專利名稱：變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器，特別涉及力圖降低高度的變壓器。
背景技術(shù)：
一直以來，要求新干線等的鐵路車輛更快且盡可能增加輸送量。因此，需要使車輛主體及附屬設(shè)備小型化及輕量化，但另一方面，在附屬設(shè)置中質(zhì)量特別大的車載變壓器越來越大容量化。近年來，從無障礙的觀點考慮，越來越要求車輛的地板較低，因此，對于裝載于交流電車等車輛的地板下的車載變壓器之類的地板下設(shè)備，不僅要求小型化及輕量化，為了使車輛的地板較低，迫切要求降低高度。例如，在日本專利特開平9-134823(專利文獻(xiàn)1)中，揭示了如下那樣的鐵芯式車載變壓器。即，在使冷卻方式為強(qiáng)油風(fēng)冷式的內(nèi)鐵型車載變壓器中，將低壓繞組卷繞于鐵芯的腿部的外周，將高壓繞組卷繞于低壓繞組的外周，并且，在各卷繞之間形成冷卻油道，從而構(gòu)成內(nèi)部結(jié)構(gòu)。將該內(nèi)部結(jié)構(gòu)配置在箱體內(nèi)，以使上述冷卻油道與箱體的底面平行。而且，鐵芯具有兩個腿部，在其各腿部上，將低壓及高壓的各繞組分割卷繞。即，由于將繞組一分為二，因此，各繞組的容量變成1/2。與此同時，通過減小繞組導(dǎo)體的尺寸，從而使得一匝繞組的徑向尺寸變小。因而，能降低整個變壓器的高度，能力圖小型化。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開平9-134823號公報此處，例如，在上述那樣分割卷繞的低壓繞組與不同電動機(jī)相連接的結(jié)構(gòu)中，若一個電動機(jī)產(chǎn)生故障，則電流不再流過與故障的電動機(jī)相對應(yīng)的低壓繞組及高壓繞組。如此， 在這些低壓繞組及高壓繞組中不再產(chǎn)生磁通，與未產(chǎn)生故障的電動機(jī)相對應(yīng)的各繞組的電抗有時會下降。然而，在專利文獻(xiàn)1記載的車載變壓器中，未揭示用于解決這種問題的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種能降低變壓器的高度并防止電抗下降的變壓器。本發(fā)明的一個方面所涉及的變壓器包括第一鐵芯，該第一鐵芯具有彼此隔開間隔排列的多個腿部；多個高壓側(cè)線圈，該多個高壓側(cè)線圈分別卷繞在多個腿部上，并接收公共的單相交流電；以及多個低壓側(cè)線圈，該多個低壓側(cè)線圈與高壓側(cè)線圈對應(yīng)設(shè)置，與對應(yīng)的高壓側(cè)線圈磁耦合，并分別卷繞在多個腿部上，由高壓側(cè)線圈及對應(yīng)的低壓側(cè)線圈構(gòu)成多個線圈組，該變壓器還包括設(shè)置在相鄰的線圈組之間的第二鐵芯。優(yōu)選第一鐵芯及第二鐵芯彼此分離設(shè)置。優(yōu)選將第一鐵芯及第二鐵芯一體化。優(yōu)選鐵芯具有至少三個開口部，多個腿部分別設(shè)置在開口部之間，各線圈組中的低壓側(cè)線圈及高壓側(cè)線圈通過腿部的相鄰兩側(cè)的各開口部而卷繞在腿部上，并在腿部的延
4伸方向上層疊。優(yōu)選各線圈組中的低壓側(cè)線圈與不同的負(fù)載相耦合。優(yōu)選基于與第二鐵芯相鄰的線圈組中的低壓側(cè)線圈的匝數(shù)、流過與第二鐵芯相鄰的線圈組中的低壓側(cè)線圈的電流、與第二鐵芯相鄰的線圈組中的低壓側(cè)線圈及高壓側(cè)線圈的尺寸、及第二鐵芯的飽和磁通密度，來確定第二鐵芯在腿部的排列方向上的長度的最小值。此外，本發(fā)明的另一方面所涉及的變壓器包括第一鐵芯，該第一鐵芯具有多個腿部；高壓側(cè)線圈；以及低壓側(cè)線圈，將低壓側(cè)線圈及高壓側(cè)線圈分割成多個線圈組，多個線圈組中的低壓側(cè)線圈及高壓側(cè)線圈分別卷繞在多個腿部上，各線圈組中的高壓側(cè)線圈接收公共的單相交流電，各線圈組中的低壓側(cè)線圈及高壓側(cè)線圈彼此磁耦合，該變壓器還包括設(shè)置在相鄰的線圈組之間的第二鐵芯。根據(jù)本發(fā)明，能降低變壓器的高度并防止電抗下降。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的交流電車的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3是表示圖2中的變壓器的III-III剖面、及在該變壓器中產(chǎn)生的電流和磁通的圖。圖4(a)是示出在變壓器中產(chǎn)生的電流的變壓器的窗部的剖視圖。圖4(b)是表示在變壓器中產(chǎn)生于鐵芯內(nèi)的漏磁通的曲線圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的交流電車的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖6是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖7是表示圖6中的變壓器的VII-VII剖面、及在該變壓器中產(chǎn)生的電流和磁通的圖。圖8是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器中的漏磁通的圖。圖9是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器中的單側(cè)工作時的主磁通的圖。圖10是表示在假定本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器不包括副鐵芯的結(jié)構(gòu)中的單側(cè)工作時的漏磁通的圖。圖11是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器中的單側(cè)工作時的漏磁通的圖。圖12(a)是示出在變壓器中產(chǎn)生的電流的變壓器的窗部的剖視圖。圖12(b)是表示在變壓器中產(chǎn)生于鐵芯內(nèi)的漏磁通的曲線圖。圖13是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的變壓器的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖14是表示圖13中的變壓器的XIV-XIV剖面、及在該變壓器中產(chǎn)生的電流和磁通的圖。圖15是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的變壓器的結(jié)構(gòu)的圖。圖16是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的變壓器的結(jié)構(gòu)的圖。圖17是表示本發(fā)明的實施方式5所涉及的交流電車的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖18是表示本發(fā)明的實施方式6所涉及的交流電車的結(jié)構(gòu)的電路圖。標(biāo)號說明
1、11、1A、1B、11A、11B、41A、41B 高壓側(cè)線圈2、12、2A、2B、12A、12B、42A、42B 低壓側(cè)線圈5A、5B、5C、OT 轉(zhuǎn)換器6A、6B、6C、6D 逆變器15、16、17 副鐵芯31、32、33、34 腿部50、51、53、54、55、56 變壓器60 鐵芯61、62、63 主鐵芯91架空線92導(dǎo)電弓100、101、105、106 變壓裝置200、201、205、206 交流電車MA、MB、MC、MD 電動機(jī)W1、W2、W3、W4、W5 窗部G1、G2、G3、G4 線圈組
具體實施例方式以下，利用附圖，說明本發(fā)明的實施方式。另外，對圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠指郊酉嗤臉?biāo)號，不重復(fù)其說明。<實施方式1>首先，說明未對變壓器中的各線圈進(jìn)行分割的結(jié)構(gòu)，之后，說明對變壓器中的各線圈進(jìn)行分割的結(jié)構(gòu)。圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的交流電車的結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖1，交流電車200包括導(dǎo)電弓92、變壓裝置100、及電動機(jī)嫩、1 。變壓裝置 100包含變壓器50、轉(zhuǎn)換器5A、5B、逆變器6A、6B。變壓器50包含高壓側(cè)線圈1、11和低壓側(cè)線圈2、12。導(dǎo)電弓92與架空線91相連接。高壓側(cè)線圈1具有與導(dǎo)電弓92相連接的第一端、 和與提供接地電壓的接地節(jié)點相連接的第二端。高壓側(cè)線圈11具有與導(dǎo)電弓92相連接的第一端、和與提供接地電壓的接地節(jié)點相連接的第二端。低壓側(cè)線圈2與高壓側(cè)線圈1磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5A的第一輸入端子相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5A的第二輸入端子相連接的第二端。低壓側(cè)線圈12與高壓側(cè)線圈11 磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5B的第一輸入端子相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5B的第二輸入端子相連接的第二端。從架空線91提供的單相交流電壓經(jīng)由導(dǎo)電弓92提供給高壓側(cè)線圈1及11。通過提供給高壓側(cè)線圈1及11的交流電壓，使得分別在低壓側(cè)線圈2及12中感應(yīng)出交流電壓。轉(zhuǎn)換器5A將在低壓側(cè)線圈2中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。轉(zhuǎn)換器5B將在低壓側(cè)線圈12中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。
逆變器6A將從轉(zhuǎn)換器5A接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī)MA。逆變器6B將從轉(zhuǎn)換器5B接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī) MB。基于從逆變器6A接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī)MA?；趶哪孀兤?B接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī)MB。圖2是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器的結(jié)構(gòu)的立體圖。參照圖2，變壓器50例如是外鐵型(Shell-Type)的變壓器。變壓器50還包含鐵芯60。鐵芯60具有彼此相對的第一側(cè)面及第二側(cè)面、和從第一側(cè)面貫通至第二側(cè)面的窗部 Wl 及 W2。高壓側(cè)線圈1、11以及低壓側(cè)線圈2、12卷繞成通過窗部Wl及W2。高壓側(cè)線圈1、11以及低壓側(cè)線圈2、12各自包含例如層疊而成的圓盤狀的多個圓盤繞組。相鄰層的圓盤繞組電連接。高壓側(cè)線圈1、11以及低壓側(cè)線圈2、12中的各圓盤繞組由卷繞成大致橢圓狀的矩形狀導(dǎo)電線路所形成。高壓側(cè)線圈1設(shè)置在低壓側(cè)線圈2和低壓側(cè)線圈12之間的、與低壓側(cè)線圈2相對的位置，并與低壓側(cè)線圈2磁耦合。高壓側(cè)線圈11與高壓側(cè)線圈1并聯(lián)連接，且設(shè)置在低壓側(cè)線圈2和低壓側(cè)線圈12 之間的、與低壓側(cè)線圈12相對的位置，并與低壓側(cè)線圈12磁耦合。圖3是表示圖2中的變壓器的III-III剖面、及在該變壓器中產(chǎn)生的電流和磁通的圖。首先，從架空線91向?qū)щ姽?2提供交流電壓。從架空線91提供的交流電壓經(jīng)由導(dǎo)電弓92施加到高壓側(cè)線圈1及11。如此，在高壓側(cè)線圈1及11中分別流過交流電流IH。通過交流電流IH，使得在鐵芯60內(nèi)產(chǎn)生主磁通ra。如此，通過主磁通ra，使得在低壓側(cè)線圈2中產(chǎn)生對應(yīng)于低壓側(cè)線圈2的匝數(shù)與高壓側(cè)線圈1的匝數(shù)之比的交流電流IL 及交流電壓。此外，通過主磁通ra，使得在低壓側(cè)線圈12中產(chǎn)生對應(yīng)于低壓側(cè)線圈12的匝數(shù)與高壓側(cè)線圈11的匝數(shù)之比的交流電流IL及交流電壓。此處，由于低壓側(cè)線圈2及12的匝數(shù)分別小于高壓側(cè)線圈1及11的匝數(shù)，因此， 在低壓側(cè)線圈2及12中分別感應(yīng)出將施加到高壓側(cè)線圈1及11的交流電壓降壓后的交流電壓。在低壓側(cè)線圈2中感應(yīng)出的交流電壓被提供給轉(zhuǎn)換器5A。此外，在低壓側(cè)線圈12 中感應(yīng)出的交流電壓被提供給轉(zhuǎn)換器5B。圖4(a)是示出在變壓器中產(chǎn)生的電流的變壓器的窗部的剖視圖。圖4(b)是表示在變壓器中產(chǎn)生于鐵芯內(nèi)的漏磁通的曲線圖。在圖4(b)中，縱軸表示漏磁通F的大小。變壓器50包含不同的高壓側(cè)線圈1及11。而且，在變壓器50中，低壓側(cè)線圈2及 12配置在高壓側(cè)線圈1及11的兩側(cè)。利用這種結(jié)構(gòu)，能使低壓側(cè)線圈2及12處于在磁性上弱耦合的狀態(tài)。S卩，如圖4(b)所示，由于在低壓側(cè)線圈2及12中分別產(chǎn)生的漏磁通彼此沒有重疊，因此，能減少低壓側(cè)線圈2及12的磁干擾，從而能穩(wěn)定變壓器50的輸出。然而，在變壓器50中，若線圈的功率容量及匝數(shù)增加，則堆疊的圓盤繞組的數(shù)量增加，因此變壓器的高度即變壓器在圓盤繞組的層疊方向上的尺寸變大。此外，為了降低變壓器的高度，雖然也可以考慮使線圈的導(dǎo)電線路變細(xì)，但線圈中的功耗會增大。因而，在下面說明的變壓器51中，通過對線圈進(jìn)行分割，從而來解決上述問題。另外，除下面說明的內(nèi)容以外，變壓器51的結(jié)構(gòu)及動作與變壓器50相同。圖5是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的交流電車的結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖5，交流電車201包括導(dǎo)電弓92、變壓裝置101、及電動機(jī)MA、MB。變壓裝置 101包含變壓器51、轉(zhuǎn)換器5A、5B、逆變器6A、6B。變壓器51包含線圈組G1、G2。線圈組Gl 包含高壓側(cè)線圈1A、1B和低壓側(cè)線圈2A、2B。線圈組G2包含高壓側(cè)線圈IlAUlB和低壓側(cè)線圈 12A、12B。在變壓器51中，將變壓器50中的各線圈分割成線圈組G1、G2。即，高壓側(cè)線圈1A、 IB是對高壓側(cè)線圈1進(jìn)行分割后得到的，低壓側(cè)線圈2A、2B是對低壓側(cè)線圈2進(jìn)行分割后得到的，高壓側(cè)線圈IlAUlB是對高壓側(cè)線圈11進(jìn)行分割后得到的，低壓側(cè)線圈12A、12B 是對低壓側(cè)線圈12進(jìn)行分割后得到的。導(dǎo)電弓92與架空線91相連接。高壓側(cè)線圈IA具有與導(dǎo)電弓92相連接的第一端、 和第二端。高壓側(cè)線圈IB具有與高壓側(cè)線圈IA的第二端相連接的第一端、和與提供接地電壓的接地節(jié)點相連接的第二端。高壓側(cè)線圈IlA具有與導(dǎo)電弓92相連接的第一端、和第二端。高壓側(cè)線圈IlB具有與高壓側(cè)線圈IlA的第二端相連接的第一端、和與提供接地電壓的接地節(jié)點相連接的第二端。低壓側(cè)線圈與高壓側(cè)線圈對應(yīng)設(shè)置，并與對應(yīng)的高壓側(cè)線圈磁耦合。即，低壓側(cè)線圈2A與高壓側(cè)線圈IA磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5A的第一輸入端子相連接的第一端、和第二端。低壓側(cè)線圈2B與高壓側(cè)線圈IB磁耦合，具有與低壓側(cè)線圈2A的第二端相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5A的第二輸入端子相連接的第二端。低壓側(cè)線圈12A與高壓側(cè)線圈IlA磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5B的第一輸入端子相連接的第一端、和第二端。低壓側(cè)線圈12B與高壓側(cè)線圈IlB磁耦合，具有與低壓側(cè)線圈12A的第二端相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5B的第二輸入端子相連接的第二端。從架空線91提供的單相交流電壓經(jīng)由導(dǎo)電弓92提供給高壓側(cè)線圈1A、1B、11A、 11B。通過提供給高壓側(cè)線圈IA及IlA的交流電壓，使得分別在低壓側(cè)線圈2A及12A 中感應(yīng)出交流電壓。通過提供給高壓側(cè)線圈IB及IlB的交流電壓，使得分別在低壓側(cè)線圈 2B及12B中感應(yīng)出交流電壓。轉(zhuǎn)換器5A將在低壓側(cè)線圈2A及2B中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。轉(zhuǎn)換器5B將在低壓側(cè)線圈12A及12B中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。逆變器6A將從轉(zhuǎn)換器5A接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī)MA。逆變器6B將從轉(zhuǎn)換器5B接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī) MB?；趶哪孀兤?A接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī)MA。基于從逆變器6B接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī)MB。圖6是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器的結(jié)構(gòu)的立體圖。參照圖6，變壓器51例如是外鐵型(Shell-Type)的變壓器。變壓器51還包含主鐵芯61和副鐵芯15。主鐵芯61具有彼此相對的第一側(cè)面及第二側(cè)面、和從第一側(cè)面貫通至第二側(cè)面的窗部Wl W3。此外，主鐵芯61具有彼此隔開間隔而排列的腿部31、32。腿部31設(shè)置在窗部Wl與W2之間。腿部32設(shè)置在窗部W2與W3之間。高壓側(cè)線圈1A、IB、11A、1IB以及低壓側(cè)線圈2A、2B、12A、12B各自包含例如層疊而成的圓盤狀的多個圓盤繞組。相鄰層的圓盤繞組電連接。高壓側(cè)線圈1A、1B、11A、11B以及低壓側(cè)線圈2A、2B、12A、12B中的各圓盤繞組由卷繞成大致橢圓狀的矩形狀導(dǎo)電線路所形成。高壓側(cè)線圈IA設(shè)置在低壓側(cè)線圈2A和低壓側(cè)線圈2B之間的、與低壓側(cè)線圈2A 相對的位置，并與低壓側(cè)線圈2A磁耦合。高壓側(cè)線圈IB與高壓側(cè)線圈IA并聯(lián)連接，且設(shè)置在低壓側(cè)線圈2A和低壓側(cè)線圈 2B之間的、與低壓側(cè)線圈2B相對的位置，并與低壓側(cè)線圈2B磁耦合。高壓側(cè)線圈IlA設(shè)置在低壓側(cè)線圈12A和低壓側(cè)線圈12B之間的、與低壓側(cè)線圈 12A相對的位置，并與低壓側(cè)線圈12A磁耦合。高壓側(cè)線圈IlB與高壓側(cè)線圈IlA并聯(lián)連接，且設(shè)置在低壓側(cè)線圈12A和低壓側(cè)線圈12B之間的、與低壓側(cè)線圈12B相對的位置，并與低壓側(cè)線圈12B磁耦合。各線圈組中的高壓側(cè)線圈及低壓側(cè)線圈通過腿部相鄰兩側(cè)的各窗部而卷繞在該腿部上，并在該腿部的延伸方向上層疊。即，高壓側(cè)線圈IA和1B、以及低壓側(cè)線圈2A和2B 通過窗部W1、W2而卷繞成被窗部Wl、W2之間的腿部31貫通，并在腿部31的貫通方向上層疊。高壓側(cè)線圈IlA和11B、以及低壓側(cè)線圈12A和12B通過窗部W2、W3而卷繞成被窗部 W2.W3之間的腿部32貫通，并在腿部32的貫通方向上層疊。副鐵芯15設(shè)置在線圈組Gl與G2之間。主鐵芯61及副鐵芯15彼此分離設(shè)置。這樣，通過使副鐵芯15成為獨立的結(jié)構(gòu)體，并在主鐵芯61與副鐵芯15之間設(shè)置間隙，從而可容易地制造副鐵芯15。此外，能使副鐵芯15減輕間隙部分的重量。圖7是表示圖6中的變壓器的VII-VII剖面、及在該變壓器中產(chǎn)生的電流和磁通的圖。首先，從架空線91向?qū)щ姽?2提供單相交流電壓。從架空線91提供的交流電壓經(jīng)由導(dǎo)電弓92施加到高壓側(cè)線圈1A、1B、11A、11B。即，各線圈組中的高壓側(cè)線圈接收公共的單相交流電。如此，交流電流IH流過高壓側(cè)線圈1A、1B、11A、11B。通過流過高壓側(cè)線圈1A、1B的交流電流IH，使得在主鐵芯61內(nèi)產(chǎn)生主磁通Π11。 如此，通過主磁通FH1，使得在低壓側(cè)線圈2A中產(chǎn)生對應(yīng)于低壓側(cè)線圈2A的匝數(shù)與高壓側(cè)線圈IA的匝數(shù)之比的交流電流ILl及交流電壓。此外，通過主磁通rai，使得在低壓側(cè)線圈2B中產(chǎn)生對應(yīng)于低壓側(cè)線圈2B的匝數(shù)與高壓側(cè)線圈IB的匝數(shù)之比的交流電流ILl及交流電壓。此處，由于低壓側(cè)線圈2A及2B的匝數(shù)分別小于高壓側(cè)線圈IA及IB的匝數(shù)，因此， 在低壓側(cè)線圈2A及2B中分別感應(yīng)出將施加到高壓側(cè)線圈IA及IB的交流電壓降壓后的交流電壓。同樣地，通過流過高壓側(cè)線圈IlAUlB的交流電流IH，使得產(chǎn)生主磁通ΠΠ1。如此，通過主磁通rail，使得在低壓側(cè)線圈12A中產(chǎn)生對應(yīng)于低壓側(cè)線圈12A的匝數(shù)與高壓側(cè)線圈IIA的匝數(shù)之比的交流電流ILll及交流電壓。此外，通過主磁通rail，使得在低壓側(cè)線圈12B中產(chǎn)生對應(yīng)于低壓側(cè)線圈12B的匝數(shù)與高壓側(cè)線圈IlB的匝數(shù)之比的交流電流ILll及交流電壓。此處，由于低壓側(cè)線圈12A及12B的匝數(shù)分別小于高壓側(cè)線圈IlA及IlB的匝數(shù)， 因此，在低壓側(cè)線圈12A及12B中分別感應(yīng)出將施加到高壓側(cè)線圈IlA及IlB的交流電壓降壓后的交流電壓。在低壓側(cè)線圈2A及2B中感應(yīng)出的交流電壓提供給轉(zhuǎn)換器5A。此外，在低壓側(cè)線圈12A及12B中感應(yīng)出的交流電壓提供給轉(zhuǎn)換器5B。轉(zhuǎn)換器5A將從低壓側(cè)線圈2A及2B提供的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，并輸出到逆變器6A。此外，轉(zhuǎn)換器5B將從低壓側(cè)線圈12A及12B提供的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，并輸出到逆變器6B。逆變器6A將從轉(zhuǎn)換器5A接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī)MA。此外，逆變器6B將從轉(zhuǎn)換器5B接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī)MB。基于從逆變器6A接收到的三相交流電壓，使電動機(jī)MA旋轉(zhuǎn)。此外，基于從逆變器 6B接收到的三相交流電壓，使電動機(jī)MB旋轉(zhuǎn)。這樣，在變壓器51中，將低壓側(cè)線圈及高壓側(cè)線圈分割成多個線圈組，并對每一線圈組設(shè)置腿部。而且，將多個線圈組中的低壓側(cè)線圈及高壓側(cè)線圈分別卷繞在多個腿部上。利用這種結(jié)構(gòu)，能降低變壓器的高度即變壓器在腿部的延伸方向上的長度。此外，無需增大線圈的導(dǎo)體線路的截面積，能防止線圈中的功耗增大。即，在變壓器51中，由于將變壓器50中的低壓側(cè)線圈2、12及高壓側(cè)線圈1、11分割成兩個線圈組，因此，各線圈組的功率容量變成1/2。此處，由于供給電壓是固定的，功率容量=電壓X電流，因此，若各線圈組的功率容量變成1/2，則流過各線圈的電流變成1/2。 由此，由于能減少在各線圈中堆疊的圓盤繞組的數(shù)量，因此，能降低變壓器的高度?；蛘撸ㄟ^減小高壓側(cè)線圈1A、1B、IlAUlB以及低壓側(cè)線圈2A、2B、12A、12B的導(dǎo)體線路的截面積， 來代替減少圓盤繞組的數(shù)量，從而各線圈組的高度下降，能降低整個變壓器的高度。接下來，說明變壓器中的電抗下降的問題及其解決方法。圖8是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器中的漏磁通的圖。參照圖8，在變壓器51中，除了因流過高壓側(cè)線圈的交流電流IH而產(chǎn)生的主磁通 rai及rail之外，還產(chǎn)生不流過主鐵芯61的漏磁通fkhi及fkhii。此外，由于流過低壓側(cè)線圈的交流電流ILl及IL11，使得產(chǎn)生不流過主鐵芯61的漏磁通H(L1及H(L11。圖9是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器中的單側(cè)工作時的主磁通的圖。在變壓器51中，例如，即使在電動機(jī)MB產(chǎn)生故障的情況下，也能利用線圈組Gl來使電動機(jī)MA單獨工作。在這種單側(cè)工作時，由于高壓側(cè)線圈IlAUlB以及低壓側(cè)線圈12A、 12B不起作用，即電流不流過高壓側(cè)線圈11A、1IB以及低壓側(cè)線圈12A、12B,因此，不產(chǎn)生主磁通rail。圖10是表示在假定本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器不包括副鐵芯的結(jié)構(gòu)中的單側(cè)工作時的漏磁通的圖。參照圖10，例如，若電動機(jī)MB產(chǎn)生故障、電流不再流過高壓側(cè)線圈11A、1IB以及低壓側(cè)線圈12A、12B，則不再產(chǎn)生漏磁通FKHll及H(L11。此處，由于圖10所示的變壓器不包括副鐵芯15，因此，漏磁通FKHl及H(L1在窗
10部W2內(nèi)擴(kuò)展，磁路長度變長。因此，與圖8所示的狀態(tài)相比，由于窗部W2中的磁通勢變成 1/2，即窗部W2中的漏磁通的大小變成1/2，因此，低壓側(cè)線圈2A、2B以及高壓側(cè)線圈1A、1B 的電抗下降。此處，根據(jù)安培定律，磁場的強(qiáng)度與磁路長度成反比。磁場變?nèi)跏侵复磐芏茸冃　⒕€圈的自感變小。此外，電抗受到漏磁場所引起的漏電感的影響較大。因而，由于磁路長度變長，從而磁場變?nèi)?，線圈的自感下降。如此，漏電感下降，從而電抗下降。另外，在圖8所示的正常工作時，將漏磁通FKHl及FKHll合成，并將漏磁通H(L1 及H(L11合成，窗部W2中的磁通勢成為圖10所示的狀態(tài)的兩倍。因此，即使漏磁通FKHl 和FKH11、以及漏磁通H(L1和H(L11的磁路長度是與圖10所示的狀態(tài)相同的長度，高壓側(cè)線圈1A、1B、11A、11B以及低壓側(cè)線圈2A、2B、12A、12B的電抗也不會下降。圖11是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器中的單側(cè)工作時的漏磁通的圖。參照圖11，例如，若電動機(jī)MB產(chǎn)生故障、電流不再流過高壓側(cè)線圈11A、1IB以及低壓側(cè)線圈12A、12B，則不再產(chǎn)生漏磁通FKHll及H(L11。因此，窗部W2中的磁通勢成為圖8所示的狀態(tài)的1/2。然而，在變壓器51中，漏磁通FKHl及H(L1流過副鐵芯15。由此，由于漏磁通FKHl及H(L1不在窗部W2內(nèi)擴(kuò)展，因此， 能使漏磁通FKHl及H(L1的磁路長度成為圖10所示的狀態(tài)的1/2。因而，低壓側(cè)線圈2A、 2B及高壓側(cè)線圈1A、1B的電抗與圖8所示的狀態(tài)相同。因而，在變壓器51中，即使在單側(cè)工作時，也能防止低壓側(cè)線圈2A、2B及高壓側(cè)線圈1A、1B的電抗下降，能得到穩(wěn)定的電抗。此處，在三相變壓器中，例如，為了使主磁通通過，在各相的線圈之間設(shè)置有鐵芯 (相間鐵芯)。與此不同的是，本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器是單相變壓器。在單相變壓器中，通常無需三相變壓器那樣的相間鐵芯。然而，在本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器中，除主鐵芯之外還設(shè)置副鐵芯，從而例如在一個電動機(jī)產(chǎn)生故障而僅使另一個電動機(jī)進(jìn)行工作的情況下，防止磁路長度變長，從而防止電抗下降。接下來，說明本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器中的副鐵芯的寬度的計算方法。若副鐵芯15的寬度過小，則會發(fā)生磁飽和，從而不再起到作為鐵芯的作用。另一方面，若副鐵芯15的寬度過大，則變壓器變得大型化。因此，優(yōu)選將副鐵芯15的寬度設(shè)定為在漏磁通中不發(fā)生飽和的最小值。在本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器中，基于與副鐵芯15相鄰的線圈組中的低壓側(cè)線圈的匝數(shù)、流過與副鐵芯15相鄰的線圈組中的低壓側(cè)線圈的電流、與副鐵芯15相鄰的線圈組中的低壓側(cè)線圈及高壓側(cè)線圈的尺寸、及副鐵芯15的飽和磁通密度，來確定副鐵芯15的寬度、即副鐵芯15在腿部的排列方向上的長度的最小值。圖12(a)是示出在變壓器中產(chǎn)生的電流的變壓器的窗部的剖視圖。圖12(b)是表示在變壓器中產(chǎn)生于鐵芯內(nèi)的漏磁通的曲線圖。在圖12(b)中，縱軸表示漏磁通密度Π(。參照圖12(a)及圖12 (b)，副鐵芯的寬度的計算例如下所示。首先，設(shè)低壓側(cè)線圈2A、12A的匝數(shù)M為150，流過低壓側(cè)線圈2A、12A的電流I為 500A (安培)，窗部Wl的寬度W為0. 3m，低壓側(cè)線圈2A、12A的高度HL為50mm，低壓側(cè)線圈 2A與高壓側(cè)線圈IA之間的距離、以及低壓側(cè)線圈12A與高壓側(cè)線圈IlA之間的距離D為 15_，高壓側(cè)線圈1A、11A的高度HH為100mm。
另外，線圈的匝數(shù)與流過線圈的電流具有成反比的關(guān)系。在低壓側(cè)線圈的匝數(shù)及電流是上述那樣的數(shù)值的情況下，例如，高壓側(cè)線圈1A、11A的匝數(shù)M為500，流過高壓側(cè)線圈1A、11A的電流I為150A(安培)。因此，若將低壓側(cè)線圈的匝數(shù)及電流值用于下面的式 (1)，則也可得到高壓側(cè)線圈1A、11A的磁通密度。若設(shè)真空的磁導(dǎo)率為μ，則單側(cè)工作時即僅使電動機(jī)ΜΑ、ΜΒ—方進(jìn)行工作時的漏磁通密度BDL由以下的式(1)來表示。BDL= μ X V2 XMXI/W··· (1)μ = 4Χ 31 X 1(Γ7，若將上述各數(shù)值代入式(1)，則BDL=4X π X IO-7X V2 X 150X500/0. 3 = 0. 444 (T)。進(jìn)入到副鐵芯的磁通BS是由低壓側(cè)線圈2A及高壓側(cè)線圈IA所產(chǎn)生的磁通，相當(dāng)于圖12(b)的曲線圖的左側(cè)的梯形的面積。另外，進(jìn)入到副鐵芯的磁通變得最強(qiáng)是在由低壓側(cè)線圈2A及高壓側(cè)線圈IA產(chǎn)生的磁通在副鐵芯中被合成的部位。進(jìn)入到副鐵芯的磁通 BS由下式來表示。BS = 0. 444 X (15+ (50+15+100)) /2 = 39. 96 (T · mm)。而且，若設(shè)副鐵芯的飽和磁通密度(在對磁性體施加外部磁場時，磁化幾乎不再增加，此時的磁性體的磁通密度)為BSD，則副鐵芯的寬度的最小值WS由下式來表示。WS = BS/BSD此處，若設(shè)BSD = 1.5 (T)，則副鐵芯的寬度WS成為WS = 39. 96/1. 5 = 26. 64 (mm)。S卩，通過將副鐵芯的寬度設(shè)定為26.64(mm)以上的盡可能小的值，從而能防止單側(cè)工作時的線圈的電抗下降，且可力圖使變壓器小型化。另外，飽和磁通密度是由副鐵芯的材質(zhì)決定的值。作為上式的BSD，例如設(shè)定對飽和磁通密度具有一定程度余裕的較小值。如上所述，在本發(fā)明的實施方式所涉及的變壓器中，包括主鐵芯61，該主鐵芯 61具有彼此隔開間隔排列的多個腿部；高壓側(cè)線圈1A、1B、11A、11B，該高壓側(cè)線圈1A、1B、 IlAUlB分別卷繞在多個腿部上，并接收公共的單相交流電；以及多個低壓側(cè)線圈2A、12A、 2B、12B，該多個低壓側(cè)線圈2A、12A、2B、12B與高壓側(cè)線圈對應(yīng)設(shè)置，與對應(yīng)的高壓側(cè)線圈磁耦合，并分別卷繞在多個腿部上，由高壓側(cè)線圈及對應(yīng)的低壓側(cè)線圈構(gòu)成線圈組Gl、G2。 而且，還包括設(shè)置在相鄰的多個線圈組之間的副鐵芯15。利用這種結(jié)構(gòu)，能降低變壓器的高度，且能防止因漏磁通的磁路長度變長而導(dǎo)致的電抗下降。接下來，利用

本發(fā)明的其他實施方式。另外，對圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠指郊酉嗤臉?biāo)號，不重復(fù)其說明?！磳嵤┓绞?>本實施方式涉及與實施方式1所涉及的變壓器相比、對副鐵芯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了變更的變壓器。除了下面說明的內(nèi)容以外，都與實施方式1所涉及的變壓器相同。圖13是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的變壓器的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖14是表示圖13中的變壓器的XIV-XIV剖面、及在該變壓器中產(chǎn)生的電流和磁通的圖。參照圖13及圖14，與本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器相比，變壓器52包括副鐵芯14，以替代副鐵芯15。副鐵芯14設(shè)置在線圈組Gl與G2之間，具有與主鐵芯61相連接的兩端部。即，副鐵芯14與主鐵芯61 —體化。這樣，通過將主鐵芯與副鐵芯一體化，從而消除了主鐵芯與副鐵芯之間的間隙。由此，能進(jìn)一步防止單側(cè)工作時的漏磁通的磁路長度變長，從而能進(jìn)一步防止電抗下降。另外，雖然副鐵芯14采用具有與主鐵芯61相連接的兩端部的結(jié)構(gòu)，但并不限定于此，也可以是副鐵芯的一端與主鐵芯相連接、另一端開放的結(jié)構(gòu)。由于其他結(jié)構(gòu)及動作都與實施方式1所涉及的變壓器相同，因此，此處不再重復(fù)詳細(xì)的說明。接下來，利用

本發(fā)明的其他實施方式。另外，對圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠指郊酉嗤臉?biāo)號，不重復(fù)其說明?！磳嵤┓绞?>本實施方式涉及與實施方式1所涉及的變壓器相比、增加了線圈的分割數(shù)的變壓器。除了下面說明的內(nèi)容以外，都與實施方式1所涉及的變壓器相同。圖15是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的變壓器的結(jié)構(gòu)的圖。參照圖15，變壓器53包含線圈組G1、G2、G3。線圈組Gl包含高壓側(cè)線圈1A、IB和低壓側(cè)線圈2A、2B。線圈組G2包含高壓側(cè)線圈IlAUlB和低壓側(cè)線圈12A、12B。線圈組G3 包含高壓側(cè)線圈41A、41B和低壓側(cè)線圈42A、42B。變壓器53例如是外鐵型(Shell-Type)的變壓器。變壓器53還包含主鐵芯62和副鐵芯15、16。主鐵芯62具有彼此相對的第一側(cè)面及第二側(cè)面、和從第一側(cè)面貫通至第二側(cè)面的窗部Wl W4。此外，主鐵芯62具有腿部31、32、33。腿部31設(shè)置在窗部Wl與W2 之間。腿部32設(shè)置在窗部W2與W3之間。腿部33設(shè)置在窗部W3與W4之間。高壓側(cè)線圈41A、41B以及低壓側(cè)線圈42A、42B各自包含例如層疊而成的圓盤狀的多個圓盤繞組。相鄰層的圓盤繞組電連接。高壓側(cè)線圈41A、41B以及低壓側(cè)線圈42A、42B 中的各圓盤繞組由卷繞成大致橢圓狀的矩形狀導(dǎo)電線路所形成。高壓側(cè)線圈41A設(shè)置在低壓側(cè)線圈42A和低壓側(cè)線圈42B之間的、與低壓側(cè)線圈 42A相對的位置，并與低壓側(cè)線圈42A磁耦合。高壓側(cè)線圈41B與高壓側(cè)線圈41A并聯(lián)連接，設(shè)置在低壓側(cè)線圈42A和低壓側(cè)線圈42B之間的、與低壓側(cè)線圈42B相對的位置，并與低壓側(cè)線圈42B磁耦合。高壓側(cè)線圈41A和41B、以及低壓側(cè)線圈42A和42B通過窗部W3、W4而卷繞成被窗部W3、W4之間的腿部33貫通，并在腿部33的貫通方向上層疊。副鐵芯15及16設(shè)置在相鄰的多個線圈組之間。S卩，副鐵芯15設(shè)置在線圈組Gl 與G2之間。副鐵芯16設(shè)置在線圈組G2與G3之間。這樣，在本發(fā)明的實施方式3所涉及的變壓器中，由于將低壓側(cè)線圈及高壓側(cè)線圈分割成三個線圈組，因此，各線圈組的功率容量變成1/3。此處，由于功率容量=電壓X 電流，供給電壓是固定的，因此，流過各線圈的電流變成1/3。由此，與本發(fā)明的實施方式1 所涉及的變壓器相比，能進(jìn)一步降低各線圈組的高度，并降低整個變壓器的高度。由于其他結(jié)構(gòu)及動作都與實施方式1所涉及的變壓器相同，因此，此處不再重復(fù)詳細(xì)的說明。接下來，利用

本發(fā)明的其他實施方式。另外，對圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠指郊酉嗤臉?biāo)號，不重復(fù)其說明?！磳嵤┓绞?>本實施方式涉及與實施方式3所涉及的變壓器相比、增加了線圈的分割數(shù)的變壓器。除了下面說明的內(nèi)容以外，都與實施方式3所涉及的變壓器相同。圖16是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的變壓器的結(jié)構(gòu)的圖。參照圖16，變壓器M包含線圈組G1、G2、G3、G4。線圈組Gl包含高壓側(cè)線圈1A、 IB和低壓側(cè)線圈2A、2B。線圈組G2包含高壓側(cè)線圈IlAUlB和低壓側(cè)線圈12A、12B。線圈組G3包含高壓側(cè)線圈41A、41B和低壓側(cè)線圈42A、42B。線圈組G4包含高壓側(cè)線圈43A、 43B和低壓側(cè)線圈44A、44B。變壓器M例如是外鐵型(Shell-Type)的變壓器。變壓器M還包含主鐵芯63和副鐵芯15、16、17。主鐵芯63具有彼此相對的第一側(cè)面及第二側(cè)面、和從第一側(cè)面貫通至第二側(cè)面的窗部Wl W5。此外，主鐵芯63具有腿部31、32、33、34。腿部34設(shè)置在窗部W4 與W5之間。高壓側(cè)線圈43A、43B以及低壓側(cè)線圈44A、44B各自包含例如層疊而成的圓盤狀的多個圓盤繞組。相鄰層的圓盤繞組電連接。高壓側(cè)線圈43A、43B以及低壓側(cè)線圈44A、44B 中的各圓盤繞組由卷繞成大致橢圓狀的矩形狀導(dǎo)電線路所形成。高壓側(cè)線圈43A設(shè)置在低壓側(cè)線圈44A和低壓側(cè)線圈44B之間的、與低壓側(cè)線圈 44A相對的位置，并與低壓側(cè)線圈44A磁耦合。高壓側(cè)線圈4 與高壓側(cè)線圈43A并聯(lián)連接，設(shè)置在低壓側(cè)線圈44A和低壓側(cè)線圈44B之間的、與低壓側(cè)線圈44B相對的位置，并與低壓側(cè)線圈44B磁耦合。高壓側(cè)線圈43A和43B、以及低壓側(cè)線圈44A和44B通過窗部W4、W5而卷繞成被窗部W4、W5之間的腿部34貫通，并在腿部34的貫通方向上層疊。此外，副鐵芯17設(shè)置在線圈組G3與G4之間。這樣，在本發(fā)明的實施方式4所涉及的變壓器中，由于將低壓側(cè)線圈及高壓側(cè)線圈分割成四個線圈組，因此，各線圈組的功率容量變成1/4。此處，由于功率容量=電壓X 電流，供給電壓是固定的，因此，流過各線圈的電流變成1/4。由此，與本發(fā)明的實施方式3 所涉及的變壓器相比，能進(jìn)一步降低各線圈組的高度，并降低整個變壓器的高度。由于其他結(jié)構(gòu)及動作都與實施方式3所涉及的變壓器相同，因此，此處不再重復(fù)詳細(xì)的說明。接下來，利用

本發(fā)明的其他實施方式。另外，對圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠指郊酉嗤臉?biāo)號，不重復(fù)其說明?！磳嵤┓绞?>本實施方式涉及與實施方式1所涉及的變壓器相比、對線圈組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了變更的變壓器。除了下面說明的內(nèi)容以外，都與實施方式1所涉及的變壓器相同。圖17是表示本發(fā)明的實施方式5所涉及的交流電車的結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖17，交流電車205包括導(dǎo)電弓92、變壓裝置105、及電動機(jī)MA、MB、MC、MD。 變壓裝置105包含變壓器55、轉(zhuǎn)換器5A、5B、5C、5D、逆變器6A、6B、6C、6D。變壓器55包含線圈組G1、G2。線圈組Gl包含高壓側(cè)線圈1A、1B和低壓側(cè)線圈2A、2B。線圈組G2包含高壓側(cè)線圈IlAUlB和低壓側(cè)線圈12A、12B。
在變壓裝置105中，低壓側(cè)線圈2A、2B、12A、12B與不同的負(fù)載相耦合。S卩，低壓側(cè)線圈2A與高壓側(cè)線圈IA磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5A的第一輸入端子相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5A的第二輸入端子相連接的第二端。低壓側(cè)線圈2B與高壓側(cè)線圈IB磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5C的第一輸入端子相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5C的第二輸入端子相連接的第二端。低壓側(cè)線圈12A與高壓側(cè)線圈IlA磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5B的第一輸入端子相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5B的第二輸入端子相連接的第二端。低壓側(cè)線圈12B與高壓側(cè)線圈 IlB磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5D的第一輸入端子相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5D的第二輸入端子相連接的第二端。從架空線91提供的單相交流電壓經(jīng)由導(dǎo)電弓92提供給高壓側(cè)線圈1A、1B、11A、 11B。通過提供給高壓側(cè)線圈IA及IlA的交流電壓，使得分別在低壓側(cè)線圈2A及12A 中感應(yīng)出交流電壓。通過提供給高壓側(cè)線圈IB及IlB的交流電壓，使得分別在低壓側(cè)線圈 2B及12B中感應(yīng)出交流電壓。轉(zhuǎn)換器5A將在低壓側(cè)線圈2A中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。轉(zhuǎn)換器5B 將在低壓側(cè)線圈12A中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。轉(zhuǎn)換器5C將在低壓側(cè)線圈2B 中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。轉(zhuǎn)換器5D將在低壓側(cè)線圈12B中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。逆變器6A將從轉(zhuǎn)換器5A接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī)MA。逆變器6B將從轉(zhuǎn)換器5B接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī) MB。逆變器6C將從轉(zhuǎn)換器5C接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī)MC。 逆變器6D將從轉(zhuǎn)換器5D接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī)MD?；趶哪孀兤?A接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī)MA。基于從逆變器6B接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī)MB?；趶哪孀兤?C接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī) MC?；趶哪孀兤?D接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī)MD。由于其他結(jié)構(gòu)及動作都與實施方式1所涉及的變壓器相同，因此，此處不再重復(fù)詳細(xì)的說明。因而，在本發(fā)明的實施方式5所涉及的變壓器中，與本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器相同，能降低變壓器的高度并防止電抗下降。接下來，利用

本發(fā)明的其他實施方式。另外，對圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠指郊酉嗤臉?biāo)號，不重復(fù)其說明?！磳嵤┓绞?>本實施方式涉及與實施方式1所涉及的變壓器相比、對線圈組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了變更的變壓器。除了下面說明的內(nèi)容以外，都與實施方式1所涉及的變壓器相同。圖18是表示本發(fā)明的實施方式6所涉及的交流電車的結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖18，交流電車206包括導(dǎo)電弓92、變壓裝置106、及電動機(jī)MA、MB、MC、MD。 變壓裝置106包含變壓器56、轉(zhuǎn)換器5A、5B、5C、5D、逆變器6A、6B、6C、6D。變壓器56包含線圈組G1、G2。線圈組Gl包含高壓側(cè)線圈1A、1B和低壓側(cè)線圈2A、2B。線圈組G2包含高壓側(cè)線圈IlAUlB和低壓側(cè)線圈12A、12B。在變壓裝置106中，高壓側(cè)線圈1A、IB、11A、1IB彼此并聯(lián)連接，低壓側(cè)線圈2A、2B、12A、12B與不同的負(fù)載相耦合。即，高壓側(cè)線圈IA具有與導(dǎo)電弓92相連接的第一端、和與提供接地電壓的接地節(jié)點相連接的第二端。高壓側(cè)線圈IB具有與導(dǎo)電弓92相連接的第一端、和與提供接地電壓的接地節(jié)點相連接的第二端。高壓側(cè)線圈IlA具有與導(dǎo)電弓92相連接的第一端、和與提供接地電壓的接地節(jié)點相連接的第二端。高壓側(cè)線圈IlB具有與導(dǎo)電弓92相連接的第一端、和與提供接地電壓的接地節(jié)點相連接的第二端。低壓側(cè)線圈2A與高壓側(cè)線圈IA磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5A的第一輸入端子相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5A的第二輸入端子相連接的第二端。低壓側(cè)線圈2B與高壓側(cè)線圈 IB磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5C的第一輸入端子相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5C的第二輸入端子相連接的第二端。低壓側(cè)線圈12A與高壓側(cè)線圈IlA磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5B的第一輸入端子相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器5B的第二輸入端子相連接的第二端。低壓側(cè)線圈12B 與高壓側(cè)線圈IlB磁耦合，具有與轉(zhuǎn)換器5D的第一輸入端子相連接的第一端、和與轉(zhuǎn)換器 5D的第二輸入端子相連接的第二端。從架空線91提供的單相交流電壓經(jīng)由導(dǎo)電弓92提供給高壓側(cè)線圈1A、1B、11A、 11B。通過提供給高壓側(cè)線圈IA及IlA的交流電壓，使得分別在低壓側(cè)線圈2A及12A 中感應(yīng)出交流電壓。通過提供給高壓側(cè)線圈IB及IlB的交流電壓，使得分別在低壓側(cè)線圈 2B及12B中感應(yīng)出交流電壓。轉(zhuǎn)換器5A將在低壓側(cè)線圈2A中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。轉(zhuǎn)換器5B 將在低壓側(cè)線圈12A中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。轉(zhuǎn)換器5C將在低壓側(cè)線圈2B 中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。轉(zhuǎn)換器5D將在低壓側(cè)線圈12B中感應(yīng)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。逆變器6A將從轉(zhuǎn)換器5A接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī)MA。逆變器6B將從轉(zhuǎn)換器5B接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī) MB。逆變器6C將從轉(zhuǎn)換器5C接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī)MC。 逆變器6D將從轉(zhuǎn)換器5D接收到的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，并輸出到電動機(jī)MD?；趶哪孀兤?A接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī)MA?；趶哪孀兤?B接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī)MB?；趶哪孀兤?C接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī) MC?；趶哪孀兤?D接收到的三相交流電壓，驅(qū)動電動機(jī)MD。由于其他結(jié)構(gòu)及動作都與實施方式1所涉及的變壓器相同，因此，此處不再重復(fù)詳細(xì)的說明。因而，在本發(fā)明的實施方式6所涉及的變壓器中，與本發(fā)明的實施方式1所涉及的變壓器相同，能降低變壓器的高度并防止電抗下降。應(yīng)該認(rèn)為這里所揭示的實施方式在所有方面都是舉例表示，而不是限制性的?？烧J(rèn)為本發(fā)明的范圍并不是由上述說明來示出，而是由權(quán)利要求的范圍來示出，且包含與權(quán)利要求的范圍同等的含義及范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種變壓器，其特征在于，包括第一鐵芯(61)，該第一鐵芯(61)具有彼此隔開間隔排列的多個腿部(31、32)； 多個高壓側(cè)線圈(1A、1B、11A、11B)，該多個高壓側(cè)線圈(1A、IB、11A、11B)分別卷繞在所述多個腿部(31、32)上，并接收公共的單相交流電；以及多個低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)，該多個低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)與所述高壓側(cè)線圈(1A、1B、11A、11B)對應(yīng)設(shè)置，與對應(yīng)的所述高壓側(cè)線圈(1A、IB、11A、11B)磁耦合，并分別卷繞在所述多個腿部(31、32)上，由所述高壓側(cè)線圈(1A、1B、11A、11B)及對應(yīng)的所述低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)構(gòu)成多個線圈組(G1、G2)，所述變壓器還包括設(shè)置在相鄰的所述線圈組(G1、G》之間的第二鐵芯(15)。
2.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于，所述第一鐵芯(61)及所述第二鐵芯(15)彼此分離設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于，將所述第一鐵芯(61)及所述第二鐵芯(15) —體化。
4.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于， 所述鐵芯具有至少三個開口部(W1、W2、W3)，所述多個腿部(31、32)分別設(shè)置在所述開口部(W1、W2、W3)之間， 各所述線圈組(G1、G2)中的所述低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)及所述高壓側(cè)線圈(1A、 1B、11A、11B)通過所述腿部(31,32)的相鄰兩側(cè)的各所述開口部(Wl、W2、W3)而卷繞在所述腿部(31、32)上，并在所述腿部(31、32)的延伸方向上層疊。
5.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于，各所述線圈組(G1、G2)中的所述低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)與不同的負(fù)載相耦合。
6.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于，基于與所述第二鐵芯(15)相鄰的所述線圈組(G1、G2)中的所述低壓側(cè)線圈(2A、2B、 12AU2B)的匝數(shù)、流過與所述第二鐵芯(15)相鄰的所述線圈組(G1、G2)中的所述低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)的電流、與所述第二鐵芯(15)相鄰的所述線圈組(G1、G2)中的所述低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)及所述高壓側(cè)線圈(1A、IB、11A、11B)的尺寸、以及所述第二鐵芯(1 的飽和磁通密度，來確定所述第二鐵芯(1 在所述腿部(31、32)的排列方向上的長度的最小值。
7.一種變壓器，其特征在于，包括第一鐵芯(61)，該第一鐵芯(61)具有多個腿部(31、32)； 高壓側(cè)線圈(1A、1B、11A、11B)；以及低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)，將所述低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)及所述高壓側(cè)線圈(1A、IB、11A、11B)分割成多個線圈組(G1、G2)，所述多個線圈組(G1、G2)中的所述低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)及所述高壓側(cè)線圈 (1A、1B、11A、11B)分別卷繞在所述多個腿部(31,32)上，各所述線圈組(G1、G2)中的所述高壓側(cè)線圈(1A、1B、11A、11B)接收公共的單相交流各所述線圈組(G1、G2)中的所述低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)及所述高壓側(cè)線圈(1A、 1B、11A、11B)彼此磁耦合，所述變壓器還包括設(shè)置在相鄰的所述線圈組(G1、G2)之間的第二鐵芯(15)。
全文摘要
變壓器(51)包括第一鐵芯(61)，該第一鐵芯(61)具有彼此隔開間隔排列的多個腿部(31、32)；多個高壓側(cè)線圈(1A、1B、11A、11B)，該多個高壓側(cè)線圈(1A、1B、11A、11B)分別卷繞在所述多個腿部(31、32)上，并接收公共的單相交流電；以及多個低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)，該多個低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)與所述高壓側(cè)線圈(1A、1B、11A、11B)對應(yīng)設(shè)置，與對應(yīng)的所述高壓側(cè)線圈(1A、1B、11A、11B)磁耦合，并分別卷繞在所述多個腿部(31、32)上，由所述高壓側(cè)線圈(1A、1B、11A、11B)及對應(yīng)的所述低壓側(cè)線圈(2A、2B、12A、12B)構(gòu)成多個線圈組(G1、G2)，該變壓器還包括設(shè)置在相鄰的所述線圈組(G1、G2)之間的第二鐵芯(15)。
文檔編號H01F30/00GK102308347SQ20098015641
公開日2012年1月4日 申請日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者木內(nèi)浩司, 松田哲也, 野田敏廣 申請人:三菱電機(jī)株式會社