專利名稱：自耦變壓裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于將單相及三相交流(AC)電源電壓供給電氣機器的自耦變壓裝置。
過去，為了將從桿上變壓器引入的單相交流(AC)電壓或三相交流電壓供給電氣機器使用單相用或三相用的自耦變壓器，這種自耦變壓器中使用了EI型鐵芯或半環(huán)形鐵芯(卷鐵芯)。用了EI型鐵芯的單相3線式用的自耦變壓器將接在單相3線式AC電源的R相端和T相端的一次線圈和二次線圈不絕緣地直接聯(lián)結起來，在由硅銅板H14或硅鋼板E16疊成的EI形狀的鐵芯上連續(xù)地繞成。而用半環(huán)形鐵芯的自耦變壓器將一端接R相端、另一端接T相端的一次線圈和二次線圈繞在卷鐵芯的二個長邊部上。
三相交流用的三相自耦變壓器將接在U相端、V相端及W相端的一次線圈和二次線圈不絕緣地直接聯(lián)結起來，并且在二次線圈上設抽頭，從此抽頭上引出u相、v相及w相的輸出電壓。換言之，將輸出的三相交流電壓從繞在鐵芯上的一個線圈導出。對此，各種結線方式被考慮到了，例如，Y結線。這種Y結線方式使用了一次線圈和二次線圈的三組線圈，此各該線圈繞在芯式或殼式的鐵芯的三個對應的長邊部上而形成。即，將線圈形成在鐵芯的對應的長邊部上，各該線圈的一端全部接在一起，同時各該線圈的另一端接到單相3線式AC電源的U相端、V相端和W相端上。另外，從線圈的抽頭上輸出此三相自耦變壓器輸出側的u相、v相及w相的交流電壓。
這樣的使用已往單相交流用的EI型鐵芯的自耦變壓器不能分開來繞制要把直接聯(lián)結的一次線圈和二次線圈分別接到單相3線式AC電源的R相端和T相端的線圈。即，必需疊層繞的話，得到所要電壓的線圈，在EI型鐵芯上繞R相側、T相側和同數(shù)的線圈，T相側的線圈的線總長比R相側恐怕要長。因而，比起R相側線圈的電阻來T相側線圈的電阻要大。結果，例如，對于R相側線圈和T相側線圈流過同樣的100A場合，設R相側線圈的電阻為1歐(Ω)，T相側的線圈的電阻值恐怕要1.02V。這樣，R相側線圈的AC電壓為100伏(V)，T相側線圈的AC電壓變?yōu)?02V。即，電壓不平衡就發(fā)生了。
使用半環(huán)形鐵芯的場合，其磁通密度G是16000高斯。用于以往的EI型鐵芯的硅銅板H14的磁通密度G是8000高斯，硅鋼板E16的磁通密度G是13000高斯。因而，在使用半環(huán)形鐵芯的自耦變壓器中，為了得到必要的電壓相對于鐵芯所繞的線圈匝數(shù)T可以少。在常數(shù)為4.44、頻率f為50(Hz)，鐵芯截面積為36平方厘米的場合的匝數(shù)用下式(1)可以求出。
匝數(shù)T＝100000000/(常數(shù)×頻率×磁通密度G×鐵芯截面積)……(1)由此式(1)EI型鐵芯，硅銅板H14場合，匝數(shù)T是1.56，在硅鋼板E16場合的匝數(shù)T為0.96。而用半環(huán)形鐵芯場合的匝數(shù)T為0.78，得到必要電功率時半環(huán)形鐵芯的線圈匝數(shù)T對硅銅板H14的鐵芯場合要減少50%。對硅鋼板E16鐵芯的場合也減少約20%，可以小型化，但是因為供給于R相端和T相端的電壓差，二次輸出側發(fā)生電壓不平衡是其缺點。
此外，在以往的三相自耦變壓器輸出邊的三相間各接有不同的負載功率的電氣機械在使用時，發(fā)生三相間電壓不平衡的場合，在各相中流過的電流也不平衡。例如，在從桿上變壓器來的電壓降到AC210V(以下，在必要時就記為降壓)的三相上接有消耗功率不同的電氣機械，以一定的負載工作，各對應相間的電壓為208V，那么相應各相中流過的電流是相等的8A而構成平衡回路的場合，設功率因數(shù)COSθ＝1，對此回路的阻抗Z用下式(2)求取。
Z＝208V/3]]>×8A＝15.011Ω…(2)這樣的回路的阻抗Z是15.011Ω。對以往的例子中由三相自耦變壓器在電壓降到198V的同時，輸出邊對應各相上加以一定負載而形成不平衡回路，輸出邊的U相和W相間的電壓設為198V，U相和V相間的電壓設為196V，V相和W相間的電壓設為194V，在U相，V相，W相中流過的電流Iu，Iv，Iw成為以下(3)，(4)，(5)式的值。
Iu＝198V/ ×15.011Ω＝7.615A……(3)Iv＝196V/ ×15.011Ω＝7.539A……(4)Iw＝194V/ ×15.011Ω＝7.462A……(5)這樣，U相流過的電流Iu為7.615A。V相中流過的電流Iv為7.539A，W相中流過的電流Iw為7.462A。因而，對各相間電壓和電流不相同之故，所接的電氣機械的工作就發(fā)生不適合情況。即，以三相感應電動機作為上述電氣機械來連接進行工作場合，轉矩下降，同時常發(fā)生滑差而容易發(fā)生電動機本身的效率低下。這樣，三相感應電動機使用中線圈發(fā)熱，在此線圈損傷發(fā)生的場合，就有了三相感應電動機的耐用性下降等等缺點。
本發(fā)明是解決已往這種技術中的缺點的產(chǎn)物，本發(fā)明的目的在于提供自耦變壓裝置，其在形狀上可以小型化，發(fā)生在單相三線式AC電源的R相端和T相端的電壓不平衡可以校正，且可解消接在輸出端相應各相端的電氣機械的工作電流不相同時所發(fā)生的相間電壓和電流的不平衡，使三相間的電壓和電流均等化，能有防止負載電氣機械工作情況不好的效果。
為達到此目的，自耦變壓裝置由以下部分構成有互相對向的二個長邊部的卷鐵芯;有接在交流電源的R相及T相上的一次線圈和二次線圈，將這個一次線圈或二次線圈中的一個或兩個全部匝數(shù)對半分，繞在上述二個長邊部上。
自耦變壓裝置，備有由三個線圈聯(lián)接而成的一次線圈和二次線圈，三個線圈分繞在鐵芯的三個長邊部上，接到三相交流電源的U相端、V相端和W相端，并且還接到輸出邊的u相、v相和w相，其構成是接在U相端、V相端和W相端的輸入相上的一次線圈的降壓線圈分別套在不同的一對上述長邊部上，各個相都一樣地在3組中的一對長邊部內對應的不同的長邊部上形成和各自的輸入相直接連接的線圈部分，還在與之成為一對的長邊部上也形成一個線圈部分，并且再在上述形成和輸入相直接連接的線圈部分的長邊部上形成又一個線圈部分，在一對長邊部的各長邊部上繞有接到各輸入相的降壓線圈的所需匝數(shù)的一半，線圈要接成使和各輸入相直接聯(lián)接的線圈部分中的、連同和它繞在同一長邊部上的線圈部分中流過的電流與繞在另一長邊部上的線圈部分中的流過電流的方向相反，各個對應的長邊部上的二次線圈在和前述各對應的降壓線圈部分中的與相應輸入相直接連接的線圈部分所處的同一長邊部上，繞其所需的匝數(shù)。
自耦變壓裝置，備有分別接在屬輸入邊的U相、V相及W相和屬于輸出邊的u相、v相及w相的三個線圈，各自繞在鐵芯的三個長邊部上，并且將上述三個線圈聯(lián)結起來而成的一次線圈和二次線圈，其構成是各該二次線圈套在各個不相同的一對長邊部上，各個相都一樣地，在3組中的一對長邊部內不同的長邊部上形成和各自的輸出相直接連接的線圈部分，在與之成為一對的長邊部上也形成一個線圈部分，同時再在形成和上述輸出相直接連接的線圈部分的長邊部上形成又一個線圈部分，在一對長邊部的各對應長邊部上，繞有和相應的輸出相連接的二次線圈的所需匝數(shù)的一半，線圈要接得使和各對應輸出相直接連接的線圈部分中連同和其繞在同一長邊部上的線圈部分中所流過的電流的方向相反，同時，各相應長邊部的對應的一次線圈內的降壓線圈部分在和上述對應的二次線圈的對應輸出相直接連接的線圈部分所處的同一個長邊部上繞所需的匝數(shù)。
自耦變壓裝置，備有分別接在屬于輸入邊的U相、V相及W相和屬于輸出邊的u相、v相及w相的三個線圈，各自繞在鐵芯的三個長邊部上，并且將上述三個線圈聯(lián)結起來而成的一次線圈和二次線圈，其構成是接在各該輸入相的一次線圈內的降壓線圈部分，套在各個不同的一對邊部上，各相都一樣地，在上述3組的一對長邊部內各個不同的長邊部上形成和對應的輸入相直接連接的線圈部分，在與之成為一對的長邊部上也形成一個線圈部分，同時再在形成和上述輸入相直接連接的線圈部分的長邊部上形成一個線圈部分，在一對長邊部的各對應長邊部上，繞有和相應的輸入相連接的降壓線圈所需匝數(shù)的半數(shù)，并且，線圈要接得使和各對應輸入相直接連接的線圈部分中連同和其繞在同一長邊部上的線圈部分中所流過的電流與繞在另一長邊部上的線圈部分中所流過的電流的方向相反，同時，各該二次線圈，在和形成構成上述各對應降壓線圈部分的和各該輸入相直接連接的線圈部分所在同一長邊部上、直接連接到與各該相相對應的各個輸出相上，且和繞制各個對應的降壓線圈同樣，各相都一樣地，在3個組的一對長邊部內各不相同的長邊部上形成和各對應輸出相直接連接的線圈部分，在與之成對的那長邊部上也形成一個線圈部分，同時再在形成和上述輸出相直接連接的線圈部分的長邊部上形成又一個線圈部分，在其一對長邊部的各個長邊部上繞有所需匝數(shù)的一半，線圈要接得使和各對應輸出相直接連接的線圈部分中連同和其繞在同一長邊部上的線圈部分中流過的電流與繞在另一長邊部上的線圈部分中所流過的電流的方向相反。
自耦變壓裝置其構成的特征為在多個流過電流的線圈部件上使用板狀的絕緣的導體。
自耦變壓裝置，其構成有設用螺絲牢固連接供電端的螺絲安裝部位，及設在線圈端的備有連接線圈端和線圈端的壓接部位的壓接端子。
自耦變壓裝置，其構成是在線圈間設有含間位系芳香族聚酰胺的絕緣層。
自耦變壓裝置，其構成是將該自耦變壓裝置收容在殼體內，同時配置在經(jīng)該自耦變壓裝置進行供電的電氣機械外殼外。
自耦變壓裝置，其構成是將該自耦變壓裝置配置在配電盤的殼體內。
自耦變壓裝置，其構成是在配置該自耦變壓裝置的殼體部件上設有為使該自耦變壓裝置散熱用的通風孔。
自耦變壓裝置，其構成是在配置該自耦變壓裝置的殼體部件上設有為使該自耦變壓裝置散熱的電動送風機。
自耦變壓裝置，其構成是設有接合鐵芯且使該自耦變壓裝置散熱的通風金屬板。
自耦變壓裝置，其構成是在配置該自耦變壓裝置的殼體部件上設有使該自耦變壓裝置散熱的通風金屬板。
根據(jù)此構成，自耦變壓裝置用了比EI型鐵芯磁通密度G要大的卷鐵心(半環(huán)形鐵心)，為了得到必要的電壓的匝數(shù)變少。接在R相端的一次線圈的一半繞在半環(huán)形鐵芯中一個的長邊部上，將其余的一半繞在與其對向的另一個長邊部的斜對面位置上，此外，和這個一次線圈不絕緣地直接聯(lián)結的二次線圈繞在半環(huán)形鐵芯中一個長邊部上。接在T相端的線圈也同樣地構成。因而，進行均衡的電壓變換(變壓)，校正了單相三線式AC電源的R相端和T相端間發(fā)生的電壓不平衡，在半環(huán)形鐵芯二個長邊部上線圈的電壓均等化了。
自耦變壓裝置，在由于接于輸入側的U相端、V相端、W相端的電氣機械的工作而產(chǎn)生輸入相間電壓不平衡時，因套繞在其他長邊部上的線圈部分之故，各該輸入相側的電壓被均等化了。由于此輸入相側電壓的均等化，輸出相側的電壓也均等化了。因為此相間電壓的均等化，使由于電氣機械的工作而導致的電壓降落也均等化，同時電流也均等化。因此，接在輸出側各相端的電氣機械工作電流不相同時發(fā)生的相間電壓和電流的不平衡被消除，三相間的電壓及電流均等化，阻止了負載的電機工作情況不好的情形。
本發(fā)明的具體結構由以下實施例及其附圖詳細給出。


圖1是表示本發(fā)明第1實施例的外觀構成的斜視圖。
圖2是表示圖1所示自耦變壓裝置電氣構成的接線圖。
圖3是表示圖1所示自耦變壓裝置構成的斷面圖。
圖4是表示第2實施例構成模式的構成圖。
圖5是表示圖4所示構成的電氣構成接線圖。
下面，將參照附圖詳細說明本發(fā)明的自耦變壓裝置的實施例。
在圖1、圖2及圖3中，此例將單相三線式的AC電源電壓變換成所要的電壓供給電氣機械。自耦變壓器1采用半環(huán)形鐵芯，設有在這個半環(huán)形鐵芯中具有二個長邊部3、4的卷鐵芯2;貼近此卷鐵芯2通過絕緣體24a、24b層迭纏繞的二次線圈6、7;由繞其上面的一次線圈8、9、10、11組成的線圈5a、5b;為了將這些線圈5a、5b的線圈端接起來而形成抽頭的壓接管12和壓接端子13、14、15、16、17、18、19、20。
圖2中，二次線圈6、7用細直徑的電線，繞在卷鐵芯2的對應的長邊部4、3上。將在這個長邊部4、3上的同一端部側的線圈(電線)端用壓接管12接起來，此線圈的另一端通過壓接端子14、13接在一次線圈9、10的直徑粗的電線端上。另外，一邊的長邊部3的一次線圈11的一端以壓接端子13作為起始點，用粗直徑的電線在長邊部3全長的約一半的位置上繞必要的匝數(shù)的一半。再，通過壓接端子15和壓接端子16，在另一個長邊部4的斜對面位置上繞上面所說必要匝數(shù)的其余一半線圈，將這個端頭接到和單相3線式AC電源的T相端相接的壓接端子17上。
另一方面，配置在另一長邊部4上是細直徑電線的二次線圈6的端部和是粗直徑電線的一次線圈9的端部用壓接端子14接起來。以這個壓接端子14為起點，在長邊部4的約一半的位置上繞上必要匝數(shù)一半的線圈，再從壓接端子18接到壓接端子19，再在另一個長邊部3的斜對面的位置上繞以上面所說必要匝數(shù)的其余一半的線圈，并且，將這個端頭接在和單相3線式AC電源的R相端相接的壓接端子20上。
這樣，對圖1和圖2，在繞在長邊部4、3上的二次線圈7、6的上層形成了一次線圈8-11，壓接端子20接在R相端。壓接端子17接在T相端，壓接管12接在S相端，形成了自耦變壓器1的輸入側，而壓接端子13-14成為輸出側。線圈5a、5b用絕緣帶Ma、Mb包繞，保護部件的外面，使線圈5a、5b保持穩(wěn)定。
接下來說明關于此第1實施例的動作。
自耦變壓器1用了屬于半環(huán)形鐵芯的卷鐵芯2，比EI型鐵芯來磁通密度G大，為得到必要的電壓所需的線圈5的匝數(shù)T要少，自耦變壓器1本身的形狀上小型化了。
例如，將接到R相端的一次線圈10、9繞在卷鐵芯2上的時候，將一次線圈10、9的匝數(shù)的一半繞在卷鐵芯2中的一個長邊部3上，同時通過壓接端子19、18將其余一半匝數(shù)繞在另一長邊部4的斜對面位置上。再將和一次線圈10、9不絕緣地直接連接的二次線圈7、6繞在相應長邊部上一次線圈10、9的內側。接到T相端的一次線圈8、11也同樣地繞成，在相應的長邊部4、3上形成線圈5a、5b。
如此，由圖上未表示的桿上變壓器引出的R相端或T相端不同的電壓供電的話，在卷鐵芯2中一個長邊部3上形成的一次線圈10、11和二次線圈7所構成的線圈5b，相對于在另一個對向的長邊部4上形成的一次線圈8、9和二次線圈6所構成的線圈5a，進行均等變壓。即，對卷鐵芯2的二個長邊部4、3間形成的相應的線圈5a、5b，電壓均等化了。
例如，由桿上變壓器來的電壓降到105V的狀態(tài)，使用電氣機械時的相間消耗電功率125A和75A的場合，電壓也相應地成為103V和107V，發(fā)生不平衡。但是，在此第1實施例的自耦變壓器1的輸出側盡管消耗電力不平衡，卻常時平衡在97V上，還有，自耦變壓器1的輸入側，即在桿上變壓器的輸出側也可保持經(jīng)常為105V。
此外，由于此不平衡，在125A這邊達到比105V為低的103V的程度，另一個75A的這邊的相間達到比105V為高的107V的程度。這樣，一邊消耗電力是125A×103V＝12875W。另一邊消耗的電力是75A×107V＝8025W。因此，對一般的電氣機器電壓降到95V以下就有招使工作故障的擔心，電壓不能降到此以下。結果，插入以往的節(jié)電器的話也由于相間不平衡不能進行充分的降壓而有損于節(jié)電效率。所以將此第1實施例的自耦變壓器1組合進節(jié)電器后，由于消除了相間的不平衡，例如，平衡在桿上變壓器輸出側的105V上，對于兩相界限到97V時可以有約8V的電壓降落可能使節(jié)電效率提高。
下面，說明關于第2實施例。
在圖4和圖5中，這個第2實施例成為將圖1所示構成的自耦變壓器對電氣機器供給三相的AC電源電壓的三相用的自耦變壓器。
此三相自耦變壓器引有殼式鐵芯32，此鐵芯32有第1長邊部33a、第2長邊部33b、第3長邊部33c。還有前面在圖1上所示用壓接端子來構成，具有接到作為輸入側的圖中來表示的三相電源的U相端的壓接端子34、接到V相端的壓接端子35和接到W相端的壓接端子36。還有作為輸出端的和壓接端子34的U相對應的輸出u相電壓的壓接端子37、對應于壓接端子35的V相輸出v相電壓的壓接端子38和對應于壓接端子36的W相輸出w相電壓的壓接端子39。
有繞在第1長邊部33a上的U相第1減壓線圈40，其繞線終點L(圖5中的O標記，在以下的說明中繞線終點也同樣地用O標記表示)接在U相端的壓接端子34。還設有繞在第3長邊部33c上的U相第2降壓線圈41，此繞線開始點S(圖5中的·標記，在以下的說明中繞線開始點也同樣地用·標記表示)和U相第1降壓經(jīng)圈40的繞線開始點S接起來。
還有繞在第1長邊部33a上的U相第3降壓線圈，此繞線終點L和U相第2降壓線圈41的繞線終點L接起來。U相的第3降壓線圈42的繞線開始點S和屬于輸出端的輸出u相電壓的壓接端子37接起來，同時和二次線圈側接起來。此外，設有繞在第2長邊部33b上的V相第1降壓線圈43，其繞線終點L和接到V相端的壓接端子35相連接。還有繞在第1長邊部33a上的V相第2降壓線圈44，其繞線開始點S和V相第1降壓線圈43的繞線起點S相連接，并且還設有繞在第2長邊部33b上的V相第3降壓線圈45，其繞線終點L和V相第2降壓線圈44的繞線終點L相接。
V相第3降壓線圈45的繞線起點S和屬于輸出側輸出v相電壓的壓接端子38相連接，同時和二次線圈側相接，還有繞在第3長邊部33c上的W相第1降壓線圈46，其繞線終點L和W相端的壓接端子36相接。此外，設有繞在第2長邊部33b上的W相第2降壓線圈47，此繞線開始點S和W相第1降壓線圈46的繞線起點S連接，并且，有繞在第3長邊部33c的W相第3降壓線圈48，其繞線終端L和W相第2降壓線圈47的繞線終點L連接。W相第3降壓線圈48的繞線起點S接在屬于輸出側的輸出w相電壓的壓接端子39上，同時和二次線圈側連接。此外，有繞在第1長邊部33a上的u相第1二次線圈49，其繞線終點L和U相第3降壓線圈42的繞線起點S連接，同時還設有繞在第3長邊部33c上的u相第2二次線圈50，此繞線起點S和u相第1二次線圈49的繞線起點S連接。繞在第1長邊部33a上的u相第3二次線圈51的繞線終點L和u相第2二次線圈50的繞線終點L連接，同時u相第3二次線圈51的繞線起點S接在集結點58上，還設有繞在第2長邊部33b上的v相第1二次線圈52，其繞線終點L和V相第3降壓線圈45的繞線起點S連接。而且，設有繞在第1長邊部33a上的v相第2二次線圈53，其繞線起點S和v相第1二次線圈52的繞線起點S連接。
另外，設有繞在第2長邊部33b的v相第3二次線圈54，其繞線終點L和v相第2二次線圈53的繞線終點L連接，而且，v相第3二次線圈54的繞線起點S接在集結點58上。再有繞在第3長邊部33c上的w相第1二次線圈55，其繞線終點L和W相第3降壓線圈48的繞線起點S連接，還設有繞在第2長邊部33b上的w相第2二次線圈56，其繞線起點S和w相第1二次線圈55的繞線起點S連接。另外，設有繞在第3長邊部33c上的w相第3二次線圈57，其繞線終點L和w相第2二次線圈56的繞線終點L連接，同時，w相第3二次線圈57的繞線起點S接到集結點58上。
結果，壓接端子34接U相端，壓接端子35接V相端以及壓接端子36接W相端，壓接端子37輸出u相電壓，壓接端子38輸出v相電壓，以及壓接端子39輸出w相電壓，各對應線圈端在連接點58連接起來。
下面，說明關于此第2實施例的動作。
U相第1降壓線圈40和U相第2降壓線圈41以及U相第3降壓線圈42的三個線圈是連接起來的，配置成接于與U相端連接的壓接端子34的降壓線圈，此三個線圈的總匝數(shù)對應于所定的降壓，并且U相第1降壓線圈40和U相第2降壓線圈41和U相第3降壓線圈42的匝數(shù)比為1∶2∶1。
U相第1降壓線圖40的繞線起點S和U相第2降壓線圈41的繞線起點S相接的同時，U相第2降壓線圈41的繞線終點L和U相第3降壓線圈42的繞線終點L連接，U相第2降壓線圈41中的電流方向與U相第1降壓線圈40和U相第3降壓線圈42中的電流方向相反。即，圖4中U相第1降壓線圈40和U相第3降壓線圈42中流過左旋的電流則U相第2降壓線圈41中流過右旋的電流。這樣的關系在分別接到接于V相端的壓接端子35、接到接于W相端的壓端端子36的降壓線圈也是同樣的。另方面，因為u相第1二次線圈49和u相第2二次線圈50及u相第3二次線圈51等三個線圈是連接起來的，形成接在輸出u相電壓的壓接端子37的二次線圈，這三個線圈的總匝數(shù)與所期望的輸出電壓對應，并且，u相第1二次線圈49和u相第2二次線圈50和u相第3二次線圈51的匝數(shù)比為1∶2∶1。因u相第1二次線圈49的繞線起點S和u相第2二次線圈50的繞線起點S連接，同時u相第2二次線圈50的繞線終點L和u相第3二次線圈51的繞線終點L連接的結果，u相第2二次線圈50中電流方向和在u相第1二次線圈49及u相第3二次線圈51中的電流方向是相反的。即，對于圖4中u相第1二次線圈49和u相第3二次線圈51中流過左旋的電流，u相第2二次線圈50中流過右旋電流。這些關系在分別接到輸出v相電壓的壓接端子38、接到輸出w相電壓的壓接端子39的二次線圈也是同樣的。因此，各個繞在長邊部33a、33b、33c上的三個線圈中任一個，對于其降壓線圈側及二次線圈側兩者，都有各自匝數(shù)的一半和其他相聯(lián)接，且電流在其它方向上流動的線圈。即，對第1長邊部33a，繞有U相第1降壓線圈40、V相第2降壓線圈44、U相第3降壓線圈42、u相第1二次線圈49、v相第2二次線圈53和u相第3二次線圈51等6種線圈而形成一個線圈，關于其內容，U相第1降壓線圈40、V相第2降壓線圈44和U相第3降壓線圈42形成降壓線圈側。u相第1二次線圈49、v相第2二次線圈53和u相第3二次線圈51形成二次線圈側。形成降壓線圈側的V相第2降壓線圈44對其他二個線圈電流方向相反，形成二次線圈側的v相第2二次線圈53也同樣相對于其他二個線圈電流方向相反。
在第2長邊部33b上，繞有V相第1降壓線圈43、W相第2降壓線圈47、V相第3降壓線圈45、v相第1二次線圈52、W相第2二次線圈56以及v相第3二次線圈54等6種線圈而形成一個線圈，同時，V相第1降壓線圈43、W相第2降壓線圈47及V相第3降壓線圈45形成降壓線圈側，而v相第1二次線圈52、w相第2二次線圈56及v相第3二次線圈54形成二次線圈側，它們的各自線圈的電流方向的關系和第1長邊部33a的情況是一樣的。
在第3長邊部33c上，用W相第1降壓線圈46、U相第2降壓線圈41、W相第3降壓線圈48、w相第1二次線圈55、u相第2二次線圈50及w相第3二次線圈57等6種線圈形成一個線圈，同時，W相第一降壓線圈46、U相第2降壓線圈41及W相第3降壓線圈48形成降壓線圈側，而w相第1二次線圈55、u相第2二次線圈50及w相第3二次線圈57形成二次線圈側，它們的各自線圈的電流方向關系和第1長邊部33a的情況是一樣的。此第2實施例的三相自耦變壓器以經(jīng)桿上變壓器變壓的210V電壓為一次電壓，并且此一次電壓以降到198V的樣子來設定各個線圈的匝數(shù)。此外，在屬于輸出側的輸出u相電壓的壓接端子37、輸出v相電壓的壓接端子38及輸出w相電壓的壓接端子39的相間接有消耗電力不同的電氣機器，其工作時，在輸出u相電壓的壓接端子37和輸出w相電壓的壓接端子39之間的電壓為198V，在輸出u相電壓的壓接端子37和輸出v相電壓的壓接端子38之間的電壓為196V，在輸出v相電壓的壓接端子38和輸出w相電壓的壓接端子39之間的電壓為194V的場合，由于在長邊部33a、33b、33c上的三個線圈，輸入端各對應于接在U相端的壓接端子34、接在V相端的壓接端子35、接在W相端的壓接端子36之間的相應電壓平衡地保持在約208V。因此，輸出端各對應于輸出u相電壓的壓接端子37、輸出v相電壓的壓接端子38、輸出w相電壓的壓接端子39之間的相應電壓平衡地保持在約196V。
還有，各對應相的第1降壓線圈和第3降壓線圈的匝數(shù)之和等于第2降壓線圈匝數(shù)的場合，設定匝數(shù)比1∶2∶1是不必要的。這里，相應各相的電壓和電流取為平衡時，匝數(shù)比1∶2∶1是最希望的。這個關系對于各相的第1二次線圈和第2二次線圈和第3二次線圈的匝數(shù)也是適合的。
從以上說明可以清楚，自耦變壓裝置用了比EI型鐵芯有大的磁通密度的卷鐵芯(半環(huán)形鐵芯)，得到必要的電壓的線圈匝數(shù)要少。將接在R相端的一次線圈的半數(shù)繞在半環(huán)形鐵芯中一個長邊部上，同時將其余的繞在跟其相對方向的另一個長邊部斜對面位置上，而且，和這個一次線圈不絕緣地直接聯(lián)接的二次線圈繞在半環(huán)形鐵芯中一個長邊部上。連接T相端的線圈也同樣地構成，結果可進行均等地電壓變換(變壓)，校正了發(fā)生在單相3線式AC電源的R相端及T相端間的電壓不平衡，有所稱的在半環(huán)形鐵芯中二個長邊部上的線圈的電壓均等化的效果。
自耦變壓裝置，由于接在輸入相側的U相端、V相端、W相端的電氣機器的工作而發(fā)生輸入相間電壓不平衡的時候，因為套繞在另外長邊部上的線圈部分而使對應輸入相側的電壓均等化。由于在此輸入相側電壓均等化，輸出相側的電壓也均等化。由于此相間電壓的均等化，因電氣機器的工作而電壓降低也均等化。同時使電流也均等化，結果連接在輸出側各相端的電氣機器的工作電流發(fā)生不相同時消除了相間的電壓和電流的不平衡，三相間電壓和電流均等化，具有所稱的負載的電氣機器工作狀況不好的情況被阻止的效果。
權利要求
1.一種自耦變壓裝置，其特征是含有互相對向的二個長邊部的卷鐵芯；有接在交流電源的R相和T相的一次線圈和二次線圈，將一次線圈或二次線圈中的一個或兩個全部匝數(shù)的一半繞在上述二個長邊部上。
2.一種自耦變壓裝置，具備接到三相交流電源的U相端、V相端和W相端、并且分別接到輸出側的u相、v相及w相的三個線圈，分別繞在鐵芯的三個長邊部上，同時將三個線圈聯(lián)結成一次及二次線圈，其特征是接在U相端、V相端和W相端的輸入相上的一次線圈的降壓線圈套在相應的不同的一對上述長邊部上，并且各相都一樣地在3組中的一對長邊部內相應的不同的長邊部上形成和各自的輸入相直接連接的線圈部分，還在與之成為一對的長邊部上也形成一個線圈部分，并且，再在上述形成和輸入相直接連接的線圈部分的長邊部上形成又一個線圈部分，在一對長邊部的各長邊部上繞有接到各相應輸入相的降壓線圈的所需匝數(shù)的一半，而且，線圈要接成使和各對應輸入相直接連接的線圈部分連同和其繞在同一長邊部上的線圈部分中流過的電流與繞在另一長邊部上的線圈部分中流過的電流的方向相反，各個對應的長邊部上的二次線圈在和前述各對應的降壓線圈部分中的、與相應輸入相直接連接的線圈部分所處的同一長邊部上繞其所需的匝數(shù)。
3.一種自耦變壓裝置，具備分別接在屬輸入側的U相、V相及W相和屬輸出側的u相、v相及w相的三個線圈，相應地繞在鐵芯的三個長邊部上，并且，將上述三個線連接成一次線圈及二次線圈，其特征是各該二次線圈套在各個不相同的一對長邊部上，對應各相都一樣地在3組中的一對長邊部內對應的不同的長邊部上形成和相應的輸出相直接連接的線圈部分，且在與之成為一對的長邊部上也形成一個線圈部分，同時再在形成和上述輸出相直接連接的線圈部分的長邊部上形成又一個線圈部分，在一對長邊部的各對應長邊部上繞有連接到相應的輸出相的二次線圈所需匝數(shù)的一半，而且，線圈要接得使和各對應輸出相直接連接的線圈部分及和其繞在同一長邊部上的線圈部分中流過的電流與繞在另一長邊部上的線圈部分中流過的電流方向相反，同時，各對應長邊部的各對應一次線圈內的降壓線圈部分在和上述對應的二次線圈的對應輸出相直接連接的線圈部分所處的同一長邊部上繞所需的匝數(shù)。
4.一種自耦變壓裝置，具備分別接在屬輸入側的U相、V相及W相和屬輸出側的u相、v相及w相的三個線圈，相應地繞在鐵芯的三個長邊部上，并且，將上述三個線圈連接成一次線圈及二次線圈，其特征是接在各該輸入相的一次線圈內的降壓線圈部分套在各個不同的一對長邊部上，各相都一樣地，在上述3組的一對長邊部內各個不同的長邊部上形成和對應的輸入相直接連接的線圈部分，在與之成為一對的長邊部上也形成一個線圈部分，同時再在形成和上述輸入相直接連接的線圈部分的長邊部上形成一個線圈部分，在一對長邊部的各對應長邊部上，繞有和相應的輸入相連接的降壓線圈所需匝數(shù)的半數(shù)，并且，線圈要接得使和各對應輸入相直接連接的線圈部分中及和其繞在同一長邊部上的線圈部分中流過的電流與繞在另一長邊部上的經(jīng)圈部分中流過的電流方向相反，各對應的二次線圈在和形成構成上述各對應降壓線圈部分的和各對應輸入相直接連接的經(jīng)圈部分所在同一長邊部上，直接連接到與對應于各該輸入相的各個輸出相上，且和繞制各個對應的降壓線圈一樣，各相都一樣地在3個組的一對長邊部內各個不同的長邊部上形成和各對應輸出相直接連接的線圈部分，還在與之成一對的那個長邊部上也形成一個線圈部分，同時再在形成和上述輸出相直接連接的線圈部分的長邊部上形成又一個線圈部分，在其一對長邊部的各對應長邊部上繞有所需匝數(shù)的一半，線圈要連接成使和各對應輸出相直接連接的線圈部分中及和其繞在同一長邊部上的線圈部分中流過的電流與繞在另一長邊部上的線圈部分中流過的電流方向相反。
5.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的自耦變壓裝置，其特征是在多個流過電流的線圈部件上使用板狀絕緣的導體。
6.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的自耦變壓裝置，其特征是設有用螺絲牢固連接供電端的螺絲安裝部位，及設在線圈端的備有連接線圈端和線圈端的壓接部位的壓接端子。
7.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的自耦變壓裝置，其特征是在線圈間設有含間位系芳香族聚酰胺的絕緣層。
8.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的自耦變壓裝置，其特征是將該自耦變壓裝置收容在殼體內，同時配置在經(jīng)該自耦變壓裝置進行供電的電氣機器的殼體之外。
9.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的自耦變壓裝置，其特征是將該自耦變壓裝置配置在配電盤的殼體內。
10.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的自耦變壓裝置，其特征是在配置該自耦變壓裝置的殼體部件上設有為使該自耦變壓裝置散熱用的通風孔。
11.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的自耦變壓裝置，其特征是在配置該自耦變壓裝置的殼體部件上備有為使該自耦變壓裝置散熱的電動送風機。
12.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的自耦變壓裝置，其特征是設有接合鐵芯且使該自耦變壓裝置散熱的通風金屬板。
13.根據(jù)權利要求1、2、3或4所述的自耦變壓裝置，其特征是在配置該自耦變壓裝置的殼體部件上備有使該自耦變壓裝置散熱的通風金屬板。
全文摘要
一種自耦變壓裝置，其含有互相對向的二個長邊部的卷鐵芯；有接在交流電源的R、T相的一、二次線圈，將一次或二次線圈中的一或兩個全部匝數(shù)的一半繞在上述二個長邊部上。或在輸入相上的一次線圈的降壓線圈套在不同的一對長邊部上，其形成和各自的輸入相直接連接的線圈部分，在與之成為一對的長邊部也形成一個線圈部分，再在其長邊部上形成又一線圈部分等。本發(fā)明形狀小型化，可消除各相端的電氣工作電流不相同時所發(fā)生的相間電壓和電流不平衡，使三相間電壓和電流均等化。
文檔編號H01F30/12GK1102009SQ9312017
公開日1995年4月26日 申請日期1993年12月9日 優(yōu)先權日1993年10月22日
發(fā)明者松村光也 申請人:松村光也