(57)【要約】【課題】設計段階での負担を軽減しながら静止誘導電器の振動をよりコンパクトな装置で抑制する。【解決手段】実施形態によれば、振動抑制機能付き静止誘導電器２０は、鉄心および巻線と、これらを包囲して、側面に補強部材を有する外側カバー４１と、補強部材３２ａ、３２ｂ、３１に囲まれて外側カバー４１の側面４２を構成する主平板３４に取り付けられて主平板３４に発生する振動を抑制する振動抑制装置４５とを備える。振動抑制装置４５は、主平板３４と互いに平行に配置されて主平板３４よりも小さく平面形状が主平板３４と相似である相似形平板と、相似形平板を支持して主平板３４と相似形平板とを連結する弾性部材とを有する。相似形平板の材質および形状は、相似形平板の固有振動数が主平板３４の固有振動数と近似するように形成されている。【選択図】図１
2014156916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心および巻線と、
前記鉄心および前記巻線を包囲して、側面に補強部材を有する外側カバーと、
前記補強部材に囲まれて前記外側カバーの側面を構成する主平板に取り付けられて前記主平板に発生する振動を抑制する振動抑制装置と、
を備える振動抑制機能付き静止誘導電器であって、
前記振動抑制装置は、
前記主平板と互いに平行に配置されて、前記主平板よりも小さく平面形状が前記主平板と相似である相似形平板と、
前記相似形平板を支持して前記主平板と前記相似形平板とを連結する弾性部材と、
を有し、
前記相似形平板の材質および形状は、前記相似形平板の固有振動数が前記主平板の固有振動数と近似するように形成されている、
ことを特徴とする振動抑制機能付き静止誘導電器。
【請求項２】
前記主平板および前記相似形平板は長方形の板であり、前記弾性部材は、前記長方形の相似形板の四隅に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の振動抑制機能付き静止誘導電器。
【請求項３】
前記外側カバーは、前記鉄心、前記巻線および絶縁媒体を収納する本体タンクを構成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動抑制機能付き静止誘導電器。
【請求項４】
前記鉄心、前記巻線および絶縁媒体を収納する本体タンクをさらに有し、
前記外側カバーは、前記本体タンクの周囲を覆い囲うように設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動抑制機能付き静止誘導電器。
【請求項５】
前記弾性部材のばね定数Ｋ２は、前記主平板の支持ばね定数Ｋ１に対する前記弾性部材のばね定数Ｋ２の比（Ｋ２／Ｋ１）が、前記主平板に用いられる材料の質量密度ρ１に対する前記相似形平板に用いられる材料の質量密度ρ２の比（ρ２／ρ１）と近似するように設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の振動抑制機能付き静止誘導電器。
【請求項６】
前記主平板と前記相似形平板の材料は、前記主平板に用いられる材料の質量密度ρ１に対する前記相似形平板に用いられる材料の質量密度ρ２の比（ρ２／ρ１）と、前記主平板に用いられる材料のヤング率Ｅ１に対する前記相似形平板に用いられる材料のヤング率Ｅ２の比（Ｅ２／Ｅ１）との比（（Ｅ２／Ｅ１）／（ρ２／ρ１））が近似するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の振動抑制機能付き静止誘導電器。
【請求項７】
前記主平板は鋼材により形成されて、前記相似形平板はアルミニウム合金材により形成されていることを特徴とする請求項６に記載の振動抑制機能付き静止誘導電器。
【請求項８】
前記主平板は鋼材により形成されて、前記相似形平板は黄銅により形成されていること、を特徴とする請求項６に記載の振動抑制機能付き静止誘導電器。
【請求項９】
鉄心および巻線の外側にあって前記鉄心および前記巻線を包囲して、側面に補強部材を有する外側カバーの側面の前記補強部材に囲まれた主平板に取り付けられて前記主平板に発生する振動を抑制する振動抑制装置であって、
前記主平板と互いに平行に配置されて、前記主平板よりも小さく前記主平板と相似である相似形平板と、
前記相似形平板の四隅を支持して前記主平板と前記相似形平板とを連結する弾性部材と、
を有し、
前記相似形平板および前記弾性部材の材質および形状は、前記主平板と近似する固有振動数を有するように形成されている、
ことを特徴とする振動抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、振動抑制機能を有する静止誘導電器および振動抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から騒音規制が厳しくなっており、変圧器などの静止誘導電器の低騒音化が強く望まれている。静止誘導電器の騒音の原因は、負荷時に内部の巻線に電流が流れることによる巻線自身の振動、あるいは電圧の負荷による鉄心の磁歪振動である。これら静止誘導電器本体の振動がタンクに伝播し、タンク側面が振動して周囲に音を放射するために騒音が発生する。
【０００３】
この放射音の拡散を防止するための手段として、静止誘導電器をたとえば鉄板製の防音建屋に収納する方法や、タンクの周囲に遮音板を設ける対策が従来から広く実施されている。
【０００４】
ところで、静止誘導電器の騒音は、本体内部構造の振動が静止誘導電器タンクに伝達し、タンクが振動して発生する。したがって、この振動を低減することができれば、騒音を低減することができる。また、放射音抑制手法として用いられる、防音タンク等の防音建屋や遮音板などの性能も、静止誘導電器本体の振動が伝播することで悪化することから、これらの振動を低減することができれば騒音を低減することが可能となる。
【０００５】
このような構造物の振動を低減する手段として動吸振器が用いられる。一般に用いられる動吸振器は質量および剛性からなる振動系で構成される。
【０００６】
動吸振器は、その振動系の固有振動数を、制振対象構造物の基本固有振動数（最低次の固有振動数）に一致させることで、加振力と基本固有振動数との共振を回避する。この場合、１自由度の振動系が制振の対象となる。
【０００７】
しかしながら、電力用変圧器のような大型の構造物では、複数の固有振動数を含む振動を低減する必要がある。このような構造物の振動を抑制するために、振動数領域が広範囲に存在する複数の固有振動数に対応した動吸振器、すなわち多自由度系を考慮した動吸振器の開発が求められている。
【０００８】
このような多自由度系の動吸振器としては、多重動吸振器が知られている。この技術においては、対象構造物で設定された振動数範囲にある複数の固有振動数について、それぞれ固有振動数に一致させた１自由度振動体を固有振動数の数だけ構造物に設置している。これにより、複数の固有振動数に対応した防振効果を得ることができる。つまり、これらは、多重動吸振器を１自由度の動吸振器の集合体として捉えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４１２４８３５号公報
【特許文献２】特許第４２５５１２４号公報
【特許文献３】特許第４３４９４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、従来技術の多自由度動吸振器は、対象構造物の有する複数の固有振動数について加振振動数に対する応答振幅を低減して、共振による振動問題を回避するのに有効な手段の一つである。
【００１１】
しかしながら、この方式では着目する振動数範囲にある固有振動数の数だけ動吸振器が必要になる。このため、固有振動数の数が増えると設置しなくてはならない動吸振器の数が増えることになり、動吸振器全体が大型化するとともに装置の重量が増大する。
【００１２】
一般的に、１自由度の動吸振器では、動吸振器の質点の質量が、制振対象構造物の質量に対して５％以上要求される。
【００１３】
例えば２自由度の場合、この要件による質量の増加は１０％程度なので微小と捕らえ無視できるものである。しかし、複雑な構造物において、例えば２０次までの固有振動数を対象とする場合には、多重動吸振器の質量に対象構造物本体と同量の質量の取付けが必要になる。
【００１４】
実際の制振対象となる構造物には、ばねやその他の物体を取り付けるための構造物が付帯する。したがって、動吸振器の質量には、これらの分の質量増加を見込む必要がある。また、動吸振器の取付けスペースも、個々の１自由度の動吸振器の数だけ必要となり、容積上の制約が生じる。
【００１５】
特に、１自由度の動吸振器は制振対象構造物からの突起部分となるため、損傷防止や安全確保の上から保護の対策も必要になる。さらに、この動吸振器を設計するためには、設計時点において、着目される振動数範囲にある対象構造物の全ての固有振動数を予め全て把握しておくことが要求される。
【００１６】
自由度が限られた単純な構造であれば固有振動数の数が少ないので問題はない。しかし、静止誘導電器本体タンクのような実際の構造物は、連続体であるため自由度が有限ではなく、原理上無限個の固有振動数を有している。このため、着目する振動数の範囲を限定しても相当数の固有振動数を制振装置の設計段階において予め特定しておく必要がある。
【００１７】
これらの固有振動数を漏れなく把握すること、すなわち、制振対象構造物に係る全ての固有振動数を求めることは、有限要素法等による構造解析プログラムを用いても、容易なことではない。
【００１８】
そこで本発明の実施形態は、設計段階での負担を軽減しながら静止誘導電器の振動をよりコンパクトな装置で抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述の目的を達成するため、本発明の実施形態は、鉄心および巻線と、前記鉄心および前記巻線を包囲して、側面に補強部材を有する外側カバーと、前記補強部材に囲まれて前記外側カバーの側面を構成する主平板に取り付けられて前記主平板に発生する振動を抑制する振動抑制装置と、を備える振動抑制機能付き静止誘導電器であって、前記振動抑制装置は、前記主平板と互いに平行に配置されて、前記主平板よりも小さく平面形状が前記主平板と相似である相似形平板と、前記相似形平板を支持して前記主平板と前記相似形平板とを連結する弾性部材と、を有し、前記相似形平板の材質および形状は、前記相似形平板の固有振動数が前記主平板の固有振動数と近似するように形成されている、ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の実施形態は、鉄心および巻線の外側にあって前記鉄心および前記巻線を包囲して、側面に補強部材を有する外側カバーの側面の前記補強部材に囲まれた主平板に取り付けられて前記主平板に発生する振動を抑制する振動抑制装置であって、前記主平板と互いに平行に配置されて、前記主平板よりも小さく前記主平板と相似である相似形平板と、前記相似形平板の四隅を支持して前記主平板と前記相似形平板とを連結する弾性部材と、を有し、前記相似形平板および前記弾性部材の材質および形状は、前記主平板と近似する固有振動数を有するように形成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の実施形態によれば、設計段階での負担を軽減しながら静止誘導電器の振動をよりコンパクトな装置で抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置を取り付けた状態を示す正面図である。
【図２】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の内部を含めた基本構成を模式的に示す正面図である。
【図３】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置を取り付ける前の状態を示す正面図である。
【図４】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器における振動抑制装置の取り付け状態を示す部分正面図である。
【図５】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器における振動抑制装置の図４の第Ｖ線矢視側面図である。
【図６】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する第１板部材と同じ寸法の第２板部材を取り付けた例を示すモデル図である。
【図７】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する第１板部材の寸法等を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。
【図８】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する第１板部材への加振点等を示すモデル図である。
【図９】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の振動系のモデル図である。
【図１０】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は１次、（ｂ）は２次、（ｃ）は３次、（ｄ）は４次のモードを示す。
【図１１】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の振動モードの各次数に対する固有振動数を示す表である。
【図１２】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の第１板部材および第２板部材の１次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。
【図１３】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の第１板部材および第２板部材の２次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。
【図１４】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の第１板部材および第２板部材の３次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。
【図１５】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の第１板部材および第２板部材の４次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。
【図１６】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の同形動吸振器が有り無しそれぞれの場合の加振振動数比と応答振幅の関係を示すグラフである。
【図１７】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する第１板部材と相似形状の第３板部材を取り付けた例を示すモデル図である。
【図１８】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の振動系のモデル図である。
【図１９】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の第３板部材等の寸法等を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。
【図２０】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は１次、（ｂ）は２次、（ｃ）は３次、（ｄ）は４次のモードを示す。
【図２１】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の振動モードの次数に対する固有振動数を示す表である。
【図２２】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の第１板部材および第３板部材の１次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。
【図２３】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の第１板部材および第３板部材の２次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。
【図２４】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の第１板部材および第３板部材の３次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。
【図２５】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の第１板部材および第３板部材の４次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。
【図２６】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器が有り無しそれぞれの場合の加振振動数比と応答振幅の関係を示すグラフである。
【図２７】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の主平板の１次の振動モードを模式的に示す斜視図である。
【図２８】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の主平板の２次の振動モードを模式的に示す斜視図である。
【図２９】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の主平板の３次の振動モードを模式的に示す斜視図である。
【図３０】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の主平板の４次の振動モードを模式的に示す斜視図である。
【図３１】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器における振動抑制装置の主平板の変形の状態を示す側面図である。
【図３２】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器における振動抑制装置の円柱支持部材の取付け位置等の寸法を示す側面図である。
【図３３】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理の一例を示す振動モデル図である。
【図３４】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置の取り付け状態の変形例を示す正面図である。
【図３５】第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の変形例の振動抑制装置を取り付ける前の状態を示す正面図である。
【図３６】第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置を取り付ける前の状態を示す正面図である。
【図３７】第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の第１の変形例の振動抑制装置を取り付ける前の状態を示す正面図である。
【図３８】第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の第２の変形例の振動抑制装置を取り付ける前の状態を示す正面図である。
【図３９】第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置の遮音パネルの（ａ）は部分正面図、（ｂ）は部分側面図である。
【図４０】第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置を取り付けた状態を示す（ａ）は部分正面図、（ｂ）は部分側面図である。
【図４１】第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の第１の変形例の振動抑制装置を取り付けた状態を示す（ａ）は部分正面図、（ｂ）は部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る静止誘導電器の振動抑制装置について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００２４】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置を取り付けた状態を示す正面図である。図２は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の内部を含めた基本構成を模式的に示す正面図である。したがって図２においては、本体タンクの板の厚みや補強部分を省略しており、また本体タンクの手前側の側面を省略している。
【００２５】
また、図３は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置を取り付ける前の状態を示す正面図である。本実施形態による静止誘導電器２０は、図３に示す静止誘導電器２０の本体タンク４１の外面に図１に示すように振動抑制装置４５が取り付けられている。
【００２６】
まず、本実施形態の振動抑制装置４５の制振対象となる静止誘導電器２０の構成について変圧器を例にとって説明する。
【００２７】
静止誘導電器２０は、静止誘導電器２０の本体を構成する図２に示す鉄心１と、巻線２と、絶縁油等の絶縁冷却用媒体と、これらを密閉収納する本体タンク４１を有する。本体タンク４１は、外形がほぼ直方体であり、それぞれの側面４２および上面４３は１枚の板で形成されている。また本体タンク４１は、側面４２および上面４３を補強し強度を向上させるための、複数の主補強３２ａ、主補強３２ｂおよび補強リブ３１を有している。
【００２８】
主補強のうち、側面４２を補強する主補強３２ａは側面４２に沿って鉛直方向に延びるように側面４２に取り付けられている。また、主補強のうち上面４３を補強する主補強３２ｂは上面４３に沿って水平方向に延びるように上面４３に取り付けられている。
【００２９】
主補強３２ａおよび主補強３２ｂの幅方向は、たとえば、両側を同じ方向に折り曲げて断面の曲げ剛性を確保している。両側の端部は側面４２の周囲および上面４３にたとえば溶接により取り付けられ、側面４２の周囲および上面４３に密着している。
【００３０】
側面４２を補強する複数の主補強３２ａは互いに平行に取り付けられている。互いに隣接する側面４２の主補強３２ａの相互間には、それぞれ主補強３２ａの方向と直角方向に補強リブ３１が取り付けられている。補強リブ３１の両端は、互いに隣接する主補強３２ａと結合している。
【００３１】
また、上面４３を補強する複数の主補強３２ｂも互いに平行に取り付けられている。上面４３の主補強３２ｂの相互間には、それぞれ主補強３２ｂの方向と直角方向に補強リブ３１が取り付けられている。補強リブ３１の両端は、互いに隣接する主補強３２ｂと結合している。
【００３２】
ここで、本体タンク４１の側面４２部分の、補強リブ３１および主補強３２ａにて囲まれた長方形の板場部分、および本体タンク４１の上面４３部分の、補強リブ３１および主補強３２ｂにて囲まれた長方形の板場部分、すなわち長方形の板の各部分を主平板３４と呼ぶ。
【００３３】
この実施形態では、図１に示すように、すべての主平板３４に対して、振動抑制装置４５が取り付けられている。
【００３４】
図４は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器における振動抑制装置の取り付け状態を示す部分正面図である。また、図５は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器における振動抑制装置の図４の第Ｖ線矢視側面図である。
【００３５】
主平板３４には、振動抑制装置４５が取り付けられている。振動抑制装置４５は、相似形平板３３ｂ、円柱支持部材４０および連結部材３９を有する。
【００３６】
相似形平板３３ｂは、主平板３４よりも小さく、主平板３４と平面が相似の長方形である。相似形平板３３ｂの長辺ｐの主平板３４の長辺Ｐに対する比（ｐ／Ｐ）と、相似形平板３３ｂの短辺ｑの主平板３４の長辺Ｑに対する比（ｑ／Ｑ）は、いずれもＲとなっている。ここで、Ｒ＜１である。
【００３７】
相似形平板３３ｂの板厚ｈは主平板３４の板厚ＨのＲ２倍となっている。ここで、Ｒ＜１なので、Ｒ２＜１、すなわち、相似形平板３３ｂの板厚ｈは主平板３４の板厚Ｈよりも薄くなっている。
【００３８】
主平板３４の材質が鋼材であるのに対して、相似形平板３３ｂの材質はアルミニウム合金である。相似形平板３３ｂの四隅にはそれぞれ、連結部材３９が、相似形平板３３ｂの各頂点から面が広がる方向に放射状に張り出すように、その一方の端部において取り付けられている。
【００３９】
円柱支持部材４０は、主平板３４の面に垂直に立つように本体タンク４１の外側に取り付けられている。連結部材３９の他方の端部は、円柱支持部材４０の主平板３４との結合部と反対側の端部と結合している。
【００４０】
なお、たとえば、連結部材３９と円柱支持部材４０との取合部分は、連結部材３９に長手方向に長い貫通穴を設け、上部にネジ部を設けた円柱支持部材４０をこの貫通穴の長手方向に複数設け、いずれかの円柱支持部材４０を選択して連結部材３９とネジ止めすることにより、連結部材３９の長さを調節できるようにしてもよい。こうすることにより、弾性部材としての連結部材３９のばね定数を調節することができる。
【００４１】
また、弾性部材としては連結部材３９と円柱支持部材４０の組合せに限定されない。相似形平板３３ｂの四隅に弾性部材が設けられていればよく、たとえば、弾性部材としてのばねを相似形平板３３ｂの四隅に取り付けることでもよい。
【００４２】
ここで、本実施形態の振動抑制装置４５による制振の原理について説明する。図６は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する第１板部材と同じ寸法の第２板部材を取り付けた例を示すモデル図である。
【００４３】
本実施形態の主平板３４に対応する構造物を制振対象構造物１３として、また、振動抑制装置４５に対応する装置を同形動吸振器１６として説明する。
【００４４】
制振対象構造物１３は、第１板部材１１とその四隅に取り付けられた４つの支持ばね１２とを有する。同形動吸振器１６は、制振対象構造物１３とほぼ同じ形状で、長辺、短辺、板厚が制振対象構造物１３とほぼ同じ寸法となるように形成されており、第２板部材１４とその四隅に取り付けられた４つの制振用ばね１５とを有する。
【００４５】
同形動吸振器１６の制振用ばね１５は、それぞれ制振対象構造物１３の第１板部材１１の四隅に取り付けられている。
【００４６】
図７は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する第１板部材の寸法等を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。図７に示すように、第１板部材１１は、１０００ｍｍ×６００ｍｍで厚さが４．８ｍｍの長方形の鋼材である。また、第２板部材１４は、アルミニウム合金材で、形状および寸法は第１板部材１１と同じである。すなわち、１０００ｍｍ×６００ｍｍで厚さが４．８ｍｍの長方形の板材である。
【００４７】
図８は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する第１板部材への加振点等を示すモデル図である。また、図９は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の振動系のモデル図である。
【００４８】
各支持ばね１２は、第１板部材１１の長方形の４つの頂点それぞれに接続されて、第１板部材１１を支持している。これらの支持ばね１２のばね定数は、長方形面に垂直な方向において５８０Ｎ／ｍｍである。第１板部材１１は４つの頂点において長方形面の２方向の並進自由度を拘束する。したがって、制振対象構造物１３は、第１板部材１１の長方形面の面外運動のみを考慮するものとする。
【００４９】
制振用ばね１５それぞれの一方の端部は、第２板部材１４の各頂点に接続され、反対側の端部は第１板部材１１の各頂点に接続される。制振用ばね１５の長方形面に垂直な方向のばね定数は、２００Ｎ／ｍｍである。第２板部材１４の４つの頂点は、水平２方向の並進自由度が拘束され、第１板部材１１と同様に、面外運動のみを考慮する。
【００５０】
同形動吸振器１６を以上のように構成することで、同形動吸振器１６は制振対象構造物１３に対して動力学的に相似な構造物を形成させることができる。
【００５１】
図１０は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は１次、（ｂ）は２次、（ｃ）は３次、（ｄ）は４次のモードを示す。図８の制振対象構造物１３の４次までの固有振動数、固有振動モードを有限要素法による構造解析プログラムを用いて求めると、図１０（ａ）〜（ｄ）のような結果が得られる。
【００５２】
一方、同形動吸振器１６において、制振用ばね１５の制振対象構造物１３との接続点を拘束すると図９のようになる。これは幾何的に図８の制振対象構造物１３と同じ構成、寸法および支持方法である。
【００５３】
図１１は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の振動モードの各次数に対する固有振動数を示す表である。
【００５４】
同形動吸振器１６がない場合の固有振動数は、１次ないし４次について、それぞれ、１０．６Ｈｚ、２６．５Ｈｚ、３２．１Ｈｚ、４４．１Ｈｚである。これに対して、同形動吸振器１６単体の固有振動数は、１次ないし４次について、それぞれ、１０．５Ｈｚ、２６．３Ｈｚ、３２．０Ｈｚ、４４．０Ｈｚである。
【００５５】
同形動吸振器１６がある場合では、低次（同相）では、１次ないし４次のモードの固有振動数は、それぞれ、１０．５Ｈｚ、２５．７Ｈｚ、３０．７Ｈｚ、４２．９Ｈｚで、高次（逆相）では、１次ないし４次のモードの固有振動数は、それぞれ、１０．７Ｈｚ、２６．９Ｈｚ、３２．９Ｈｚ、４４．９Ｈｚである。
【００５６】
図１２は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の第１板部材および第２板部材の１次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。１次モードに関しては、図１２に示すように、低次モードにおいては、第１板部材１１と第２板部材１４とは面外の同方向に変位し、高次モードにおいては、第１板部材１１と第２板部材１４とは面外の反対方向に変位している。
【００５７】
図１３は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の第１板部材および第２板部材の２次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。低次モードと高次モードのいずれも、図１０（ｂ）に示す元の２次の振動モードと基本的には類似した形状である。
【００５８】
図１４は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の第１板部材および第２板部材の３次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。いずれのモードも、図１０（ｃ）に示す元の３次の振動モードと基本的には類似した形状である。
【００５９】
図１５は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の第１板部材および第２板部材の４次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。いずれのモードも、図１０（ｄ）に示す元の４次の振動モードと基本的には類似した形状である。
【００６０】
同じ次数で固有振動数を比較すると、ほぼ同じ結果が得られる。また、図１２〜図１５に示す１次ないし４次それぞれの固有振動モードは、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示すものとほとんど同じ形状となっている。
【００６１】
次に、鋼材とアルミニウム合金材で材料定数の比を比較する。
【００６２】
鋼材のヤング率Ｅ１の値は２０６ＧＰａ、質量密度ρ１の値は７．８６×１０３Ｋｇ／ｍ３であるのに対して、アルミニウム合金材のヤング率Ｅ２の値は７２ＧＰａ、質量密度ρ２の値は２．７×１０３Ｋｇ／ｍ３である。
【００６３】
アルミニウム合金材のヤング率Ｅ２に対する鋼材のヤング率Ｅ１の比（Ｅ１／Ｅ２）は、２０６／７２＝２．８６となる。また、アルミニウム合金材の質量密度ρ２に対する鋼材の質量密度ρ１の比（ρ１／ρ２）は、７．８６×１０３／２．７×１０３＝２．９１である。すなわち、ヤング率の比（Ｅ１／Ｅ２）は２．８６、質量密度の比（ρ１／ρ２）は２．９１といずれも約２．９でありほぼ等しいものと考えることができる。
【００６４】
ここで、支持ばね１２のばね定数と制振用ばね１５のばね定数との比は、５８０／２００＝２．９に設定されている。こうすることによって、同形動吸振器１６の剛性、質量は、制振対象構造物１３に対する比をほぼ２．９に設定することができる。
【００６５】
このため、同形動吸振器１６単体の固有振動特性は、制振対象構造物１３と同じ特性を有している。つまり、同形動吸振器１６は制振対象構造物１３に、動力学的に相似な構造物となっている。
【００６６】
ある構造物にその構造物と同一の固有振動特性を有する別の構造物を接続すると、各固有振動モードに対して、元の構造物と後から設置した構造物の２つの構造物の変位方向が互いに逆方向となる二つのモードが現れる。
【００６７】
二つのモードに対応する固有振動数は、元の固有振動数を挟んで低い側（低次）の固有振動数と高い側（高次）の固有振動数になる。低次の固有振動数に対応する低次固有振動モードでは２つの構造は同方向の変位を生じ、高次の固有振動数に対応する高次固有振動モードでは２つの構造は逆方向の変位を生じる。
【００６８】
調和加振力が作用した場合、２つの固有振動数に挟まれた領域では、２つのモードの周波数応答は元の構造で互いに逆方向となるので打ち消しあって合成された応答は小さくなる。これが動吸振器（本実施形態の振動抑制装置４５）の原理である。制振対象構造物１３に対して動力学的に相似な構造物である動吸振器は、制振対象構造物１３とほぼ同一の固有振動特性を有するため、各モードの周波数応答を低減する効果を有する。
【００６９】
図１６は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する同形動吸振器の同形動吸振器が有り無しそれぞれの場合の加振振動数比と応答振幅の関係を示すグラフである。具体的には、加振点Ｐ（図８参照）に調和加振力ＦｃｏｓΩｔが作用した場合の周波数応答解析の結果を示す。
【００７０】
横軸は加振角振動数Ωを対象構造物の１次角固有振動数ω１で割った加振振動数比λである。縦軸は点Ｐにおける応答振幅ｘＰを静的変位ｘｓｔで除した応答倍率ｘＰ／ｘｓｔである。
【００７１】
図１６中の破線Ｙ１で示す曲線は動吸振器なしの場合を示し、実線Ｘ１で示す曲線は動吸振器ありの場合を示している。破線Ｙ１で示す動吸振器が設置されていない場合の応答に対して、実線Ｘ１で示す同形動吸振器１６が設置された場合の応答を比較すると、同形動吸振器１６を設置することによって、すべての共振点における応答振幅がいずれも低減されており、同形動吸振器１６は防振に有効であることがわかる。
【００７２】
従来の動吸振器は、設計するときに制振対象構造物の固有振動数を正確に把握しておくことが必要である。これに対して、同形動吸振器１６は、制振対象構造物１３と同一の構造で、材質を鋼材からアルミニウム合金材に変更し、制振用ばね１５のばね定数を支持ばね１２の１／２．９に設定するだけで容易に設計することができる。
【００７３】
また、同形動吸振器１６（振動抑制装置４５）の設置も単純に制振対象構造物１３と平行してわずかにずらして配置するだけなのでスペースもそれほど広がらず、省スペースである。多重動吸振器は複数個の動吸振器を取り付けなくてはならないのに対して、本実施形態では同形動吸振器１６を一つ取り付けるだけなので、設置作業も容易である。
【００７４】
質量は、第１板部材１１および第２板部材１４のみで考慮すると、第２板部材１４による増加分は、第１板部材１１の約３０％程度となる。従来の多重動吸振器で４次モードまでを制振する場合は、１つの動吸振器の質量を対象構造物の５％とすると２０％の質量になるが、制振範囲が６モード以上まで拡大されると３０％を超えてしまう。
【００７５】
これに対して、本実施形態による同形動吸振器１６は固有振動数が制振対象構造物１３にほぼ一致しているので、単独でより高次の固有振動モードにまで、制振効果がある。つまり、６次以上の固有振動モードを制振対象とする場合には質量の面でも有利である。
【００７６】
続いて、上記の同形動吸振器１６の原理を用いて、本実施形態の振動抑制装置４５等の構成をモデル化した相似形動吸振器１６ａについて説明する。
【００７７】
図１７は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する第１板部材と相似形状の第３板部材を取り付けた例を示すモデル図である。また、図１８は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の振動系のモデル図である。
【００７８】
相似形動吸振器１６ａは、第３板部材１４ａと、４つの制振用ばね１５ａとを有する。第３板部材１４ａは、アルミニウム合金材の長方形状の平板で、制振対象構造物１３の第１板部材１１に対して倍率０．６の相似形をなしている。
【００７９】
図１９は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の第３板部材等の寸法等を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。
【００８０】
一般に長方形平板の固有振動数は、下記の式（１）で表されるＧ０に比例する。
【数１】
2014156916.tif 000003
【００８１】
式（１）において、ａおよびｂは、それぞれ長方形の長辺および短辺の長さ、ｈは板厚である。Ｅおよびρは、それぞれ材料のヤング率および質量密度である。また、ｍおよびｎは、長辺方向および短辺方向のそれぞれのモードにおける腹の数、すなわち長辺方向および短辺方向のそれぞれのモードの次数である。
【００８２】
制振対象構造物１３の第１板部材１１と同一の固有振動特性を有する板部材を得るには、長辺と短辺の長さの比は同一、すなわち、相似形とする必要がある。第３板部材１４ａの辺の長さが、第１板部材１１の０．６倍に設定されたので、固有振動数を同一とするためには式（１）によれば、板厚は（０．６）２＝０．３６倍とすればよい。すなわち、第３板部材１４ａの板厚は、４．８×０．３６＝１．７ｍｍとしている。
【００８３】
このとき、第３板部材１４ａと第１板部材１１との質量比は、（０．６）４／２．９で０．０５となるので、制振用ばね１５ａのばね定数は、５８０×０．０５＝２９Ｎ／ｍｍとする。
【００８４】
図２０は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は１次、（ｂ）は２次、（ｃ）は３次、（ｄ）は４次のモードを示す。
【００８５】
図２１は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の振動モードの次数に対する固有振動数を示す表である。
【００８６】
相似形動吸振器１６ａがない場合の固有振動数は、図１１の表の場合と同じである。一方、相似形動吸振器１６ａ単体の場合は、１次ないし４次のモードの固有振動数は、それぞれ、１０．７Ｈｚ、２４．８Ｈｚ、３１．７Ｈｚ、４０．５Ｈｚである。
【００８７】
相似形動吸振器１６ａがある場合では、低次（同相）では、１次〜４次それぞれ、９．５Ｈｚ、２４．２Ｈｚ、２９．９Ｈｚ、４０．５Ｈｚで、高次（逆相）では、１次ないし４次のモードの固有振動数は、それぞれ、１１．２Ｈｚ、２７．０Ｈｚ、３３．９Ｈｚ、４４．２Ｈｚである。
【００８８】
図２２は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の第１板部材および第３板部材の１次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。いずれのモードも、図２０（ａ）に示す元の１次の振動モードと基本的には類似した形状である。
【００８９】
図２３は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の第１板部材および第３板部材の２次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。いずれのモードも、図２０（ｂ）に示す元の２次の振動モードと基本的には類似した形状である。
【００９０】
図２４は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の第１板部材および第３板部材の３次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。いずれのモードも、図２０（ｃ）に示す元の３次の振動モードと基本的には類似した形状である。
【００９１】
図２５は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器の第１板部材および第３板部材の４次の振動モードを模式的に示す斜視図で、（ａ）は低次モード、（ｂ）は高次モードを示す。いずれのモードも、図２０（ｄ）に示す元の４次の振動モードと基本的には類似した形状である。
【００９２】
図２２ないし図２５に示す１次なし４次モードを基本とする低次側および高次側の固有振動モードは、図２０（ａ）ないし図２０（ｄ）に示すものとほとんど同じになる。すなわち、相似形動吸振器１６ａは、制振対象構造物１３に対して動力学的に相似な構造物を形成している。
【００９３】
図２６は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理を説明する相似形動吸振器が有り無しそれぞれの場合の加振振動数比と応答振幅の関係を示すグラフである。具体的には、加振点Ｐ（図８参照）に調和加振力ＦｃｏｓΩｔが作用した場合の周波数応答解析の結果を示している。
【００９４】
図２６の横軸は、加振角振動数Ωを制振対象構造物１３の１次角固有振動数ω１で割った加振振動数比λである。また、図２６の縦軸は、加振点Ｐ（図８参照）における応答振幅ｘＰを静的変位ｘｓｔで除した応答倍率ｘＰ／ｘｓｔである。
【００９５】
図２６中の破線Ｙ２で示す曲線は相似形動吸振器がない場合を示し、実線Ｘ２で示す曲線は相似形動吸振器が取り付けられている場合を示している。
【００９６】
破線Ｙ２で示す相似形動吸振器１６ａが設置されていない場合の応答に対して、実線Ｘ２で示す相似形動吸振器１６ａが設置された場合の応答を比較すると、相似形動吸振器１６ａを設置することによってすべての共振点における応答振幅がいずれも顕著に低減されていることがわかる。
【００９７】
第１板部材１１の形状を動力学的に相似に縮小することにより、質量の増加を第１板部材１１の６０％まで軽減することができる。このため、第２板部材１４等からなる同形動吸振器１６を取り付けた場合に比べて、設置スペースを小さくすることができ、且つ動吸振器を取り付ける作業も容易になる。
【００９８】
以上の制振原理に基づいて、本実施形態の静止誘導電器２０の振動抑制装置４５の作用について説明する。本実施形態の振動抑制装置４５は、上述の相似形動吸振器１６ａと同じ原理に基づいて、主平板３４の振動を抑制するものである。
【００９９】
静止誘導電器２０は、運転状態では、電圧を与えることにより鉄心材料である薄板にひずみが生じて磁歪振動は発生する。また巻線に流れる電流により巻線間に発生する電磁機械力により巻線の振動が発生する。
【０１００】
このような、静止誘導電器２０本体内の振動が、本体タンク４１へ直接伝播する、あるいは本体タンク４１に封入された絶縁冷却用媒体を介して伝播することによって、主平板３４の面に対して垂直方向に振動（板面振動）が発生する。この振動は、本体タンク４１の外部に対して騒音源となる。
【０１０１】
静止誘導電器２０の運転時振動は、電源周波数の２倍の帯域の周波数成分と、その倍調波成分からなる高調波成分を有しており、主平板３４はこれらの特定の振動数を持つ加振を受ける。このため、主平板３４の振動の周波数特性、あるいは当該振動が発生することによって生じる騒音の周波数特性は、静止誘導電器２０内部の振動周波数が卓越するが、発生騒音のレベルは主平板３４の振動量の影響を大きく受ける。
【０１０２】
騒音等の問題になるのは板面振動の低次モードである。これは、低次モードのモード減衰率が他のモードに比べて小さいためである。すなわち、高次モードは減衰率が大きいので振動が大きくなりにくいため、相対的に低次振動の影響が現れやすい。
【０１０３】
図２７は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の主平板の１次の振動モードを模式的に示す斜視図である。同様に、図２８は、主平板の２次の振動モード、図２９は、主平板の３次の振動モード、図３０は、主平板の４次の振動モードを模式的に示す斜視図である。
【０１０４】
図４、図５に示した主平板３４は鋼板であり、一方相似形平板３３ｂは主平板３４と同じ厚さのアルミニウム合金材である。相似形平板３３ｂの縦横の寸法比は主平板３４と同じであるが、外形寸法は主平板３４を縮小した大きさになっている。
【０１０５】
主平板３４に対して動力学的相似構造物を設計する場合、図３１のように主平板３４とほぼ同じ形状で、長辺、短辺、板厚がほぼ同じ寸法の平板（同形平板３３ａ）を用いることが最も容易な方法である。この場合、主平板３４と同形平板３３ａは、それぞれの各頂点でばね部材を介して接続させる必要がある。
【０１０６】
しかしながら、図３に示すように、主平板３４の縁の全域は、通常は補強部材に溶接されており、縁における振動モードの変位は、板面（長方形面）の中央に比べて小さい。
【０１０７】
図３１は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器における振動抑制装置の主平板の変形の状態を示す側面図である。図３１には破線で図２７の１次モードの変位を示しているが、補強部材との接続部は節になっていてほとんど変形していないことがわかる。
【０１０８】
この位置で主平板３４と同形平板３３ａとを接続すると、両者の固有振動数はすべての次数でほぼ一致する。しかし、固有振動モードはいずれも二つの構造物が独立したものとなってしまうので、同形平板３３ａは動吸振器として作用しない。このため、同形平板３３ａを用いる方法は、主平板３４の制振に対して効果が低い。
【０１０９】
そこで、本実施形態では、相似形平板３３ｂが動力学的相似構造物として機能するように、相似形平板３３ｂおよび連結部材３９の構造を決定している。以下に、相似形平板３３ｂおよび連結部材３９の構成の決定について説明する。
【０１１０】
図３２は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器における振動抑制装置の円柱支持部材の取付け位置等の寸法を示す側面図である。図３２に示すように相似形平板３３ｂの寸法Ｂを、主平板３４の寸法Ｃから両側から図中のＡで示す量（寸法Ａ）だけ縮めた大きさとする。すなわち、Ｂ＝Ｃ−２Ａが成り立つ。
【０１１１】
今、仮想的に荷重Ｆを主平板３４の中央に主平板３４に垂直な方向に作用させて、相似形平板３３ｂの頂点の位置における主平板３４の変位をδとする。
【０１１２】
図３３は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の制振原理の一例を示す振動モデル図である。ここで、ＫＡ＝Ｆ／４δとおけば、主平板３４は、図３３に示すように、４つの頂点をばね定数ＫＡのばね部材で支持された一辺の長さがＢの長方形の平板と等価な平板（等価平板）とみなすことができる。この等価的なばね定数ＫＡを、主平板３４の支持ばね定数と呼ぶものとする。
【０１１３】
相似形平板３３ｂは、当該等価平板と同じ寸法で、アルミニウム合金材で形成される。また、この相似形平板３３ｂは、４つの各頂点において、ばね定数Ｋｂのばね（連結部材３９）で接続される。
【０１１４】
ばね定数Ｋｂは、ばね定数ＫＡに、鋼材のヤング率およびアルミニウム合金材のヤング率の比α（前述によりα＝２．９）を乗じたものである。すなわち、Ｋｂ＝αＫＡが成り立つ。連結部材３９のばね定数は、Ｋｂになるように設計する。ただし、寸法Ａは主平板３４の外周（縁）から制振対象モードの最も近い腹までの距離より小さくすることが必要になる。
【０１１５】
振動抑制装置４５を上述の相似形動吸振器１６ａのように構成することで、振動抑制装置４５は制振対象構造物１３である主平板３４に対して動力学的に相似な構造物を形成させることができる。これによって円柱支持部材４０の主平板３４との接続位置を固定して、振動抑制装置４５単独の固有振動特性を主平板３４の固有振動数とほぼ等しくすることができる。
【０１１６】
主平板３４に対して動力学的に相似な構造物である振動抑制装置４５は、主平板３４とほぼ同一の固有振動特性を有する。このため、上述の原理により、低次および高次モードそれぞれの周波数応答を低減する効果を有する。
【０１１７】
従来の振動抑制装置４５（動吸振器）は、設計するときに主平板３４の固有振動数を正確に把握しておくことが必要である。これに対して、本実施形態の振動抑制装置４５は、上述のように比較的容易に設計することができる。
【０１１８】
また、振動抑制装置４５の設置も主平板３４に互いに間隔をあけて平行に配置するだけなので設置スペースがあまり大きくならない。
【０１１９】
以上のように本実施形態によれば、静止誘導電器の本体タンク４１の振動を効率よく抑制することができる。
【０１２０】
また、図示していないが、本実施形態の相似形平板３３ｂには、シート状の吸音材を取り付けることができる。この吸音材は、相似形平板３３ｂの長方形面のうち、主平板３４に対向する側に取り付けられる。これにより、振動抑制装置４５の外形寸法を増大させることなく、騒音の低減効果をより向上させることができる。
【０１２１】
なお、本実施形態では、第２板部材１４（相似形平板３３ｂ）をアルミニウム合金材で形成されている例を示したが、これに限らない。たとえば、黄銅で形成してもよい。
【０１２２】
アルミニウム合金の場合は、鋼材とアルミニウム合金材のヤング率の比と鋼材とアルミニウム合金材の質量密度の比がほぼ等しいが、黄銅の場合は、鋼材と黄銅のヤング率の比と鋼材と黄銅の質量密度の比は近似しない。
【０１２３】
言い換えれば、アルミニウム合金は、そのヤング率の値と質量密度の値の比が、鋼材のヤング率の値と質量密度の値の比に近似する材料であるが、黄銅は、そのヤング率の値と質量密度の値の比が、鋼材のヤング率の値と質量密度の値の比に近似する材料ではない。黄銅のヤング率および質量密度の値は、それぞれ１０３ＧＰａ、８．６５×１０３Ｋｇ／ｍ３である。
【０１２４】
鋼材のヤング率Ｅ１に対する黄銅材のヤング率Ｅ２の比（Ｅ２／Ｅ１）は、０．５であるのに対して、鋼材の質量密度ρ１に対する黄銅材の質量密度ρ２の比（ρ２／ρ１）は１．１であり、互いに異なるが、式（１）のＧ０に相当する次の式（２）のＧ１が同一の値を維持できれば、上記実施形態と同等の制振効果が得られる。
【０１２５】
この場合、第２板部材１４の平面形状は０．６の比の相似形状であるので、式（１）は、次の式（２）のようになる。
【数２】
2014156916.tif 000004
すなわち、第２板部材１４の板厚を第１板部材１１の板厚の０．２４倍にすればよい。
【０１２６】
なお、第２板部材１４と第１板部材１１の質量密度の比は１．１であるので、第２板部材１４と第１板部材１１の質量比は、（０．６）４／１．１で０．１となるので、制振用ばね１５のばね定数は、５８０×０．１＝５８Ｎ／ｍｍとすればよい。
【０１２７】
今、静止誘導電器２０の最も外側の面を外側カバーと呼ぶとすると、本実施形態においては、本体タンク４１の面が外部から視認できるので、本体タンク４１が外側カバーということになる。この場合、振動抑制装置４５は外側カバーである本体タンク４１に取り付けることになる。
【０１２８】
図３４は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置の取り付け状態の変形例を示す正面図である。特に振動を抑制したい１区画の主平板３４にのみ設置している。
【０１２９】
このように、振動抑制装置４５を設置する個数については、目的に合わせて１台または２台以上を必要に応じて設置すれば良い。なお、振動抑制装置４５自身の振動が、新たな騒音発生源となる可能性があるため、騒音低減の観点からは本体タンク内面側に設置することが望ましい。
【０１３０】
このようにヤング率および質量密度の比が、鋼材に近似する材料ではなくとも、第２板部材１４の厚さを調整することにより同等の効果が得られ、材料の選定の幅を広げることができる。また、静止誘導機器の外形形状は、図３に示すものに限らない。
【０１３１】
図３５は、第１の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の変形例の振動抑制装置を取り付ける前の状態を示す正面図である。このような形状でも主平板３４に振動抑制装置４５を取り付けることにより同様に効果が得られる。
【０１３２】
［第２の実施形態］
図３６は、第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置を取り付ける前の状態を示す正面図である。本実施形態は第１の実施形態の変形である。本実施形態における静止誘導電器２０においては、本体タンク４１の外側に遮音板２１が取り付けられている。この遮音板２１は複数の遮音パネル２５（図３９参照）を組み合わせることで構成されている。
【０１３３】
図３７は、第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の第１の変形例の振動抑制装置を取り付ける前の状態を示す正面図である。この静止誘導電器２０は、本体タンク４１を補強し強度を向上させるために設置されている複数の補強リブ３１あるいは主補強３２ａに、本体タンク４１の上下に設置された取付台座２３や防振ゴム２２を介して、静止誘導電器２０の騒音を低減するための、遮音板２１が設けられている。この遮音板２１は複数の遮音パネル２５（図３９参照）を組み合わせることで構成されている。
【０１３４】
図３８は、第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の第２の変形例の振動抑制装置を取り付ける前の状態を示す正面図である。静止誘導電器２０の周囲を覆い囲うように、防音タンク２４が設置されている。この防音タンク２４は複数の遮音パネル２５（図３９参照）を組み合わせることで構成されている。
【０１３５】
図３７および図３８で示す静止誘導電器２０も、本実施形態における静止誘導電器２０と同様に、複数の遮音パネル２５（図３９参照）の組み合わせを有している。
【０１３６】
今、本実施形態あるいはこれらの変形例のように、本体タンク４１の外側に遮音板２１あるいは防音タンク２４が設けられている場合は、外部から見て、遮音板２１あるいは防音タンク２４によって本体タンク４１が隠されている部分は、遮音板２１あるいは防音タンク２４が外側カバーということになる。
【０１３７】
したがって、本体タンク４１のうち外部から見て見える部分に加えて、遮音板２１あるいは防音タンク２４などの外側カバーにも振動抑制装置４５を設けることが有効である。以下、遮音板２１あるいは防音タンク２４に振動抑制装置４５を取り付ける内容についてのみ説明する。
【０１３８】
図３９は、第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置の遮音パネルの（ａ）は部分正面図、（ｂ）は部分側面図である。遮音パネル２５は、パネル外枠２６に囲まれた主平板３４、主平板３４の補強部材である補強リブ３１を有する。補強リブ３１は、両端をパネル外枠２６に結合している。
【０１３９】
なお、図３９は、主平板３４が４枚ある場合を示しているが、遮音パネル２５の有する主平板３４の枚数はこれに限らない。１枚の場合でもよいし、５枚以上の場合でもよい。また、横１列で構成されていてもよいし、縦１列で構成されていてもよい。
【０１４０】
図４０は、第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の振動抑制装置を取り付けた状態を示す（ａ）は部分正面図、（ｂ）は部分側面図である。４つの主平板３４には、全て振動抑制装置４５が取り付けられている。
【０１４１】
また、振動抑制装置４５は、補強リブ３１の取り付けられている方の面に取り付けられている。取り付ける面は、本実施形態の方の面でもよいし、反対側の面でもよい。配置上の制約がある場合は、補強リブ３１の取り付けられている方の面に取り付けるのが望ましい。
【０１４２】
図４１は、第２の実施形態に係る振動抑制機能を有する静止誘導電器の第１の変形例の振動抑制装置を取り付けた状態を示す（ａ）は部分正面図、（ｂ）は部分側面図である。４枚の主平板３４の中の１枚にのみ、取り付けられている。
【０１４３】
このように、振動抑制装置４５の台数については、目的に合わせて１台または２台以上を必要に応じて設置すれば良い。
【０１４４】
［その他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、実施形態では、相似形平板３３ｂの長辺および短辺それぞれの主平板３４の長辺および短辺に対する比を０．６としている例を示したが、これより小さい場合でも大きい場合でも適宜用いることができる。
【０１４５】
また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【０１４６】
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４７】
１…鉄心、２…巻線、１１…第１板部材、１２…支持ばね、１３…制振対象構造物、１４…第２板部材、１４ａ…第３板部材、１５、１５ａ…制振用ばね（弾性部材）、１６…同形動吸振器、１６ａ…相似形動吸振器、２０…静止誘導電器（振動抑制機能付き静止誘導電器）、２１…遮音板（外側カバー）、２２…防振ゴム、２３…取付台座、２４…防音タンク（外側カバー）、２５…遮音パネル（外側カバー）、２６…パネル外枠、３１…補強リブ（補強部材）、３２ａ、３２ｂ…主補強（補強部材）、３３ａ…同形平板、３３ｂ…相似形平板、３４…主平板、３９…連結部材（弾性部材）、４０…円柱支持部材、４１…本体タンク（外側カバー）、４２…側面、４３…上面、４５…振動抑制装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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