸出繞組104、152、154 檢測(cè)繞組105、155 繞線軸110、160 磁性體芯111、161 主磁通112、162、163 漏磁通114、164 檢測(cè)端子115、165 輸入端子116、166 輸出端子117、167電容性負(fù)載電路118、168 接地端子119、169電壓檢測(cè)計(jì)
具體實(shí)施例方式以下，關(guān)于第一實(shí)施方式的變壓器進(jìn)行說(shuō)明。圖5是說(shuō)明該變壓器的圖示。該圖 5(A)表示該變壓器的局部剖面圖，該圖5(B)表示在該變壓器上連接有負(fù)載電路的變壓裝 置的電路圖。該變壓器由卷繞體100和未圖示的磁性體芯構(gòu)成。卷繞體100由管狀的繞線軸105 和繞組101 104構(gòu)成，在繞線軸105的管內(nèi)插入磁性體芯。繞線軸105在其外周面設(shè)置 多個(gè)凸緣部，凸緣部間的各區(qū)段隔著凸緣部鄰接配置，在各自上卷繞繞組101 104。具體 地，在第一端的區(qū)段上卷繞輸入繞組101和檢測(cè)繞組104，在第二端的區(qū)段上卷繞輸入繞組 102，在中央的多個(gè)區(qū)段卷繞輸出繞組103。檢測(cè)繞組104接近配置在與輸入繞組101相同 的區(qū)段上，在輸入繞組101的外周側(cè)卷繞檢測(cè)繞組104。另外，也可以形成檢測(cè)繞組卷繞在 內(nèi)側(cè)，輸入繞組卷繞在外側(cè)的結(jié)構(gòu)。另外，檢測(cè)繞組104為了與輸出繞組103絕緣，卷繞在 與輸出繞組103不同的區(qū)段上。
輸入繞組101與輸入繞組102的匝數(shù)比可以根據(jù)必要的檢測(cè)繞組的頻率特性進(jìn)行 設(shè)定。在此，以檢測(cè)繞組104的檢測(cè)電壓和輸出繞組103的輸出電壓不論AC輸入電壓的頻 率如何而恒定的方式例如將輸入繞組101和輸入繞組102的匝數(shù)比設(shè)定為3比7。接著，說(shuō)明在該變壓器上連接有負(fù)載電路的變壓裝置的電路結(jié)構(gòu)。輸入繞組101 其一端連接在輸入端子115上，另一端連接在輸入繞組102上。輸入繞組102其與輸入繞 組101連接的端部的相反側(cè)的端部經(jīng)由接地端子118連接在地線上。輸入繞組101和輸出 繞組102以卷繞方向相同的方式連接。在輸入端子115上連接未圖示的AC電壓源。檢測(cè) 繞組104經(jīng)由檢測(cè)端子114連接在電壓檢測(cè)計(jì)119上。輸出繞組103經(jīng)由輸出端子116連 接在電容性負(fù)載電路117上。在該電路結(jié)構(gòu)中，通過(guò)產(chǎn)生串聯(lián)共振，來(lái)自輸入繞組101與輸出繞組103之間的第 一漏電感的第一漏磁通、來(lái)自輸入繞組102與輸出繞組103之間的第二漏電感的第二漏磁 通增大。輸入繞組101與輸入繞組102由于是串聯(lián)連接，所以流經(jīng)兩者的電流為等量，輸 入繞組101的AT (安培匝數(shù)阻數(shù)X電流)與輸入繞組102的AT之比與匝數(shù)比相同也是 3 7。因此，由輸入繞組101-輸出繞組103間發(fā)生的第一漏磁通與由輸入繞組102-輸出 繞組103間發(fā)生的第二漏磁通之比也以大致3 7被分離。圖6是說(shuō)明該變壓器的漏磁通的圖示。該圖6(A)表示變壓器的模擬畫像，該圖 6(B)表示該模擬畫像的磁通的方向。該變壓器中在磁性體芯110內(nèi)產(chǎn)生主磁通111和漏 磁通112。在此所示的漏磁通112為第一漏磁通和第二漏磁通的合成磁通，與檢測(cè)繞組104 交鏈的合成磁通的朝向與主磁通同向。圖7是說(shuō)明本實(shí)施方式的變壓器中輸出電壓與檢測(cè)電壓的變化的圖示。在此，表示對(duì)繞組比為輸入繞組輸出繞組檢測(cè)繞組=1 180 1的變壓器 施加大小恒定、頻率變化的AC輸入電壓，將電容性負(fù)載電路切換為100pF、200pF、300pF進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該變壓器的輸出電壓有隨著頻率的增加而增大的傾向。另外，檢測(cè)電壓也有隨著 頻率的增加而增大的傾向。因此，可知不管頻率或電容性負(fù)載電路的不同，檢測(cè)電壓和輸出 電壓之比都會(huì)穩(wěn)定，能夠維持高檢測(cè)精度。另外，在此，例示了以使檢測(cè)電壓的變化量以與輸出電壓的變化量為相同程度的 方式設(shè)定第一以及第二輸入繞組的匝數(shù)比的例子。但是，檢測(cè)電壓相對(duì)于頻率的變化量，能 夠根據(jù)輸入繞組的匝數(shù)比任意設(shè)定，所以檢測(cè)電壓的變化量也能夠設(shè)定成比輸出電壓的變 化量或大或小。接著，關(guān)于第二實(shí)施方式的變壓器進(jìn)行說(shuō)明。圖8是說(shuō)明該變壓器的圖示。該圖 8(A)表示該變壓器的局部剖面圖，該圖8(B)表示在該變壓器上連接有負(fù)載電路的變壓裝 置的電路圖。該變壓器由卷繞體150和未圖示的磁性體芯構(gòu)成。卷繞體150由管狀的繞線軸155 和繞組151 154構(gòu)成，在繞線軸155的管內(nèi)插入磁性體芯。繞線軸155在其外周面設(shè)置 多個(gè)凸緣部，凸緣部間的各區(qū)段隔著凸緣部鄰接配置，在各自上卷繞繞組151 154。具體 地，在第一端的區(qū)段上卷繞輸入繞組152，在第二端的區(qū)段上卷繞輸入繞組151和檢測(cè)繞組 154，在中央的多個(gè)區(qū)段卷繞輸出繞組153。輸入繞組151接近配置在與檢測(cè)繞組154相同
8的區(qū)段上，在輸入繞組151的外周側(cè)卷繞檢測(cè)繞組154。另外，也可以形成檢測(cè)繞組卷繞在 內(nèi)側(cè)，輸入繞組卷繞在外側(cè)的結(jié)構(gòu)。另外，檢測(cè)繞組154、152為了與輸出繞組153絕緣，卷 繞在與輸出繞組153不同的區(qū)段上。在此，檢測(cè)繞組154與檢測(cè)繞組152的匝數(shù)比可以根據(jù)必要的檢測(cè)繞組的頻率特 性進(jìn)行設(shè)定。在此，以檢測(cè)繞組152、154的串聯(lián)電路的檢測(cè)電壓和輸出繞組153的輸出電 壓不論AC輸入電壓的頻率如何而恒定的方式例如將檢測(cè)繞組154和檢測(cè)繞組152的匝數(shù) 比設(shè)定為3比7。該第二實(shí)施方式的變壓器其輸入繞組與輸出繞組之間的漏電感比第一實(shí)施方式 的變壓器大，是容易利用與電容性負(fù)載電路的串聯(lián)共振的結(jié)構(gòu)。因此，在液晶用變頻器等利 用高電壓的負(fù)載電路中利用是合適的。接著，說(shuō)明在該變壓器上連接有負(fù)載電路的變壓裝置的電路結(jié)構(gòu)。輸入繞組151 其一端連接在輸入端子165上，另一端經(jīng)由接地端子168連接在地線上。在輸入端子165 上連接未圖示的AC電壓源。檢測(cè)繞組152、154串聯(lián)連接，兩端經(jīng)由檢測(cè)端子164連接在電 壓檢測(cè)計(jì)169上。檢測(cè)繞組152、154以卷繞方向相同的方式連接。輸出繞組153經(jīng)由輸出 端子166連接在電容性負(fù)載電路167上。在該電路結(jié)構(gòu)中，通過(guò)產(chǎn)生串聯(lián)共振，來(lái)自輸入繞組151與輸出繞組153之間的第 一漏電感的第一漏磁通增大。圖9是說(shuō)明該變壓器的漏磁通的圖示。該圖9(A)表示變壓器的模擬畫像，該圖 9(B)表示該模擬畫像的磁通的方向。該變壓器中在磁性體芯160內(nèi)產(chǎn)生主磁通161和漏磁 通 162,163ο漏磁通162、163中與檢測(cè)繞組154交鏈的成分與主磁通反向，與檢測(cè)繞組152交 鏈的成分與主磁通同向。由此，通過(guò)漏磁通，檢測(cè)繞組152的檢測(cè)電壓大，相反檢測(cè)繞組154 的檢測(cè)電壓小。若相對(duì)于檢測(cè)繞組154提高檢測(cè)繞組152的匝數(shù)比，則檢測(cè)繞組154與檢 測(cè)繞組152的串聯(lián)電路的檢測(cè)電壓變大，相反若減小檢測(cè)繞組152的匝數(shù)比，則檢測(cè)電壓變 小。因此，隨著受串聯(lián)共振的影響而漏磁通增大，檢測(cè)電壓也增減。圖10是說(shuō)明本實(shí)施方式的變壓器中輸出電壓與檢測(cè)電壓的變化的圖示。在此，表示對(duì)繞組比為輸入繞組輸出繞組檢測(cè)繞組=1 180 1的變壓器 施加大小恒定、頻率變化的AC輸入電壓，將電容性負(fù)載電路切換為100pF、200pF、300pF進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該變壓器的輸出電壓有隨著頻率的增加而增大的傾向。另外，檢測(cè)電壓也有隨著 頻率的增加而增大的傾向。因此，可知不管頻率或電容性負(fù)載電路的不同，檢測(cè)電壓和輸出 電壓之比都會(huì)穩(wěn)定，能夠維持高檢測(cè)精度。另外，在此，例示了以使檢測(cè)電壓的變化量以與輸出電壓的變化量為相同程度的 方式設(shè)定第一以及第二輸入繞組的匝數(shù)比的例子。但是，檢測(cè)電壓相對(duì)于頻率的變化量，能 夠根據(jù)輸入繞組的匝數(shù)比任意設(shè)定，所以檢測(cè)電壓的變化量也能夠設(shè)定成比輸出電壓的變 化量或大或小。如以上，本發(fā)明中即使輸入AC電壓的頻率存在變動(dòng)，輸出電壓變化，也能夠高精 度地檢測(cè)該輸出電壓的值。另外，在以上的說(shuō)明中所示的以輸入繞組作為輸出繞組利用的電路結(jié)構(gòu)和以輸出
9繞組作為輸入繞組利用的電路結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明也能夠合適地實(shí)施。接著，說(shuō)明在上述的實(shí)施方式中調(diào)換輸入輸出連接，將輸入繞組作為輸出繞組，將 輸出繞組作為輸入繞組利用的電路結(jié)構(gòu)例。圖11是說(shuō)明調(diào)換本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變壓器的輸入繞組和輸出繞組而利用 的電路結(jié)構(gòu)的圖示。該圖Il(A)是表示該變壓器的局部剖面圖，圖Il(B)是表示在該變壓 器上連接有負(fù)載電路的變壓裝置的電路圖。該變壓器的卷繞體100，與第一實(shí)施方式的卷繞體相同。與檢測(cè)繞組104 —起卷繞 在第一端的區(qū)段的繞組101不作為輸入繞組，而作為輸出繞組利用。另外，卷繞在第二端的 區(qū)段的繞組102也不作為輸入繞組，而作為輸出繞組利用。卷繞在中央的多個(gè)區(qū)段的繞組 103作為輸出繞組利用。另外，也可以是將檢測(cè)繞組104卷繞在繞組101的內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)。分別作為輸出繞組的繞組101和繞組102的匝數(shù)比可以根據(jù)必要的檢測(cè)繞組的頻 率特性進(jìn)行設(shè)定。在此，以檢測(cè)繞組104的檢測(cè)電壓和來(lái)自繞組101、102的輸出電壓不論 AC輸入電壓的頻率如何而恒定的方式例如將繞組101和繞組102的匝數(shù)比設(shè)定為3比7。接著，說(shuō)明在該變壓器上連接有負(fù)載電路的變壓裝置的電路結(jié)構(gòu)。繞組103其一 端經(jīng)由端子116連接未圖示的AC電壓源，另一端連接在地線上。繞組101和繞組102相互 串聯(lián)連接，經(jīng)由端子115、118連接在電容性負(fù)載電路117上。繞組101和繞組102以卷繞 方向相同的方式連接。檢測(cè)繞組104經(jīng)由檢測(cè)端子114連接在電壓檢測(cè)計(jì)119上。在該電路結(jié)構(gòu)中，通過(guò)產(chǎn)生串聯(lián)共振，來(lái)自繞組101和繞組103之間的第一漏電感 的第一漏磁通和來(lái)自繞組102和繞組103之間的第二漏電感的第二漏磁通增大。繞組101和繞組102由于是串聯(lián)連接，所以流經(jīng)兩者的電流為等量，繞組101的 AT(安培匝數(shù)匝數(shù)X電流)與繞組102的AT之比與匝數(shù)比相同也是3 7。因此，由繞 組101-繞組103間發(fā)生的第一漏磁通與由繞組102-繞組103間發(fā)生的第二漏磁通之比也 以大致3 7被分離。在該變壓器中，也不管頻率或電容性負(fù)載電路的不同，檢測(cè)電壓和輸出電壓之比 都會(huì)穩(wěn)定，能夠維持高檢測(cè)精度。圖12是說(shuō)明調(diào)換本發(fā)明的第二實(shí)施方式的變壓器的輸入繞組和輸出繞組而利用 的電路結(jié)構(gòu)的圖示。該圖12(A)是表示該變壓器的局部剖面圖，圖12(B)是表示在該變壓 器上連接有負(fù)載電路的變壓裝置的電路圖。該變壓器的卷繞體150，與第二實(shí)施方式的卷繞體相同。與檢測(cè)繞組154 —起卷繞 在第一端的區(qū)段的繞組151不作為輸入繞組，而作為輸出繞組利用。另外，卷繞在中央的多 個(gè)區(qū)段的繞組153不作為輸入繞組，而作為輸出繞組利用。另外，也可以是將檢測(cè)繞組104 卷繞在繞組151的內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)。接著，說(shuō)明在該變壓器上連接有負(fù)載電路的變壓裝置的電路結(jié)構(gòu)。繞組153其一 端經(jīng)由端子166連接未圖示的AC電壓源，另一端連接在地線上。繞組151經(jīng)由端子165、 168連接在電容性負(fù)載電路167上。在該電路結(jié)構(gòu)中，通過(guò)產(chǎn)生串聯(lián)共振，來(lái)自繞組151和繞組153之間的第一漏電感 的第一漏磁通增大。由此，檢測(cè)繞組152的檢測(cè)電壓大，相反檢測(cè)繞組154的檢測(cè)電壓小。 若相對(duì)于檢測(cè)繞組154提高檢測(cè)繞組152的匝數(shù)比，則檢測(cè)繞組154與檢測(cè)繞組152的串 聯(lián)電路的檢測(cè)電壓變大，相反若減小檢測(cè)繞組152的匝數(shù)比，則檢測(cè)電壓變小。因此，隨著受串聯(lián)共振的影響而漏磁通增大，能夠使檢測(cè)電壓也增減，不管頻率或電容性負(fù)載電路的 不同，檢測(cè)電壓和輸出電壓之比都會(huì)穩(wěn)定，能夠維持高檢測(cè)精度。
權(quán)利要求
一種變壓器，其具有在外周部設(shè)有多個(gè)繞組區(qū)域的管狀的繞線軸；插入所述繞線軸的管內(nèi)的磁性體芯；卷繞在第一繞組區(qū)域的第一輸入繞組；卷繞在與所述第一繞組區(qū)域鄰接的第二繞組區(qū)域的輸出繞組；卷繞在與所述第二繞組區(qū)域鄰接的第三繞組區(qū)域的第二輸入繞組；接近所述第一輸入繞組而卷繞的檢測(cè)繞組，所述第一輸入繞組與所述第二輸入繞組在相同的卷繞方向上串聯(lián)連接，并且匝數(shù)比所述第二輸入繞組少。
2.一種變壓器，其具有在外周部設(shè)有多個(gè)繞組區(qū)域的管狀的繞線軸；插入所述繞線軸的管內(nèi)的磁性體芯；卷繞在第一繞組區(qū)域的第一檢測(cè)繞組；卷繞在與所述第一繞組區(qū)域鄰接的第二繞組區(qū)域的輸出繞組；卷繞在與所述第二繞組區(qū)域鄰接的第三繞組區(qū)域的第二檢測(cè)繞組；接近所述第一輸入繞組而卷繞的輸入繞組，所述第一檢測(cè)繞組與所述第二檢測(cè)繞組在相同的卷繞方向上串聯(lián)連接，并且匝數(shù)比所 述第二檢測(cè)繞組少。
3.一種變壓器，其具有在外周部設(shè)有多個(gè)繞組區(qū)域的管狀的繞線軸；插入所述繞線軸的管內(nèi)的磁性體芯；卷繞在第一繞組區(qū)域的第一輸出繞組；卷繞在與所述第一繞組區(qū)域鄰接的第二繞組區(qū)域的輸入繞組；卷繞在與所述第二繞組區(qū)域鄰接的第三繞組區(qū)域的第二輸出繞組；接近所述第一輸入繞組而卷繞的檢測(cè)繞組，所述第一輸出繞組與所述第二輸出繞組在相同的卷繞方向上串聯(lián)連接，并且匝數(shù)比所 述第二輸出繞組少。
4.一種變壓器，其具有在外周部設(shè)有多個(gè)繞組區(qū)域的管狀的繞線軸；插入所述繞線軸的磁性體芯；卷繞在第一繞組區(qū)域的第一檢測(cè)繞組；卷繞在與所述第一繞組區(qū)域鄰接的第二繞組區(qū)域的輸入繞組；卷繞在與所述第二繞組區(qū)域鄰接的第三繞組區(qū)域的第二檢測(cè)繞組；接近所述第一輸入繞組而卷繞的輸出繞組，所述第一檢測(cè)繞組與所述第二檢測(cè)繞組在相同的卷繞方向上串聯(lián)連接，并且匝數(shù)比所 述第二檢測(cè)繞組少。
5.一種變壓裝置，其具有權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的變壓器； 與所述輸出繞組連接的電容性負(fù)載電路；與所述輸入繞組連接的AC電壓源； 與所述檢測(cè)繞組連接的檢測(cè)計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變壓器及變壓裝置，能夠任意設(shè)定基于檢測(cè)繞組的檢測(cè)電壓的特性，能夠精度良好地檢測(cè)輸出電壓。變壓器具有繞線軸(105)、未圖示的磁性體芯、第一輸入繞組(101)、輸出繞組(103)、第二輸入繞組(102)和檢測(cè)繞組(104)。繞線軸(105)是在外周部設(shè)置多個(gè)繞組區(qū)域的管狀結(jié)構(gòu)。磁性體芯插入繞線軸。第一輸入繞組(101)卷繞在第一繞組區(qū)域。輸出繞組(103)卷繞在與第一繞組區(qū)域鄰接的第二繞組區(qū)域。第二輸入繞組(102)卷繞在與第二繞組區(qū)域鄰接的第三繞組區(qū)域。檢測(cè)繞組(104)接近第一輸入繞組(101)卷繞。在此，第一輸入繞組(101)和第二輸入繞組(102)為不同的匝數(shù)，在相同的卷繞方向上串聯(lián)連接。
文檔編號(hào)H01F27/28GK101939803SQ20088012625
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月6日
發(fā)明者黑川崇 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所