多相变压器制造技术

多相变压器具备配置于中心部的第一芯、设置于第一芯的外侧并被配置成相对于第一芯的磁路呈环状的多个第二芯以及卷绕在多个第二芯上的初级绕线和次级绕线。

【技术实现步骤摘要】
多相变压器
本专利技术涉及一种多相变压器，特别涉及一种不存在磁阻的不平衡的多相变压器。
技术介绍
以往，例如作为三相变压器，一般来说，在上部芯与下部芯之间，相对于下部芯横向并排配置分别卷绕有绕线的3个芯(绕线芯)。这种三相变压器例如如图12所示那样相对于中央的绕线芯102的中心线L1-L1呈线对称。另外，还报告了能够改变电抗的可变变压器(例如，日本特开2008-177500号公报。下面称为“专利文献1”。日本特开2015-32814号公报、日本特开平3-285309号公报)。以往的三相变压器由三组初级绕线和次级绕线构成。当将一组初级绕线和次级绕线以及芯配置于线对称的大致中心线时，剩余的两组初级绕线和次级绕线以及芯以相对于该中心线呈线对称的方式进行配置。其结果，相对于中心的芯而言，两端的芯为不平衡的形状，磁路长度不同。在变压器中，芯为主要的磁阻，因此这成为磁路中的磁阻变得不平衡的原因。另外，在变压器中，以往以来将电磁钢板用作芯的材料。由于形状和组装方法而导致在电磁钢板之间产生接合部。当接合部产生间隙时，会出现空气的层。还存在以下问题：空气的层本身即为大的磁阻，在该接合部处也产生磁阻的不平衡。在变压器中使用方向性电磁钢板的情况多，这也使接合部的问题变大。即，其问题在于影响制造、即难以在接合部处以形成理想的磁路的方式进行组装。作为理想的变压器，在没有负载连接于次级绕线的情况下，励磁电流从电源流向初级绕线，产生如同由电磁体制作出磁通那样的交流的磁通，并且产生交流的电压，与电源的电压相平衡。由于存在3个相，因此优选的是，在三相中励磁电流、所产生的磁通、电压的值相同。为此，要求各相的电磁钢板的磁阻等具有平衡性。在负载连接于次级绕线的情况下，由初级绕线和次级绕线制作出的磁通为N极与N极相互面对的磁通，但是要求平衡性这一点与上述是同样的。难以在结构上消除由于在电磁钢板的连接部处形成磁阻以及基于形状的磁路长度的不均匀性而引起的磁阻的不平衡。在专利文献1所示的三相电磁设备(可变变压器。特别参照图7和段落〔0022〕)中，各相之间利用铁芯来连结，另外，在该连结部设置有控制绕线，由此利用电流来控制该连结部的磁通。即，设为在各相之间形成连结部、控制绕线的磁通流过连结部的结构，从某一相向另一相流通磁通来进行控制。图14中示出了以往的三相变压器。该三相变压器为从专利文献1所示的三相电磁设备去除控制绕线后的形状。图15中示出了在以往的三相变压器中流通励磁电流的情况下的磁通线图，图16中示出了磁通密度图。图14至图16表示三相变压器的俯视图，绕着中心部芯1004配置有U相的绕线芯1001、V相的绕线芯1002以及W相的绕线芯1003。并且，在各相的绕线芯之间设置有连结部(1012、1023、1031)。在图14至图16所示的例子中可知：当设置有连结部时，即使不存在控制绕线，磁通也会从某一相向另一相流动。形状虽然看起来像是对称的形状，但是这是由于在相间也存在磁通所通过的路径。若作为磁路来考虑，则也需要考虑相间。因而，在专利文献1所记载的变压器中，在任何电流相位下，磁通流过的路径的长度都不是固定的。这是由于，变压器的磁阻仅取决于芯、例如电磁钢板，因此只要磁通所通过的路径是电磁钢板，那么无论磁通通过哪个路径都没有大的差异。即，以图15来看，V相的磁通既可以返回到另一方的V相，也可以流向相邻的W相。在以往的多相变压器中，磁路中的磁阻是不平衡的。
技术实现思路
鉴于上述以往技术的问题，本专利技术的目的在于提供一种磁路中的磁阻不会不平衡的多相变压器。一个实施方式所涉及的多相变压器具备配置于中心部的第一芯、设置于第一芯的外侧并配置成相对于第一芯的磁路呈环状的多个第二芯以及卷绕在多个第二芯上的初级绕线和次级绕线。附图说明通过与附图相关联的以下的实施方式的说明，本专利技术的目的、特征以及优点会变得更进一步明确。在该附图中，图1是用于说明第一实施例所涉及的多相变压器的图。图2是示意性地表示图1所示的第一实施例所涉及的多相变压器的立体图。图3是用于说明第二实施例所涉及的多相变压器的图。图4是用于说明第三实施例所涉及的多相变压器的图。图5是用于说明第四实施例所涉及的多相变压器的图。图6是用于说明第五实施例所涉及的多相变压器的图。图7是用于说明第六实施例所涉及的多相变压器的图。图8是用于说明第七实施例所涉及的多相变压器的图。图9是用于说明第七实施例所涉及的多相变压器中的磁通线图。图10是用于说明第八实施例所涉及的多相变压器的图。图11是表示对图13所示的多相变压器提供的三相交流的一例的波形图。图12是用于说明以往的多相变压器的一例的图。图13是用于说明第九实施例所涉及的多相变压器的图。图14是用于说明以往的三相变压器的一例的图。图15是在以往的三相变压器中流通励磁电流的情况下的磁通线图。图16是在以往的三相变压器中流通励磁电流的情况下的磁通密度图。具体实施方式首先，在详细叙述多相变压器的实施例之前，参照图12来说明以往的多相变压器的一例及其问题点。图12作为一例而例示了三相变压器。如图12所示，三相变压器包括上部芯104、下部芯105以及分别卷绕有R相、S相以及T相用的绕线110～130的3个绕线芯101～103。绕线芯101～103分别配置于上部芯104与下部芯105之间。例如，在R相用的绕线芯101上卷绕有绕线110，在S相用的绕线芯102上卷绕有绕线120，而且，在T相用的绕线芯103上卷绕有绕线130。在此，为了使R相、S相以及T相各自的电感固定，例如，使绕线芯101～103各自的材质、形状以及粗细相同，另外，使绕线芯101～103的配置为等间隔。并且，使绕线110～130各自的匝数以及线材的材质和粗细等相同。即，在如图12所示的侧视图中，卷绕有绕线110～130的绕线芯101～103相对于沿上下方向将中央的绕线芯102的中心连结的直线L1-L1呈线对称。然而，在如图12所示的相对于直线L1-L1呈线对称的三相变压器中，存在以下问题：中央的绕线芯102(绕线120)与两端的绕线芯101、103(绕线110、130)无论如何都是不平衡的。在变压器中，芯为主要的磁阻，因此R相、S相以及T相的磁路中磁阻是不平衡的。下面，参照附图来详细叙述多相变压器的实施例。此外，在下面的记载中，以三相变压器为例来进行说明，但是不限定于三相变压器，能够广泛应用于在各相要求不存在不平衡的磁阻的多相变压器。另外，多相变压器不限定于应用于产业用机器人、机床，能够应用于各种设备。图1是用于说明第一实施例所涉及的多相变压器的图，示意性地表示应用三相交流的三相变压器的例子。在图1中，参照标记1表示三相交流(R相、S相以及T相)中的R相用的绕线芯(下面称为“第二芯”。)，2表示S相用的第二芯，3表示T相用的第二芯，而且4表示中心部芯(下面称为“第一芯”。)。第一实施例所涉及的多相变压器具备配置于中心部的第一芯4、设置于第一芯的外侧并配置成相对于第一芯的磁路(MP1、MP2、MP3)呈环状的多个第二芯(1、2、3)以及卷绕在多个第二芯上的初级绕线(10-1、20-1、30-1)和次级绕线(10-2、20-2、30-2)。另外，参照标记10-1表示卷绕在R相用的第二芯1上的初级绕线，10-2表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多相变压器，具备：被配置于中心部的第一芯；被设置于所述第一芯的外侧并被配置成相对于所述第一芯的磁路呈环状的多个第二芯；以及卷绕在多个所述第二芯上的初级绕线和次级绕线。

【技术特征摘要】
2016.12.21 JP 2016-2482391.一种多相变压器，具备：被配置于中心部的第一芯；被设置于所述第一芯的外侧并被配置成相对于所述第一芯的磁路呈环状的多个第二芯；以及卷绕在多个所述第二芯上的初级绕线和次级绕线。2.根据权利要求1所述的多相变压器，其特征在于，多个所述第二芯具有同一形状。3.根据权利要求1所述的多相变压器，其特征在于，多个所述第二芯绕着所述第一芯被配置成相对于该第一芯的中心呈旋转对称。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的多相变压器，其特征在于，在所述第一芯的外侧与多个所述第二芯之间设置有成为磁路的间隙构件。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的多相变压器，其特征在于，多个所述第二芯各自以形成为一体的方式包括外周部和2个放射状腿部，其中，2个所述放射状腿部以一端面向所述第一芯的外侧的方式呈放射状延伸，所述外周部将2个所述放射状腿部的另一端连接，所述初级绕线和次级绕线卷绕在对应的所述放射状腿部上。6.根据权利要求5所述的多相变压器，其特征在于，所述第一芯的外侧形状为与多个所述第二芯的所述放射状腿部的一端的形状对应的圆形形状。7.根据权利要求5所述的多相变压器，其特征在于，所述第一芯的外侧形状为与多个所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田拓也，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP