(57)【要約】【課題】            三巻線モールド変圧器が接続された交直変換装置のスイッチングの方向が逆になるような制御で運転された場合に、鉄心より発生する漏れ磁束が巻線間に集中し、漏れ磁束による鎖交が生じても、各モールドコイルの局部過熱を抑え、変圧器の温度上昇を防止することができる三巻線モールド変圧器を提供する。【解決手段】        鉄心を中心に内側から順に、二次巻線を樹脂にてモールドした二次モールドコイル、一次巻線を樹脂にてモールドした一次モールドコイルを設置し、二次モールドコイルおよび一次モールドコイルの下側に鉄心を中心に内側から順に、三次巻線を樹脂にてモールドした三次モールドコイル、一次巻線を樹脂にてモールドした一次モールドコイルを設置し、二次モールドコイルと三次モールドコイルの上下間および一対の一次モールドの上下間には、空隙（エアーギャップ）を設ける。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心を中心に一次巻線、二次巻線、三次巻線を備えた三巻線モールド変圧器であって、鉄心を中心に内側から順に、二次巻線を樹脂にてモールドした二次モールドコイル、一次巻線を樹脂にてモールドした一次モールドコイルが設置され、該二次モールドコイルおよび一次モールドコイルの下方又は上方に該鉄心を中心に内側から順に、三次巻線を樹脂にてモールドした三次モールドコイル、一次巻線を樹脂にてモールドした一次モールドコイルが設置されており、二次モールドコイルと三次モールドコイルの上下間および一対の一次モールドの上下間には、空隙を設けて各モールドコイルが配置されており、二次巻線および三次巻線の外周側モールド内にそれぞれ混触防止板を具備することを特徴とする三巻線モールド変圧器。
【請求項２】
前記二次モールドコイルと前記三次モールドコイルの上下間および、一対の一次モールドコイルの上下間に設けられた空隙に、前記鉄心と接続された磁束誘導鉄心が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の三巻線モールド変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交直変換装置に接続される三巻線モールド変圧器に関し、特に交直変換装置のスイッチングの方向が逆になるような制御に好適な三巻線モールド変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来使われている、三巻線モールド変圧器における巻線の配置は、鉄心を中心として同心円状に内側から、三次巻線、二次巻線、一次巻線と配置される場合と、鉄心を中心として、内側に上下に、二次巻線、三次巻線を配置し、外側に一次巻線を配置する場合がある。
【０００３】
交直変換装置に用いられる変圧器に対する要求で最も重要なのは、一次〜二次短絡インピーダンスと一次〜三次短絡インピーダンスを等しくすることであるので、鉄心を中心として同心円状に内側から、一次巻線、二次巻線、三次巻線と配置すると、変圧器単体で短絡インピーダンスを合わせるのは困難であることから、一般に図５、６に示すような、上下に二次巻線２と三次巻線３を配置し、二次巻線２と三次巻線３の外周に混触防止板１１を配置して全体を樹脂にてモールドした二次・三次モールドコイル１２と、一次巻線を樹脂にてモールドした一次モールドコイル５とを、鉄心１を中心にして内側から順に配置する構成の三巻線モールド変圧器Ｃが用いられている。
【０００４】
このような従来の三巻線モールド変圧器を、交直変換装置のスイッチングの方向が逆になるような制御で運転すると、鉄心から多量の漏れ磁束が二次巻線２と三次巻線３の間を鎖交し、各巻線をモールドしたモールドコイルの局部加熱を生じ、さらに、二次巻線２と三次巻線３の間を鎖交する漏れ磁束は、混触防止板にも局部過熱を生じさせていた。
【０００５】
モールドコイルに局部加熱を生じる場合、従来は、二台の変圧器に分割するか、磁束密度を下げて、漏れ磁束を抑えるか、または放熱を良くするために、鉄心とモールドコイルの隙間を大きくして放熱性を向上させる等の方法で、局部加熱による温度上昇を防止していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の三巻線モールド変圧器における、モールドコイルの局部加熱による温度上昇の防止方法としては、変圧器を二台に分割する方法があるが、据付スペースが余分に必要となるといった問題点を有していた。また、磁束密度を下げる方法では、鉄心材の量が増加し、変圧器全体の体積や重さが増加し、コストも増加するという問題点があった。そして、鉄心とモールドコイルの隙間を大きくする方法では、モールドコイルの材料、変圧器全体の体積および重量の増加を伴い、その結果コストの増加につながる問題点があった。
【０００７】
さらに、従来の三巻線モールド変圧器には、鉄心からの漏れ磁束が巻線に進入し、変圧器の温度上昇を誘発するといった問題もある。
【０００８】
本発明は、変圧器の分割や体積、コスト等の大幅な増加を生じないで温度上昇を抑えることが可能な三巻線モールド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】
【０００９】
本発明の三巻線モールド変圧器は、鉄心を中心に内側から順に、二次巻線を樹脂にてモールドした二次モールドコイル、一次巻線を樹脂にてモールドした一次モールドコイルが設置され、該二次モールドコイルおよび一次モールドコイルの下方又は上方に該鉄心を中心に内側から順に、三次巻線を樹脂にてモールドした三次モールドコイル、一次巻線を樹脂にてモールドした一次モールドコイルが設置されており、二次モールドコイルと三次モールドコイルの上下間および一対の一次モールドの上下間には、空隙を設けて各モールドコイルが配置されており、二次巻線および三次巻線の外周側モールド内にそれぞれ混触防止板を具備することを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記二次モールドコイルと前記三次モールドコイルの上下間および、一対の一次モールドコイルの上下間に設けられた空隙に、前記鉄心と接続された磁束誘導鉄心が設置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の三巻線モールド変圧器は、鉄心を中心に内側から順に、二次巻線を樹脂にてモールドした二次モールドコイル、一次巻線を樹脂にてモールドした一次モールドコイルが設置され、該二次モールドコイルおよび一次モールドコイルの下方又は上方に該鉄心を中心に内側から順に、三次巻線を樹脂にてモールドした三次モールドコイル、一次巻線を樹脂にてモールドした一次モールドコイルが設置されており、二次モールドコイルと三次モールドコイルの上下間および一対の一次モールドの上下間には、空隙を設けて各モールドコイルが配置されており、二次巻線および三次巻線の外周側モールド内にそれぞれ混触防止板を具備することにより、変圧器が接続された交直変換装置のスイッチングの方向が逆になるような制御で運転された場合、鉄心より発生する漏れ磁束が巻線間に集中しても漏れ磁束が空隙（エアーギャップ）に集中し、漏れ磁束による鎖交が生じても、各モールドコイルの局部過熱を抑え、変圧器の温度上昇を防止することができる。
【００１２】
さらに、前記二次モールドコイルと前記三次モールドコイルの上下間および、一対の一次モールドコイルの上下間に設けられた空隙に、前記鉄心と接続された磁束誘導鉄心が設置されていることにより、鉄心より発生する漏れ磁束が磁束誘導鉄心により誘導され、鉄心からの漏れ磁束が巻線に進入することを防ぎ、モールドコイルの局部過熱が抑えられ、変圧器の温度上昇を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、図を用いて本発明の三巻線モールド変圧器について説明する。
【００１４】
図１には、二次巻線と三次巻線の間に、漏れ磁束が鎖交するのを抑えるための上下のモールド間に空隙を有する三巻線モールド変圧器Ａの実施形態を示している。
【００１５】
図１に示すように、巻線をモールドしたモールドコイルが、鉄心１を中心に上下２段に配置されている。上段に内側に配置されているのは、二次巻線２を樹脂にてモールドした二次モールドコイル６であり、上段の二次モールドコイル６の外側に配置されているのが、一次巻線４を樹脂にてモールドした一次モールドコイル５である。二次モールドコイル６内には、二次巻線２の外側に混触防止板１１が含まれている。
【００１６】
下段には、内側に三次巻線３を樹脂にてモールドした三次モールドコイル７が、外側に一次巻線４を樹脂にてモールドした一次モールドコイル５が配置されている。三次モールドコイル７内には、三次巻線３の外側に混触防止板１１が含まれている。
【００１７】
内側に上下に配置された二次モールドコイル６と三次モールドコイル７の間には、図２（ａ）に示すように、空隙（エアーギャップ）を設けてあり、外側に上下に配置された２個の一次モールドコイル５の間にも空隙（エアーギャップ）が設けてある。
【００１８】
巻線をモールドする樹脂としては、エポキシ樹脂等が用いられるが特に限定するものではない。また鉄心１は、バンド締め構造による鉄心等が用いられるが、これらの条件は本発明を限定するものではなく、従来の変圧器に用いられている様々なものを用いることができる。
【００１９】
本発明の特徴である上下のモールドコイル間に設けられた空隙（エアーギャップ）がどのような作用をもたらすのか、図２を用いて説明する。
【００２０】
図２は、本実施形態の三巻線モールド変圧器Ａの概略断面図である。本発明による三巻線モールド変圧器Ａを交直変換装置（図示せず）に接続し、交直変換装置のスイッチングの方向が逆になるような制御で運転された場合、鉄心１より発生する漏れ磁束１０が巻線間に集中しても、上下のモールドコイル間（二次モールドコイル６と三次モールドコイル７間および２個の一次モールドコイル５間）に空隙（エアーギャップ）を設けてあることにより、鉄心１より発生する漏れ磁束１０が、この空隙（エアーギャップ）に集中する。
【００２１】
その結果、漏れ磁束１０による鎖交が生じても、各モールドコイルの局部過熱を生じることが無いので、三巻線モールド変圧器Ａの温度上昇を防止することが可能となる。
【００２２】
図３，４には本発明による三巻線モールド変圧器の別の実施形態が示されている。この図を用いて本発明の別の実施形態である三巻線モールド変圧器Ｂについて説明する。
【００２３】
図３，４に示される三巻線モールド変圧器Ｂは、主な構造は前記実施形態の三巻線モールド変圧器Ａと同様であり、鉄心１および一次モールドコイル５、二次モールドコイル６、三次モールドコイル７の配置、二次モールドコイル６および三次モールドコイル７に含まれる混触防止板１１、およびそれらの材質等については、三巻線モールド変圧器Ａと全く同じである。
【００２４】
異なる点は、三巻線モールド変圧器Ｂに設けられた上下モールドコイル間の隙間には、漏れ磁束誘導鉄心９が設けられている。
【００２５】
前記漏れ磁束誘導鉄心９は鉄心１を中心とした円盤状で、上下モールドコイル間をその外側まで貫くように形成されている。
【００２６】
前記実施形態と同様に、交直変換装置のスイッチングの方向が逆になるような制御で運転された場合、図４（ａ）の断面図に示すように、鉄心１より発生する漏れ磁束１０が、前記漏れ磁束誘導鉄心９に誘導される。
【００２７】
その結果、各モールドコイルの局部過熱が抑えられ、三巻線モールド変圧器Ｂの温度上昇を防止することができる。
【００２８】
このように、本発明の三巻線モールド変圧器は、磁束密度を抑えることなく、漏れ磁束による局部加熱を抑え、温度上昇を防止することが可能となる。また三巻線モールド変圧器のサイズや重量の増大を伴わないので、コストの大幅な増加も必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の三巻線モールド変圧器の実施形態を示す側面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す三巻線モールドコイルの概略構造縦断面図であり、（ｂ）は、図１に示す三巻線モールドコイルの概略構造横断面図である。
【図３】本発明の三巻線モールド変圧器の別の実施形態を示す側面図である。
【図４】（ａ）は、図３に示す三巻線モールドコイルの概略構造縦断面図であり、（ｂ）は、図３に示す三巻線モールドコイルの概略構造横断面図である。
【図５】従来の三巻線モールド変圧器を示す側面図である。
【図６】図４に示す従来の三巻線モールドコイルの概略構造縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ    三巻線モールド変圧器
Ｂ    三巻線モールド変圧器
Ｃ    三巻線モールド変圧器
１    鉄心
２    二次巻線
３    三次巻線
４    一次巻線
５    一次モールドコイル
６    二次モールドコイル
７    三次モールドコイル
８    樹脂モールド
９    漏れ磁束誘導鉄心
１０  漏れ磁束
１１  混触防止板
１２  二次・三次モールドコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006147716.tif 000006
【図５】
2006147716.tif 000007
【図６】
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