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JP2013125798A - Reactor device - Google Patents

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JP2013125798A
JP2013125798A JP2011272586A JP2011272586A JP2013125798A JP 2013125798 A JP2013125798 A JP 2013125798A JP 2011272586 A JP2011272586 A JP 2011272586A JP 2011272586 A JP2011272586 A JP 2011272586A JP 2013125798 A JP2013125798 A JP 2013125798A
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core
windings
winding
reactor device
induction motor
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DENKOH ELECTRIC INDUSTRY CO Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactor device capable of reducing the manufacturing cost by achieving reduction in material cost by miniaturization when applied to a starter of an induction motor.SOLUTION: A reactor device for starting an induction motor includes: a standing core-type core 1 having three leg parts 11-13; and three windings 2-4 wound around the leg parts 11-13 of the core 1. The core 1 is formed so as not to provide a gap. Furthermore, intensity of a magnetic field in the core 1 is made in a range of 500 [AT/cm] or more and 1200 [AT/cm] or less, and the size of the core 1 is fixed so as to be in the range thereof.

Description

本発明は、誘導電動機を始動するためのリアクトル装置に関する。   The present invention relates to a reactor device for starting an induction motor.

従来、この種のリアクトル装置としては、積層鋼板で構成される鉄心と、鉄心の一部に巻回される巻線とを備え、磁路の途中にはギャップ(空隙)が存在しないものが知られている(特許文献1など参照)。
また、3相誘導電動機の始動に適用するリアクトル装置では、積層鋼板で構成され3つの脚部を有する鉄心と、その3つの脚部のそれぞれに巻回される巻線とを備え、磁路の途中にはギャップが存在しないものが知られている。
Conventionally, this type of reactor device includes an iron core composed of laminated steel sheets and a winding wound around a part of the iron core, and there is no gap in the middle of the magnetic path. (See Patent Document 1 and the like).
Moreover, in the reactor apparatus applied to the start of a three-phase induction motor, it is provided with an iron core composed of laminated steel plates and having three legs, and a winding wound around each of the three legs. It is known that there is no gap in the middle.

特公昭46−25045号公報Japanese Patent Publication No.46-25045

ところで、従来のリアクトル装置は上記のように構成され、積層鋼板等からなる鉄心と、銅からなる巻線とから構成され、これらが材料費の大部分を占めている。
このため、工場などの動力源として使用される誘導電動機の始動器に適用される従来のリアクトル装置では、誘導電動機が大型化するほど材料費が嵩むので、製作費用が嵩むという課題がある。
By the way, the conventional reactor apparatus is comprised as mentioned above, and is comprised from the iron core which consists of laminated steel plates etc., and the coil | winding which consists of copper, and these occupy most of material costs.
For this reason, in the conventional reactor apparatus applied to the starter of the induction motor used as a power source in a factory or the like, the material cost increases as the size of the induction motor increases, and there is a problem that the manufacturing cost increases.

このような背景の下において、誘導電動機の始動器に適用する場合に、小型化を図って材料費の低減化を図ることができ、これにより製作費用の低減化を図ることができる、新たなリアクトル装置の出現が望まれていた。
そこで、本発明の目的は、誘導電動機の始動器に適用する場合に必要な始動性能、品質を維持しながら、小型化を図って材料費の低減化を図ることができ、これにより製作費用の低減化を図ることができるリアクトル装置を提供することにある。
Under such a background, when applied to a starter of an induction motor, it is possible to reduce the material cost by reducing the size, thereby reducing the manufacturing cost. The appearance of a reactor device was desired.
Accordingly, an object of the present invention is to reduce the material cost by reducing the size while maintaining the starting performance and quality required when applied to the starter of the induction motor, thereby reducing the production cost. It is providing the reactor apparatus which can aim at reduction.

上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、本発明は、以下のような構成からなる。
すなわち、第1の発明は、誘導電動機を始動するリアクトル装置において、3つの脚部と、前記3つの脚部の両端側にそれぞれ一体に接続される2つの連結部とを含み、鋼板を積層して構成した内鉄型のコアと、前記3つの脚部のそれぞれに巻回される3つの巻線と、を備え、前記コアはギャップを設けないように構成し、かつ、前記コア内の磁界の強さを500〔AT/cm〕以上であって1200〔AT/cm〕以下の範囲とし、当該範囲内になるように前記コアのサイズを定めるようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the present invention has the following configuration.
That is, the first invention includes a reactor device for starting an induction motor, including three leg portions and two connecting portions integrally connected to both end sides of the three leg portions, and laminating steel plates. An inner iron-type core configured as described above, and three windings wound around each of the three legs, the core configured not to provide a gap, and a magnetic field in the core The strength of the core is in the range of 500 [AT / cm] or more and 1200 [AT / cm] or less, and the size of the core is determined so as to be within the range.

第2の発明は、第1の発明において、前記コアは正面、平面、および側面から見た場合にそれぞれ外形が長方形であって、外形の高さがHであり外形の長さがLであり、さらに前記コアは幅がWであって厚さがTからなる磁路を形成し、かつ、前記外形の高さHが前記外形の長さLの1.25倍以上であって2.5倍以下であり、前記磁路の厚さTが前記磁路の幅Wの0.6倍以上であって1.4倍以下であることを特徴とする。   According to a second invention, in the first invention, the core has a rectangular outer shape when viewed from the front, a plane, and a side, the outer height is H, and the outer length is L. Further, the core forms a magnetic path having a width W and a thickness T, and the height H of the outer shape is not less than 1.25 times the length L of the outer shape and is 2.5. The thickness T of the magnetic path is not less than 0.6 times and not more than 1.4 times the width W of the magnetic path.

第3の発明は、第2の発明において、前記コアは、正面中央の左右の位置に、厚さ方向に貫通し、開口部の縦の長さがaであり横の長さがbの2つの窓をそれぞれ有し、かつ、前記2つの窓の開口部の縦の長さaは、当該横の長さbの1.1倍以上であって3.4倍以下であることを特徴とする。
第4の発明は、第1〜第3の発明において、積層される前記鋼板を厚さ方向から挟み込む2つの方形枠と、前記2つの方形枠の上部側の端部同士をそれぞれ連結し前記鋼板を厚さ方向から締め付ける2つの第1の連結ネジと、前記2つの方形枠の下部側の端部同士をそれぞれ連結し前記鋼板を厚さ方向から締め付ける2つの第2の連結ネジと、をさらに備えることを特徴とする。
According to a third invention, in the second invention, the core penetrates in the thickness direction at the left and right positions of the front center, and the vertical length of the opening is 2 and the horizontal length is 2 Each of the two windows has a vertical length a of 1.1 times or more and 3.4 times or less of the horizontal length b. To do.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the two steel frames sandwiching the stacked steel plates from the thickness direction and the upper ends of the two rectangular frames are connected to each other to connect the steel plates. Two first connection screws for tightening the steel plate from the thickness direction, and two second connection screws for connecting the lower ends of the two rectangular frames to tighten the steel plate from the thickness direction. It is characterized by providing.

第5の発明は、第1〜第4の発明において、前記コアは、前記3つの脚部および前記2つの連結部のそれぞれの横断面の面積がほぼ同じであることを特徴とする。
第6の発明は、第1、第4または第5の発明において、前記3つの巻線のそれぞれは、主巻線および2次巻線からなり、前記主巻線および前記2次巻線のそれぞれは、前記脚部に巻回されていることを特徴とする。
According to a fifth invention, in the first to fourth inventions, the core has substantially the same cross-sectional area as each of the three leg portions and the two connection portions.
In a sixth aspect based on the first, fourth or fifth aspect, each of the three windings comprises a main winding and a secondary winding, and each of the main winding and the secondary winding Is wound around the leg portion.

本発明は、コアはギャップを設けないように構成し、コア内の磁界の強さを500〔AT/cm〕以上であって1200〔AT/cm〕以下の範囲とし、その範囲内になるようにコアのサイズを定めるようにした。
このように構成すると、コアのサイズを決める場合には、必要な性能、品質を維持しつつ材料を大幅に削減することが可能であり、コアのサイズの小型化が可能である。しかるに鉄損による過熱が懸念される。
In the present invention, the core is configured such that no gap is provided, and the magnetic field strength in the core is in the range of 500 [AT / cm] or more and 1200 [AT / cm] or less, and is within that range. The size of the core was determined.
With this configuration, when determining the size of the core, it is possible to significantly reduce the material while maintaining the necessary performance and quality, and it is possible to reduce the size of the core. However, there is concern overheating due to iron loss.

一方、本発明を誘導電動機の始動器に使用する場合には、自己の巻線が誘導電動機の巻線と接続されるので、自己の巻線を単体で使用する場合に比べて電流が軽減され歪率が改善される。また、自己の巻線に始動時の大電流が流れるのは始動終了までの短時間であり、自己の巻線に長時間にわたって大電流を通電しない場合には、コアの鉄損による過熱の懸念はない。   On the other hand, when the present invention is used for an induction motor starter, since its own winding is connected to the induction motor winding, the current is reduced compared to the case where the own winding is used alone. Distortion is improved. Also, a large current at the time of start flows through its own winding for a short period of time until the end of the start. There is no.

このため、本発明を誘導電動機の始動器に適用する場合には、コアのサイズの小型化を図っても、必要な性能、品質を維持しつつ実用化することができる。
したがって、本発明によれば、誘導電動機の始動器に適用する場合に、必要な性能、品質を維持しつつ小型化を図って材料費の低減化を図ることができ、これにより製作費用の低減化を図ることができる。
Therefore, when the present invention is applied to an induction motor starter, it can be put into practical use while maintaining necessary performance and quality even if the core size is reduced.
Therefore, according to the present invention, when applied to a starter of an induction motor, it is possible to reduce the material cost by reducing the size while maintaining the necessary performance and quality, thereby reducing the manufacturing cost. Can be achieved.

本発明の実施形態の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of embodiment of this invention. この実施形態の正面図である。It is a front view of this embodiment. この実施形態の右側面図である。It is a right view of this embodiment. この実施形態の主要部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the principal part of this embodiment. 鉄心の大きさを説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the magnitude | size of an iron core. この実施形態を3相誘導電動機の始動器に適用する場合の接続例を示す図である。It is a figure which shows the example of a connection in the case of applying this embodiment to the starter of a three-phase induction motor. 本発明の実施形態の第1変形例の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the 1st modification of embodiment of this invention. この第1変形例を3相誘導電動機の始動器に適用する場合の接続例を示す図である。It is a figure which shows the example of a connection in the case of applying this 1st modification to the starter of a three-phase induction motor. 本発明の実施形態の第2変形例の構成を示す図であり、(A)はコアの構成を示す斜視図であり、(B)はコアに巻線を巻いた状態の構成を示す斜視図である。It is a figure which shows the structure of the 2nd modification of embodiment of this invention, (A) is a perspective view which shows the structure of a core, (B) is a perspective view which shows the structure of the state which wound the core around the core It is. この第2変形例を3相誘導電動機の始動器に適用する場合の接続例を示す図である。It is a figure which shows the example of a connection in the case of applying this 2nd modification to the starter of a three-phase induction motor. 本発明の実施形態の第3変形例の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the 3rd modification of embodiment of this invention. この第3変形例を3相誘導電動機の始動器に適用する場合の接続例を示す図である。It is a figure which shows the example of a connection in the case of applying this 3rd modification to the starter of a three-phase induction motor. 本発明の実施形態の第4変形例〜第6変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 4th modification-6th modification of embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
(発明の完成の背景)
本発明は、必要な性能、品質を維持しつつ小型化を図って材料費の低減化を図ることができ、これにより製作費用の低減化を図ることができる、新たなリアクトル装置の出現の要望の下に、鋭意研究を進めたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Background of the completion of the invention)
The present invention is capable of reducing the material cost by reducing the size while maintaining the necessary performance and quality, and the demand for the appearance of a new reactor device that can reduce the manufacturing cost. Under the symposium, we have conducted earnest research.

そして、本発明は、鋭意研究を進める過程で新たな知見を得て、この新知見に基づいて完成したものであるので、実施形態の説明に先立ってその点について以下に説明する。
本発明のように交流に対してリアクタンスとして機能するリアクトル装置を設計する場合に、コアにギャップを設けて磁気飽和を避けるのが通常である。また、リアクトルギャップの設計理論は一般的である。
And since this invention acquired the new knowledge in the process which advances earnest research, and was completed based on this new knowledge, that point is demonstrated below before description of embodiment.
When designing a reactor device that functions as a reactance with respect to alternating current as in the present invention, it is usual to provide a gap in the core to avoid magnetic saturation. Moreover, the design theory of a reactor gap is common.

言い換えると、コアにギャップを設けない構成にすると、単体で使用する場合には、回路に流れる電流の歪率が大となり、また鉄損のため長時間にわたる使用には不向きとなる。また、ギャップのないリアクトルの設計理論は一般的ではない。
しかし、リアクトル装置を誘導電動機の始動器に適用する場合には、自己の巻線が誘導電動機の巻線と接続されるので、単体で使用する場合に比べて回路に流れる電流が軽減され、歪率が改善されるという知見を得た。
In other words, if the core is not provided with a gap, when used alone, the distortion rate of the current flowing through the circuit is large, and it is unsuitable for long-term use due to iron loss. Moreover, the design theory of a reactor without a gap is not common.
However, when the reactor device is applied to an induction motor starter, since its own winding is connected to the induction motor winding, the current flowing through the circuit is reduced and distortion is reduced compared to the case where it is used alone. We have found that the rate is improved.

また、誘導電動機の始動器として使用する場合には、自己の巻線に始動時の大電流が流れるのは始動終了までの短時間であり、自己の巻線に長時間にわたって大電流を通電することはないので、コアの鉄損及び銅損による過熱の懸念はないという知見を得た。
そこで、本発明はこられの知見を基に、発明者が鋭意研究を進めた結果、コア内の磁界の強さを500〔AT/cm〕以上であって1200〔AT/cm〕以下の範囲に設定すれば実用化できる、すなわち、必要な性能、品質を維持しつつ大幅な材料削減の効果が得られることを見出し、その範囲内になるようにコアのサイズを定めるようにしたものである。
In addition, when used as a starter for an induction motor, a large current at the time of starting flows in its own winding for a short time until the end of the starting, and a large current is passed through the winding for a long time. Therefore, the knowledge that there is no concern of overheating due to core iron loss and copper loss was obtained.
Therefore, the present invention, as a result of extensive research by the inventors based on these findings, has resulted in a magnetic field strength in the core of 500 [AT / cm] or more and 1200 [AT / cm] or less. It can be put to practical use if set to, that is, it has been found that a significant material reduction effect can be obtained while maintaining the required performance and quality, and the core size is determined so as to be within that range. .

(実施形態の構成)
次に、本発明のリアクトル装置に係る実施形態の構成について、図1〜図4を参照して説明する。
図1はこの実施形態の平面図、図2はその正面図、および図3は右側面図である。また、図4は、この実施形態の主要部の分解斜視図である。
この実施形態に係るリアクトル装置は、3相誘導電動機の始動器に適用されるものであり、図1〜図4に示すように、内鉄型のコア1と、このコア1に巻回される3つの巻線2〜4と、コア1を構成する鋼板を厚さ方向から挟み込んで固定する一対のフレーム5、6を備えている。
(Configuration of the embodiment)
Next, the structure of embodiment which concerns on the reactor apparatus of this invention is demonstrated with reference to FIGS.
1 is a plan view of this embodiment, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a right side view thereof. FIG. 4 is an exploded perspective view of the main part of this embodiment.
The reactor device according to this embodiment is applied to a starter of a three-phase induction motor, and is wound around the inner iron core 1 and the core 1 as shown in FIGS. Three windings 2 to 4 and a pair of frames 5 and 6 for sandwiching and fixing a steel plate constituting the core 1 from the thickness direction are provided.

コア1は、珪素鋼板などの鋼板を積層して構成している。また、コア1は、図4に示すように、3つの脚部11〜13と、脚部11〜13の両端にそれぞれ一体に接続される2つの連結部14、15とを有し、コア1中のどの箇所にもギャップが存在しないように構成されている。また、コア1の脚部11〜13には、巻線2〜4がそれぞれ巻回されている。   The core 1 is formed by laminating steel plates such as silicon steel plates. As shown in FIG. 4, the core 1 includes three leg portions 11 to 13 and two coupling portions 14 and 15 that are integrally connected to both ends of the leg portions 11 to 13. It is configured so that there are no gaps at any point. Further, windings 2 to 4 are wound around the leg portions 11 to 13 of the core 1, respectively.

フレーム5、6のそれぞれは、図4に示すように方形枠からなり、全体が鉄またはステンレス等で構成されている。具体的には、フレーム5は、上下の部材51、52と、左右の部材53、54とからなり、これらを4組のボルト55とナット56により接続し、方形の枠を形成している。また、フレーム6は、上下の部材61、62と、左右の部材63、64とからなり、これらを4組のボルト65とナット66により接続し、方形の枠を形成するようになっている。   Each of the frames 5 and 6 is formed of a rectangular frame as shown in FIG. 4, and the whole is made of iron or stainless steel. Specifically, the frame 5 includes upper and lower members 51 and 52 and left and right members 53 and 54, which are connected by four sets of bolts 55 and nuts 56 to form a rectangular frame. The frame 6 includes upper and lower members 61 and 62 and left and right members 63 and 64, which are connected by four sets of bolts 65 and nuts 66 to form a square frame.

このようなフレーム5とフレーム6は、コア1を構成する鋼板を厚さ方向から挟み込み、この挟み込んだ状態において、ボルト71a〜74aとナット71b〜74bからなる4つの連結ネジ(連結具)を使用することで、鋼板を厚さ方向に締め付けるようにしている。
具体的には、フレーム5を形成する部材51、52のそれぞれの両端部に、貫通孔51a、51b、52a、52bが形成されている。また、フレーム6を形成する部材61、62のそれぞれの両端部に、貫通孔61a、61b、62a、62bが形成されている。そして、部材51、52と部材61、62とをコア1の連結部14、15の表裏面に密着させる。この状態で、貫通孔51a、61aにボルト71aを通し、貫通孔51b、61bにボルト72aを通し、貫通孔52a、62aにボルト73aを通し、貫通孔52b、62bにボルト74aを通し、ボルト締めすることにより、コア1をフレーム5、6で支持するようにしている。
The frame 5 and the frame 6 sandwich the steel plate constituting the core 1 from the thickness direction, and in this sandwiched state, four coupling screws (connectors) including bolts 71a to 74a and nuts 71b to 74b are used. By doing so, the steel plate is tightened in the thickness direction.
Specifically, through holes 51 a, 51 b, 52 a, 52 b are formed at both ends of the members 51, 52 forming the frame 5. Further, through holes 61 a, 61 b, 62 a, 62 b are formed at both ends of the members 61, 62 forming the frame 6. Then, the members 51 and 52 and the members 61 and 62 are brought into close contact with the front and back surfaces of the connecting portions 14 and 15 of the core 1. In this state, the bolt 71a is passed through the through holes 51a and 61a, the bolt 72a is passed through the through holes 51b and 61b, the bolt 73a is passed through the through holes 52a and 62a, and the bolt 74a is passed through the through holes 52b and 62b. By doing so, the core 1 is supported by the frames 5 and 6.

フレーム5を形成する上側の部材51には、図1〜図3に示すように、絶縁部材8が取り付けられている。この絶縁部材8とフレーム5の部材51との接続は、スペーサ81を介してボルト82とナット83を用いて行われている。絶縁部材8には、接続端子81〜83が設けられている。接続端子R、S、Tには、図示しないが巻線2〜4の各一端が接続される。   As shown in FIGS. 1 to 3, an insulating member 8 is attached to the upper member 51 that forms the frame 5. The connection between the insulating member 8 and the member 51 of the frame 5 is performed using a bolt 82 and a nut 83 via a spacer 81. The insulating member 8 is provided with connection terminals 81 to 83. Although not shown, one end of each of the windings 2 to 4 is connected to the connection terminals R, S, and T.

フレーム6を形成する上側の部材61には、図1および図3に示すように、絶縁部材9が取り付けられている。この絶縁部材9とフレーム6の部材61との接続は、スペーサ91を介してボルト92とナット93を用いて行われている。絶縁部材9には、接続端子U1、U2、V1、V2、W1、W2が設けられている。接続端子U1、V1、W1には、図示しないが巻線2〜4の各他端が接続される。また、接続端子U2、V2、W2には、図示しないが巻線2〜4の各中間タップが接続され、および必要によりUt、Vt、Wt(t=3〜5)にはその各中間のタップが接続される。
なお、絶縁部材は接続端子を固定する手段であり、リアクトルの電気的な性能には直接関係はないので、上記の絶縁部材の形状、構成は一つの例である。
As shown in FIGS. 1 and 3, an insulating member 9 is attached to the upper member 61 that forms the frame 6. The connection between the insulating member 9 and the member 61 of the frame 6 is performed using a bolt 92 and a nut 93 via a spacer 91. The insulating member 9 is provided with connection terminals U1, U2, V1, V2, W1, and W2. Although not shown, the other ends of the windings 2 to 4 are connected to the connection terminals U1, V1, and W1. Further, although not shown, the intermediate taps of the windings 2 to 4 are connected to the connection terminals U2, V2 and W2, and if necessary, the intermediate taps of Ut, Vt and Wt (t = 3 to 5). Is connected.
The insulating member is a means for fixing the connection terminal and is not directly related to the electrical performance of the reactor. Therefore, the shape and configuration of the insulating member are just an example.

(コアの構成)
本発明は、上記のように、コア内の磁界の強さを500〔AT/cm〕以上であって1200〔AT/cm〕以下の範囲とすれば実用化できることを見出し、その範囲内になるようにコアのサイズを決めるようにしたものである。
そこで、この実施形態では、例えば磁界の強さが700〔AT/cm〕になるように構成し、この磁界の強さを満足するために、コア1の大きさ(サイズ)を、例えば図5に示すようにした。
コア1は、図5に示すように、正面、平面、および右側面から見た外形がそれぞれ長方形であって、その正面中央の左右の位置に、厚さ方向に貫通し、開口部が長方形の2つの窓16、17を有している。
(Core configuration)
As described above, the present invention has been found to be practical if the strength of the magnetic field in the core is in the range of 500 [AT / cm] or more and 1200 [AT / cm] or less. In this way, the size of the core is determined.
Therefore, in this embodiment, for example, the magnetic field strength is set to 700 [AT / cm], and in order to satisfy the magnetic field strength, the size (size) of the core 1 is set to, for example, FIG. As shown in
As shown in FIG. 5, the core 1 is rectangular in shape when viewed from the front, the plane, and the right side, and penetrates in the thickness direction at the left and right positions of the center of the front, and the opening is rectangular. Two windows 16 and 17 are provided.

コア1は、図5に示すように、外形の高さHが140〔mm〕、長さLが225〔mm〕からなる。また、コア1は、同一の幅Wであって同一の厚さTからなる磁路からなり、コア1の幅Wは35〔mm〕、厚さTが22〔mm〕からなる。このため、その磁路の断面積は同一に形成されている。さらに、2つの窓16、17のそれぞれの開口部の大きさは、縦の長さaが70〔mm〕であり、横の長さbが60〔mm〕である。   As shown in FIG. 5, the core 1 has an outer height H of 140 [mm] and a length L of 225 [mm]. The core 1 has magnetic paths having the same width W and the same thickness T. The core 1 has a width W of 35 [mm] and a thickness T of 22 [mm]. For this reason, the cross-sectional area of the magnetic path is formed the same. Furthermore, as for the size of each opening of the two windows 16 and 17, the vertical length a is 70 [mm], and the horizontal length b is 60 [mm].

このため、コア1の外形の高さHと長さLの比率は、次のようになる。
L/H=225/140≒1.8 ・・・(1)
また、磁路の幅Wと厚さTの比率は、次のようになる。
T/W=22/35≒0.65・・・(2)
さらに、窓の縦の長aと横の長さbの比率は、次のようになる。
a/b=70/60≒1.17・・・(3)
ここで、この実施形態のコア1のサイズ(体積)は、誘導電動機の定格出力電力に比例するので、この実施形態が適用される誘導電動機の定格出力電力に比例して大きくなるが、そのコア1の各サイズの比率は(1)〜(3)式と同様である。
For this reason, the ratio between the height H and the length L of the outer shape of the core 1 is as follows.
L / H = 225 / 140≈1.8 (1)
The ratio between the width W and the thickness T of the magnetic path is as follows.
T / W = 22 / 35≈0.65 (2)
Furthermore, the ratio of the vertical length a to the horizontal length b of the window is as follows.
a / b = 70 / 60≈1.17 (3)
Here, since the size (volume) of the core 1 of this embodiment is proportional to the rated output power of the induction motor, it increases in proportion to the rated output power of the induction motor to which this embodiment is applied. The ratio of each size of 1 is the same as the formulas (1) to (3).

一方、(1)式は磁界の強さが700〔AT/cm〕の場合であるが、この実施形態では上記のように磁界の強さが500〔AT/cm〕以上であって1200〔AT/cm〕以下の範囲であれば良い。
従って、この点を考慮すると、この実施形態では、(1)〜(3)式は、以下の(4)〜(6)式の関係を満たせば、実用上、十分な効果が得られる。
L/H=1.25〜2.5 ・・・(4)
T/W=0.6〜1.4 ・・・(5)
a/b=1.1〜3.4 ・・・(6)
On the other hand, equation (1) is for the case where the magnetic field strength is 700 [AT / cm]. In this embodiment, the magnetic field strength is 500 [AT / cm] or more and 1200 [AT] as described above. / Cm] or less in the range.
Therefore, considering this point, in this embodiment, if the expressions (1) to (3) satisfy the relationships of the following expressions (4) to (6), a practically sufficient effect can be obtained.
L / H = 1.25 to 2.5 (4)
T / W = 0.6 to 1.4 (5)
a / b = 1.1-3.4 (6)

換言すると、この実施形態では、コア1の外形の高さHが長さLの1.25倍以上であって2.5倍以下になるようにした。また、コア1の磁路の厚さTが幅Wの0.6倍以上であって1.4倍以下になるようにした。さらに、2つの窓16、17は、縦の長さaが横の長さbの1.1倍以上であって3.4倍以下になるようにした。   In other words, in this embodiment, the height H of the outer shape of the core 1 is not less than 1.25 times and not more than 2.5 times the length L. Further, the thickness T of the magnetic path of the core 1 is set to be not less than 0.6 times the width W and not more than 1.4 times. Further, the two windows 16 and 17 have a vertical length a that is 1.1 times or more and 3.4 times or less of the horizontal length b.

ここで、この実施形態と同等の誘導電動機の始動器として使用される、従来の鉄心にギャップが存在しないリアクトル装置のコアのサイズの(4)〜(6)式に相当する寸法比は、(7)〜(9)式のようになる。
L/H=0.6〜1.2 ・・・(7)
T/W=1.5〜2.5 ・・・(8)
a/b=3.5〜7.0 ・・・(9)
(4)〜(6)式を(7)〜(9)式と比較すると、この実施形態のコアは、従来例に比べて外形の高さを短くできるとともに、コアの断面積を大幅に小さくすることができることがわかる。
Here, the dimensional ratio corresponding to the equations (4) to (6) of the core size of the reactor device used as the starter of the induction motor equivalent to this embodiment and having no gap in the conventional iron core is ( 7) to (9).
L / H = 0.6 to 1.2 (7)
T / W = 1.5 to 2.5 (8)
a / b = 3.5 to 7.0 (9)
Comparing the equations (4) to (6) with the equations (7) to (9), the core of this embodiment can be reduced in height as compared with the conventional example, and the cross-sectional area of the core is significantly reduced. You can see that you can.

このため、この実施形態のコアのサイズを従来のリアクトル装置の鉄心のサイズと比べると、コアのサイズを小さくして全体として小型化でき、もって、必要な性能、品質を維持しつつ、低価格化を実現することができる。
また、コア1は、図5に示すように、3つの脚部11〜13および2つの連結部14、15のそれぞれの横断面の面積が等しくなるように構成されている。このように構成すると、コア1を構成する鋼板の形状を数パターンに限定することができる。そこで、これらを積層すれば良いので、この加工や組み立てが容易になる。
For this reason, when compared with the size of the core of the conventional reactor device, the size of the core of this embodiment can be reduced by reducing the size of the core as a whole, thereby maintaining the required performance and quality while reducing the price. Can be realized.
Moreover, the core 1 is comprised so that the area of each cross section of the three leg parts 11-13 and the two connection parts 14 and 15 may become equal, as shown in FIG. If comprised in this way, the shape of the steel plate which comprises the core 1 can be limited to several patterns. Therefore, since these may be laminated, this processing and assembly are facilitated.

(実施形態の使用例)
次に、このような構成の実施形態の使用例について、図6を参照して説明する。
図6は、この実施形態のリアクトル装置を、3相誘導電動機100の始動器200として使用する場合の接続例であり、巻線2〜4が図示のように接続される。
図6の回路では、3相誘導電動機100を始動させるときには、始動器200のコンタクター(開閉器)SW4〜SW6を開いたまま、コンタクターSW1〜SW3を閉じる。その後、3相誘導電動機100の始動が終了すると、コンタクターSW1〜SW3を閉じたまま、始動器200のコンタクターSW4〜SW6を閉じる。
このため、この実施形態に係る巻線2〜4には、3相誘導電動機100の始動時に3相誘導電動機100の巻線に直列に接続されて電流が流れるが、始動終了後にはコンタクターSW4〜SW6により両端が短絡されるため、ここに電流が流れることはない。
(Usage example of embodiment)
Next, a usage example of the embodiment having such a configuration will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a connection example when the reactor device of this embodiment is used as the starter 200 of the three-phase induction motor 100, and the windings 2 to 4 are connected as illustrated.
In the circuit of FIG. 6, when starting the three-phase induction motor 100, the contactors SW1 to SW3 are closed while the contactors (switches) SW4 to SW6 of the starter 200 are open. Thereafter, when the start of the three-phase induction motor 100 is completed, the contactors SW4 to SW6 of the starter 200 are closed while the contactors SW1 to SW3 are closed.
For this reason, the windings 2 to 4 according to this embodiment are connected in series to the windings of the three-phase induction motor 100 when the three-phase induction motor 100 is started, and a current flows. Since both ends are short-circuited by SW6, no current flows here.

(実施形態の効果)
以上のように、この実施形態は、コア1内の磁界の強さが500〔AT/cm〕〜1200〔AT/cm〕の範囲になるように構成されている。
このため、この実施形態を単体で使用する場合には、コア1のサイズの小型化に伴い電流歪率の悪化や鉄損による過熱が懸念される。
一方、この実施形態は3相誘導電動機の始動器として使用するので、自己の巻線が3相誘導電動機の巻線と接続され、自己の巻線を単体で使用する場合に比べて電流が軽減され、歪率は改善される。また、自己の巻線に始動時の大電流が流れるのは始動終了までの短時間であり、自己の巻線に長時間にわたって始動時の大電流が流れることはないので、鉄損及び銅損による過熱の懸念はない。
(Effect of embodiment)
As described above, this embodiment is configured so that the strength of the magnetic field in the core 1 is in the range of 500 [AT / cm] to 1200 [AT / cm].
For this reason, when this embodiment is used alone, there is a concern about deterioration of the current distortion rate and overheating due to iron loss as the size of the core 1 is reduced.
On the other hand, since this embodiment is used as a starter of a three-phase induction motor, its own winding is connected to the winding of the three-phase induction motor, and the current is reduced compared to the case where the own winding is used alone. And distortion is improved. Also, a large current at the time of start flows through its own winding for a short time until the end of the start, and a large current at the time of start does not flow through its own winding for a long time. There is no concern about overheating.

このため、この実施形態を3相誘導電動機の始動器に適用する場合には、コア1を小さくしてサイズの小型化を図っても、実用化することができる。
従って、この実施形態によれば、3相誘導電動機の始動器に適用する場合に、小型化を図って材料費の低減化を図ることができ、これにより製作費用の低減化を図ることができる。
For this reason, when this embodiment is applied to a starter of a three-phase induction motor, it can be put into practical use even if the core 1 is made smaller and the size is reduced.
Therefore, according to this embodiment, when applied to a starter of a three-phase induction motor, it is possible to reduce the material cost by reducing the size, thereby reducing the manufacturing cost. .

(実施形態の変形例)
(1)第1変形例
この第1変形例は、上記の実施形態の構成を基本にし、図4のコア1に巻回される巻線2〜4の構成を、図7に示す巻線2a〜4aの構成に変更したものである。
すなわち、巻線2aは主巻線2a−1と2次巻線2a−2からなり、この2つの巻線はコア1の脚部11に巻回される。また、巻線3aは主巻線3a−1と2次巻線3a−2からなり、この2つの巻線はコア1の脚部12に巻回される。さらに、巻線4aは主巻線4a−1と2次巻線4a−2からなり、この2つの巻線はコア1の脚部13に巻回される。
図8は、この第1変形例のリアクトル装置を、3相誘導電動機100の始動器200として使用する場合の接続例であり、巻線2a〜4aの主巻線2a−1、3a−1、4a−1と2次巻線2a−2、3a−2、4a−2は、それぞれ図示のように接続される。
(Modification of the embodiment)
(1) First Modification This first modification is based on the configuration of the above embodiment, and the configuration of the windings 2 to 4 wound around the core 1 of FIG. 4 is changed to the winding 2a shown in FIG. It is changed to the configuration of ~ 4a.
That is, the winding 2a includes a main winding 2a-1 and a secondary winding 2a-2, and these two windings are wound around the leg 11 of the core 1. The winding 3a includes a main winding 3a-1 and a secondary winding 3a-2, and these two windings are wound around the leg 12 of the core 1. Further, the winding 4a includes a main winding 4a-1 and a secondary winding 4a-2, and these two windings are wound around the leg portion 13 of the core 1.
FIG. 8 is a connection example when the reactor device of the first modification is used as the starter 200 of the three-phase induction motor 100, and the main windings 2a-1, 3a-1 of the windings 2a-4a, 4a-1 and secondary windings 2a-2, 3a-2, 4a-2 are connected as shown in the figure.

図8の回路では、3相誘導電動機100を始動させるときには、始動器200のコンタクターSW4〜SW6を開いたまま、コンタクターSW1〜SW3を閉じる。このため、始動時には、主巻線2a−1、3a−1、4a−1が3相誘導電動機100の巻線に接続されて電流が流れる。
その後、3相誘導電動機100の始動が終了すると、コンタクターSW1〜SW3を閉じたまま、始動器200のコンタクターSW4〜SW6を閉じる。このとき、2次巻線2a−2に電流が流れ、主巻線2a−1と2次巻線2a−2の磁束は互いに打ち消し合うことにより、リアクタンスが消去される。このような作用は、主巻線3a−1と2次巻線3a−2との間、および主巻線4a−1と2次巻線4a−2との間でも同様に行われる。
In the circuit of FIG. 8, when starting the three-phase induction motor 100, the contactors SW1 to SW3 are closed while the contactors SW4 to SW6 of the starter 200 are open. For this reason, at the time of start-up, the main windings 2a-1, 3a-1, 4a-1 are connected to the windings of the three-phase induction motor 100 and current flows.
Thereafter, when the start of the three-phase induction motor 100 is completed, the contactors SW4 to SW6 of the starter 200 are closed while the contactors SW1 to SW3 are closed. At this time, a current flows through the secondary winding 2a-2, and the magnetic fluxes of the main winding 2a-1 and the secondary winding 2a-2 cancel each other, thereby eliminating the reactance. Such an operation is similarly performed between the main winding 3a-1 and the secondary winding 3a-2 and between the main winding 4a-1 and the secondary winding 4a-2.

このため、巻線2a〜4aの主巻線2a−1、3a−1、4a−1は、3相誘導電動機100の始動時にはリアクタンスとして機能するが、始動終了後にはリアクタンスとしての機能を失う。すなわち、1次側は等価的に短絡された状態となる。このことにより、外部短絡用のコンタクターを不要化する効果を得ることができる。高圧の場合はコンタクターは大型であるので、スペースメリットは大となる。
また、始動終了後には主巻線2a−1、3a−1、4a−1に電流が流れるが、鉄心中の磁束は存在しないので、鉄損による発熱の懸念はない。
以上のように、一次側についてのリアクトルの切り離しにつき無接点化が達成され、機器の寿命を損なうコンタクターサージを発生しない始動方式が得られる。
For this reason, the main windings 2a-1, 3a-1, 4a-1 of the windings 2a-4a function as reactance when the three-phase induction motor 100 is started, but lose function as reactance after the start. That is, the primary side is equivalently short-circuited. As a result, the effect of eliminating the need for an external short-circuit contactor can be obtained. In the case of high pressure, since the contactor is large, the space merit becomes large.
In addition, although current flows through the main windings 2a-1, 3a-1, 4a-1 after the start is completed, there is no concern about heat generation due to iron loss because there is no magnetic flux in the iron core.
As described above, contactlessness is achieved for the separation of the reactor on the primary side, and a starting system that does not generate a contactor surge that impairs the life of the device is obtained.

(2)第2変形例
この第2変形例は、上記の実施形態の構成を基本にし、図9に示すように、さらにコアや巻線の構成を変更したものである。
すなわち、この第2変形例は、図4に示すコア1を図9に示すコア1aの構成に変更するとともに、このコア1aの変更に応じて図4に示す巻線2〜4の他に、巻線2b、3b、4bを追加するようにした。
コア1aは、図9(A)に示すように、3つの脚部101〜103と、この3つの脚部101〜103の上下の両端に連結される連結部104、105と、脚部101と脚部102の中央部同士を連結する連結部106と、脚部102と脚部103の中央部同士を連結する連結部107とを備え、4つの窓108〜111を形成している。
(2) Second Modification This second modification is based on the configuration of the above embodiment, and further changes the configuration of the core and windings as shown in FIG.
That is, this 2nd modification changes the core 1 shown in FIG. 4 into the structure of the core 1a shown in FIG. 9, and besides the windings 2-4 shown in FIG. 4 according to this change of the core 1a, Windings 2b, 3b and 4b were added.
As shown in FIG. 9A, the core 1a includes three leg portions 101 to 103, connecting portions 104 and 105 connected to upper and lower ends of the three leg portions 101 to 103, and a leg portion 101. A connecting portion 106 that connects the central portions of the leg portions 102 and a connecting portion 107 that connects the central portions of the leg portions 102 and 103 are provided, and four windows 108 to 111 are formed.

図9(B)に示すように、脚部101〜103の下端側の部分には、巻線2〜4がそれぞれ巻回されている。脚部101〜103の上端側の部分には、巻線2b〜4bがそれぞれ巻回されている。
巻線2bは主巻線2b−1と2次巻線2b−2からなり、この2つの巻線はコア1aの脚部101に巻回される。また、巻線3bは主巻線3b−1と2次巻線3b−2からなり、この2つの巻線はコア1aの脚部102に巻回される。さらに、巻線4bは主巻線4b−1と2次巻線4b−2からなり、この2つの巻線はコア1aの脚部103に巻回される。
As shown in FIG. 9B, windings 2 to 4 are wound around the lower end portions of the legs 101 to 103, respectively. Windings 2b to 4b are wound around the upper end portions of the leg portions 101 to 103, respectively.
The winding 2b includes a main winding 2b-1 and a secondary winding 2b-2, and these two windings are wound around the leg portion 101 of the core 1a. The winding 3b includes a main winding 3b-1 and a secondary winding 3b-2, and these two windings are wound around the legs 102 of the core 1a. Further, the winding 4b includes a main winding 4b-1 and a secondary winding 4b-2, and these two windings are wound around the leg portion 103 of the core 1a.

図10は、この第2変形例のリアクトル装置を、3相誘導電動機100の始動器200として使用する場合の接続例であり、巻線2〜4はそれぞれ図示のように接続さている。また、巻線2b〜4bの主巻線2b−1、3b−1、4b−1と2次巻線2b−2、3b−2、4b−2は、それぞれ図示のように接続される。
図10の回路では、3相誘導電動機100を始動させるときには、始動器200のコンタクターSW4〜SW9を開いたまま、コンタクターSW1〜SW3を閉じる。このため、3相誘導電動機100の始動の開始時には、巻線2〜4のそれぞれに巻線2b〜4bの主巻線2b−1、3b−1、4b−1が直列に接続され、この各直列回路が3相誘導電動機100の巻線に直列に接続されて電流が流れる。
FIG. 10 is a connection example when the reactor device of the second modification is used as the starter 200 of the three-phase induction motor 100, and the windings 2 to 4 are respectively connected as shown. Further, the main windings 2b-1, 3b-1, 4b-1 of the windings 2b-4b and the secondary windings 2b-2, 3b-2, 4b-2 are respectively connected as illustrated.
In the circuit of FIG. 10, when starting the three-phase induction motor 100, the contactors SW1 to SW3 are closed while the contactors SW4 to SW9 of the starter 200 are open. Therefore, at the start of starting the three-phase induction motor 100, the main windings 2b-1, 3b-1, 4b-1 of the windings 2b-4b are connected in series to the windings 2-4, respectively. A series circuit is connected in series to the windings of the three-phase induction motor 100 and current flows.

その後、コンタクターSW4〜SW6を開いたまま、コンタクターSW7〜SW9だけを閉じる。このとき、2次巻線2b−2に電流が流れ、主巻線2b−1と2次巻線2b−2の磁束は互いに打ち消し合うことにより、リアクタンスが消去されて1次側が等価的に短絡された状態になる。このような作用は、主巻線3b−1と2次巻線3b−2との間、および主巻線4b−1と2次巻線4b−2との間でも同様に行われる。   Thereafter, only the contactors SW7 to SW9 are closed while the contactors SW4 to SW6 are open. At this time, a current flows through the secondary winding 2b-2, and the magnetic fluxes of the main winding 2b-1 and the secondary winding 2b-2 cancel each other, thereby eliminating the reactance and equivalently shorting the primary side. It will be in the state. Such an operation is similarly performed between the main winding 3b-1 and the secondary winding 3b-2 and between the main winding 4b-1 and the secondary winding 4b-2.

このため、始動電流を制限するリアクタンスが、巻線2〜4のそれぞれに主巻線2b−1、3b−1、4b−1が直列に接続された状態から、巻線2〜4だけの状態に変化する。
そして、始動が終了すると、コンタクターSW1〜SW3を閉じたまま、始動器200のコンタクターSW4〜SW6を閉じる。このため、始動終了後には、コンタクターSW4〜SW6により上記の各コイルの直列回路の両端が短絡され、その各コイルの直列回路には電流が流れることはない。
For this reason, the reactance that limits the starting current is changed from the state in which the main windings 2b-1, 3b-1, and 4b-1 are connected in series to the windings 2 to 4, respectively. To change.
When the start is completed, the contactors SW4 to SW6 of the starter 200 are closed while the contactors SW1 to SW3 are closed. For this reason, after the start is completed, both ends of the series circuit of the coils are short-circuited by the contactors SW4 to SW6, and no current flows through the series circuit of the coils.

このように、始動時の回転数の上昇による始動電流の低下に合わせて始動電流が2段階に分けて追加されるので、機械的衝撃の少ない低いトルクで始動を開始し、その後トルクが適宜に加えられて円滑に始動される効果がある。従来のリアクトル始動器を組み合わせて同じ効果を得るには2台のリアクトル始動器が必要になるが、この変形例では1台でそれを実現している。加えて、始動終了後には、巻線2〜4とこれに直列に接続される主巻線2b−1、3b−1、4b−1には電流が流れることはなく、鉄損および銅損による発熱の懸念はない。
以上のように、一次側についてのリアクトルの2段切り換えにつき始動途中の大電流の切り換えが無接点化され、機器の寿命を損なうコンタクターサージの発生しない始動方式が達成される。
In this way, since the starting current is added in two stages according to the decrease in the starting current due to the increase in the number of revolutions at the time of starting, the starting is started with a low torque with little mechanical shock, and then the torque is appropriately adjusted. It has the effect of being added and being started smoothly. In order to obtain the same effect by combining conventional reactor starters, two reactor starters are required. In this modification, one is realized. In addition, no current flows through the windings 2 to 4 and the main windings 2 b-1, 3 b-1, 4 b-1 connected in series to the windings 2, 4, and 4 b-1 after the start-up. There is no concern about fever.
As described above, the switching of a large current during the start-up for the two-stage switching of the reactor on the primary side is made non-contact, and a start-up method in which no contactor surge that impairs the life of the device is generated is achieved.

(3)第3変形例
この第3変形例は、図9に示す第2変形例の構成を基本にし、図9に示す巻線2〜4を、図11に示すように巻線2c〜4cに変更したものである。
巻線2cは主巻線2c−1と2次巻線2c−2からなり、この2つの巻線はコア1aの脚部101に巻回される。また、巻線3cは主巻線3c−1と2次巻線3c−2からなり、この2つの巻線はコア1aの脚部102に巻回される。さらに、巻線4cは主巻線4c−1と2次巻線4c−2からなり、この2つの巻線はコア1aの脚部103に巻回される。
(3) Third Modification This third modification is based on the configuration of the second modification shown in FIG. 9, and the windings 2 to 4 shown in FIG. 9 are replaced with the windings 2c to 4c as shown in FIG. It has been changed to.
The winding 2c includes a main winding 2c-1 and a secondary winding 2c-2, and these two windings are wound around the leg portion 101 of the core 1a. The winding 3c includes a main winding 3c-1 and a secondary winding 3c-2, and these two windings are wound around the legs 102 of the core 1a. Further, the winding 4c includes a main winding 4c-1 and a secondary winding 4c-2, and these two windings are wound around the leg portion 103 of the core 1a.

図12は、この第3変形例のリアクトル装置を、3相誘導電動機100の始動器200として使用する場合の接続例であり、巻線2b〜4bの主巻線2b−1、3b−1、4b−1と2次巻線2b−2、3b−2、4b−2は、それぞれ図示のように接続される。また、巻線2c〜4cの主巻線2c−1、3c−1、4c−1と2次巻線2c−2、3c−2、4c−2は、それぞれ図示のように接続される。   FIG. 12 is a connection example when the reactor device of the third modification is used as the starter 200 of the three-phase induction motor 100, and the main windings 2b-1, 3b-1, 4b-1 and secondary windings 2b-2, 3b-2, 4b-2 are connected as shown in the figure. Further, the main windings 2c-1, 3c-1, 4c-1 of the windings 2c to 4c and the secondary windings 2c-2, 3c-2, 4c-2 are respectively connected as illustrated.

図12の回路では、3相誘導電動機100を始動させるときには、始動器200のコンタクターSW7〜SW12を開いたまま、コンタクターSW1〜SW3を閉じる。このため、3相誘導電動機100の始動時には、主巻線2b−1、3b−1、4b−1のそれぞれに、主巻線2c−1、3c−1、4c−1が直列に接続され、この各直列回路が3相誘導電動機100の巻線に直列に接続されて電流が流れる。   In the circuit of FIG. 12, when starting the three-phase induction motor 100, the contactors SW1 to SW3 are closed while the contactors SW7 to SW12 of the starter 200 are open. For this reason, when starting the three-phase induction motor 100, the main windings 2c-1, 3c-1, 4c-1 are connected in series to the main windings 2b-1, 3b-1, 4b-1, respectively. These series circuits are connected in series to the windings of the three-phase induction motor 100, and a current flows.

その後、コンタクターSW10〜SW12を開いたまま、コンタクターSW7〜SW9だけを閉じる。このとき、2次巻線2b−2に電流が流れ、主巻線2b−1と2次巻線2b−2の磁束は互いに打ち消し合うことにより、リアクタンスが消去されて1次側が等価的に短絡された状態になる。このような作用は、主巻線3b−1と2次巻線3b−2との間、及び主巻線4b−1と2次巻線4b−2との間でも同様に行われる。   Thereafter, only the contactors SW7 to SW9 are closed while the contactors SW10 to SW12 are open. At this time, a current flows through the secondary winding 2b-2, and the magnetic fluxes of the main winding 2b-1 and the secondary winding 2b-2 cancel each other, thereby eliminating the reactance and equivalently shorting the primary side. It will be in the state. Such an operation is similarly performed between the main winding 3b-1 and the secondary winding 3b-2 and between the main winding 4b-1 and the secondary winding 4b-2.

このため、始動電流の制限が、主巻線2b−1、3b−1、4b−1のそれぞれに主巻線2c−1、3c−1、4c−1が直列に接続された状態から、主巻線2c−1、3c−1、4c−1だけの状態に変化する。
そして、始動が終了すると、コンタクターSW1〜SW3を閉じたまま、コンタクターSW10〜SW12を閉じる。このとき、2次巻線2c−2に電流が流れ、主巻線2c−1と2次巻線2c−2の磁束は互いに打ち消し合うことにより、リアクタンスが消去されて1次側が等価的に短絡された状態になる。このような作用は、主巻線3c−1と2次巻線3c−2との間、および主巻線4c−1と2次巻線4c−2との間でも同様に行われる。
For this reason, the starting current is limited from the state in which the main windings 2c-1, 3c-1, 4c-1 are connected in series to the main windings 2b-1, 3b-1, 4b-1, respectively. The state changes to only the windings 2c-1, 3c-1, and 4c-1.
When the start-up is completed, the contactors SW10 to SW12 are closed while the contactors SW1 to SW3 are closed. At this time, a current flows through the secondary winding 2c-2, and the magnetic fluxes of the main winding 2c-1 and the secondary winding 2c-2 cancel each other, thereby eliminating the reactance and short-circuiting the primary side equivalently. It will be in the state. Such an operation is similarly performed between the main winding 3c-1 and the secondary winding 3c-2 and between the main winding 4c-1 and the secondary winding 4c-2.

このため、主巻線2b−1、3b−1、4b−1および主巻線2c−1、3c−1、4c−1は、3相誘導電動機100の始動時にはリアクタンスとして機能するが、始動終了後にはすべてのコイルは2次側を短絡されるので、コイルの1次側はすべて消磁され磁束が存在しない状態となり、等価的に短絡されてリアクタンスとしての機能を失う。
このように、始動時に回転数の上昇による始動電流の低下に合わせて始動電流が2段階に分けて追加されるので、機械的な衝撃が少ない低いトルクで始動し、途中からトルクが加えられて円滑に始動される効果がある。加えて、始動終了後には、主巻線2b−1、3b−1、4b−1および主巻線2c−1、3c−1、4c−1にモーターの運転電流(定格又はそれ以下の)負荷電流が流れるが、各リアクトルの2次側は短絡されており、これにより1次側は消磁され磁束が殆ど存在しないので、鉄損による発熱の懸念はない。
For this reason, the main windings 2b-1, 3b-1, 4b-1 and the main windings 2c-1, 3c-1, 4c-1 function as reactance when the three-phase induction motor 100 is started, but the start is completed. Since all the coils are later short-circuited on the secondary side, all the primary sides of the coils are demagnetized and no magnetic flux exists, and are equivalently short-circuited and lose their reactance function.
In this way, since the starting current is added in two stages in accordance with the decrease in the starting current due to the increase in the rotational speed at the time of starting, the engine is started with a low torque with little mechanical shock, and the torque is applied from the middle. There is an effect of starting smoothly. In addition, after the start is finished, the main windings 2b-1, 3b-1, 4b-1 and the main windings 2c-1, 3c-1, 4c-1 are loaded with motor operating current (rated or lower). Although a current flows, the secondary side of each reactor is short-circuited. As a result, the primary side is demagnetized and there is almost no magnetic flux, so there is no fear of heat generation due to iron loss.

このことにより、外部短絡用のコンタクターを不要化する効果を得ることができる。高圧の場合はコンタクターは大型であるので、スペースメリットは大となる。
以上のように、一次側についてのリアクトルの2段切り換えにつき無接点化され、機器の寿命を損なうコンタクターサージの発生しない始動方式が達成される。
As a result, the effect of eliminating the need for an external short-circuit contactor can be obtained. In the case of high pressure, since the contactor is large, the space merit becomes large.
As described above, a non-contact state is achieved for the two-stage switching of the reactor on the primary side, and a starting system that does not generate a contactor surge that impairs the life of the device is achieved.

(4)第4変形例
第1変形例は、図8に示すように、巻線2a、3a、4aのそれぞれが主巻線と2次巻線からなり、これらが図13(A)に示すような絶縁型のリアクタンス消磁回路300を構成するようにした。
第4変形例は、第1変形例の構成を基本にし、図8の巻線2a、3a、4aのそれぞれの主巻線と2次巻線を、図13(B)に示すように接続して同相型のリアクタンス消磁回路400に置き換える。この場合には、2次巻線は逆巻きとする。
このように構成すると、消磁動作時には、第1変形例と同様にリアクタンスを無誘導化してリアクトルのドロップ電圧を等価的に短絡することになるので、第1変形例と同様にサージ電圧抑制の効果およびコンタクターの小型化の効果を得ることができる。
(4) Fourth Modification As shown in FIG. 8, in the first modification, each of the windings 2a, 3a, and 4a includes a main winding and a secondary winding, which are shown in FIG. 13 (A). Such an insulating reactance demagnetization circuit 300 is configured.
The fourth modification is based on the configuration of the first modification, and connects the main and secondary windings of the windings 2a, 3a, and 4a in FIG. 8 as shown in FIG. 13 (B). The in-phase type reactance demagnetization circuit 400 is replaced. In this case, the secondary winding is a reverse winding.
With this configuration, during the degaussing operation, the reactance is made non-inductive and the reactor drop voltage is short-circuited equivalently in the same way as in the first modified example. Further, the effect of downsizing the contactor can be obtained.

(5)第5変形例
第2変形例は、図10に示すように、巻線2b、3b、4bのそれぞれが主巻線と2次巻線からなり、これらが図13(A)に示すような絶縁型のリアクタンス消磁回路300を構成するようにした。
第5変形例は、第2変形例の構成を基本にし、図10の巻線2b、3b、4bのそれぞれの主巻線と2次巻線を、図13(B)に示すように接続して同相型のリアクタンス消磁回路400に置き換える。この場合には、2次巻線は逆巻きとする。
このように構成すると、消磁動作時には、第2変形例と同様にリアクタンスを無誘導化してリアクトルのドロップ電圧を等価的に短絡することになるので、第2変形例と同様にサージ電圧抑制の効果およびコンタクターの小型化の効果を得ることができる。
(5) Fifth Modification As shown in FIG. 10, in the second modification, each of the windings 2b, 3b, 4b is composed of a main winding and a secondary winding, and these are shown in FIG. 13 (A). Such an insulating reactance demagnetization circuit 300 is configured.
The fifth modification is based on the configuration of the second modification, and connects the main and secondary windings of the windings 2b, 3b, and 4b of FIG. 10 as shown in FIG. 13 (B). The in-phase type reactance demagnetization circuit 400 is replaced. In this case, the secondary winding is a reverse winding.
With this configuration, during the degaussing operation, the reactance is made non-inductive and the reactor drop voltage is short-circuited equivalently in the same way as in the second modified example. Further, the effect of downsizing the contactor can be obtained.

(6)第6変形例
第3変形例は、図12に示すように、巻線2b、3b、4bおよび巻線2c、3c、4cのそれぞれが主巻線と2次巻線からなり、これらが図13(A)に示すような絶縁型のリアクタンス消磁回路300を構成するようにした。
第6変形例は、第3変形例の構成を基本にし、図12の巻線2b、3b、4bおよび巻線2c、3c、4cのそれぞれの主巻線と2次巻線を、図13(B)に示すように接続して同相型のリアクタンス消磁回路400に置き換える。この場合には、2次巻線は逆巻きとする。
このように構成すると、消磁動作時には、第3変形例と同様にリアクタンスを無誘導化してリアクトルのドロップ電圧を等価的に短絡することになるので、第3変形例と同様にサージ電圧抑制の効果およびコンタクターの小型化の効果を得ることができる。
(6) Sixth Modification As shown in FIG. 12, in the third modification, each of the windings 2b, 3b, 4b and the windings 2c, 3c, 4c comprises a main winding and a secondary winding. Is configured to form an insulating reactance demagnetization circuit 300 as shown in FIG.
The sixth modification is based on the configuration of the third modification. The main and secondary windings of the windings 2b, 3b, and 4b and the windings 2c, 3c, and 4c in FIG. As shown in B), the in-phase type reactance degaussing circuit 400 is connected and replaced. In this case, the secondary winding is a reverse winding.
With this configuration, during the degaussing operation, the reactance is made non-inductive and the reactor drop voltage is equivalently short-circuited as in the third modified example, so that the surge voltage suppression effect is achieved as in the third modified example. Further, the effect of downsizing the contactor can be obtained.

1、1a・・・コア
2〜4、2a〜4a、2b〜4b、2c〜4c・・・巻線
5、6・・・フレーム
11〜13、101〜103・・・脚部
14、15、104〜107・・・連結部
16、17、108〜111・・・窓
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Core 2-4, 2a-4a, 2b-4b, 2c-4c ... Winding | winding 5, 6 ... Frame 11-13, 101-103 ... Leg part 14,15, 104-107 ... connection part 16, 17, 108-111 ... window

Claims (6)

誘導電動機を始動するリアクトル装置において、
3つの脚部と、前記3つの脚部の両端側にそれぞれ一体に接続される2つの連結部とを含み、鋼板を積層して構成した内鉄型のコアと、
前記3つの脚部のそれぞれに巻回される3つの巻線と、を備え、
前記コアはギャップを設けないように構成し、
かつ、前記コア内の磁界の強さを500〔AT/cm〕以上であって1200〔AT/cm〕以下の範囲とし、当該範囲内になるように前記コアのサイズを定めるようにしたことを特徴とするリアクトル装置。
In the reactor device that starts the induction motor,
An inner iron type core comprising three leg portions and two connecting portions integrally connected to both end sides of the three leg portions, and configured by stacking steel plates;
Three windings wound around each of the three legs,
The core is configured not to provide a gap,
In addition, the strength of the magnetic field in the core is in a range of 500 [AT / cm] or more and 1200 [AT / cm] or less, and the size of the core is determined so as to be in the range. Features a reactor device.
前記コアは正面、平面、および側面から見た場合にそれぞれ外形が長方形であって、外形の高さがHであり外形の長さがLであり、さらに前記コアは幅がWであって厚さがTからなる磁路を形成し、
かつ、前記外形の高さHが前記外形の長さLの1.25倍以上であって2.5倍以下であり、前記磁路の厚さTが前記磁路の幅Wの0.6倍以上であって1.4倍以下であることを特徴とする請求項1に記載のリアクトル装置。
When viewed from the front, the plane, and the side, the core has a rectangular outer shape, the height of the outer shape is H, the length of the outer shape is L, and the core has a width of W and a thickness. Forming a magnetic path consisting of T
The height H of the outer shape is not less than 1.25 times and not more than 2.5 times the length L of the outer shape, and the thickness T of the magnetic path is 0.6 of the width W of the magnetic path. The reactor device according to claim 1, wherein the reactor device is not less than twice and not more than 1.4 times.
前記コアは、正面中央の左右の位置に、厚さ方向に貫通し、開口部の縦の長さがaであり横の長さがbの2つの窓をそれぞれ有し、
かつ、前記2つの窓の開口部の縦の長さaは、当該横の長さbの1.1倍以上であって3.4倍以下であることを特徴とする請求項2に記載のリアクトル装置。
The core has two windows that penetrate in the thickness direction at the left and right positions in the center of the front, and that the vertical length of the opening is a and the horizontal length is b,
The vertical length a of the openings of the two windows is 1.1 times or more and 3.4 times or less of the horizontal length b. Reactor device.
積層される前記鋼板を厚さ方向から挟み込む2つの方形枠と、
前記2つの方形枠の上部側の端部同士をそれぞれ連結し前記鋼板を厚さ方向から締め付ける2つの第1の連結ネジと、
前記2つの方形枠の下部側の端部同士をそれぞれ連結し前記鋼板を厚さ方向から締め付ける2つの第2の連結ネジと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れか1項に記載のリアクトル装置。
Two rectangular frames sandwiching the steel plates to be laminated from the thickness direction;
Two first connecting screws for connecting the upper ends of the two rectangular frames to each other and fastening the steel plate from the thickness direction;
Two second connecting screws for connecting the lower ends of the two rectangular frames to each other and fastening the steel plate from the thickness direction;
The reactor device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記コアは、前記3つの脚部および前記2つの連結部のそれぞれの横断面の面積がほぼ同じであることを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの何れか1項に記載のリアクトル装置。   The reactor according to any one of claims 1 to 4, wherein the core has substantially the same cross-sectional area as each of the three leg portions and the two connecting portions. apparatus. 前記3つの巻線のそれぞれは、主巻線および2次巻線からなり、
前記主巻線および前記2次巻線のそれぞれは、前記脚部に巻回されていることを特徴とする請求項1、請求項4または請求項5に記載のリアクトル装置。
Each of the three windings consists of a main winding and a secondary winding,
The reactor device according to claim 1, wherein each of the main winding and the secondary winding is wound around the leg portion.
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