电源装置及其使用方法、过热水蒸气产生装置、斯科特接线变压器用铁芯的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使用斯科特接线变压器的电源电路、由主座变压器和T座变压器构成 的斯科特接线变压器、用于该斯科特接线变压器的铁芯、以及使用斯科特接线变压器的过 热水蒸气产生装置。
【背景技术】
[0002] 在使用由主座变压器和T座变压器构成的斯科特接线变压器的电源装置中，当控 制主座变压器的输出电压和T座变压器的输出电压时，可以考虑在斯科特接线变压器的初 级侧的三相上分别设置控制电压或电流的控制元件。
[0003] 但是，由于在T座变压器的初级线圈内流动的电流流入主座变压器的初级线圈， 所以即使在斯科特接线变压器的初级侧的三相上分别设置控制元件，也不能独立地控制两 个单相电路的输出电压。
[0004] 由于上述原因，通常在两个单相电路上分别设置控制电压或电流的控制元件，并 独立地控制两个单相电路的输出电压。
[0005] 当与单相电路连接的负载为低电阻时，单相电路成为大电流电路，并且实际上在 该大电流电路上设置控制元件非常困难。因此，如图13所示，在利用斯科特接线变压器而 形成的两个单相电路上设置控制元件，并且进一步设置将两个单相电路的输出转换为低压 大电流的两台单相变压器。即，上述方法中，需要一台斯科特接线变压器和两台单相变压 器，共计需要三台变压器。
[0006] 专利文献1 :日本专利公开公报特开昭61-248508号
【发明内容】
[0007] 为了解决上述问题，本发明的主要课题是在使用斯科特接线变压器的电源装置 中，能够简化装置结构，并且发挥斯科特接线变压器的电路特性，且独立地控制主座变压器 的输出电压和T座变压器的输出电压。
[0008] 即，本发明的电源装置是具有由主座变压器和T座变压器构成的斯科特接线变压 器的电源电路，其中，所述电源装置包括：第一控制设备，设置于所述主座变压器的输入侧 的二相中的一方，控制电压或电流；以及第二控制设备，设置于所述T座变压器的作为输入 侧的初级线圈的一端侧，控制电压或电流，设所述主座变压器的次级线圈的匝数为nl、所述 T座变压器的次级线圈的匝数为n2、根据所述主座变压器的励磁阻抗和所述T座变压器的 励磁阻抗求出的系数为k时，在所述电源装置连接于需要所述主座变压器的输出电压相对 于所述T座变压器的输出电压在kXnl/n2以上的电压的负载的状态下，所述第一控制设备 和所述第二控制设备独立地控制所述主座变压器的输出电压和所述T座变压器的输出电 压。
[0009]此外，本发明还提供一种电源装置的使用方法，所述电源装置具有由主座变压器 和T座变压器构成的斯科特接线变压器，在所述主座变压器的输入侧的二相中的一方上设 置有控制电压或电流的第一控制设备，在所述T座变压器的作为输入侧的初级线圈的一端 侧设置有控制电压或电流的第二控制设备，其中，设所述主座变压器的次级线圈的匝数为 nl、所述T座变压器的次级线圈的匝数为n2、根据所述主座变压器的励磁阻抗和所述T座变 压器的励磁阻抗求出的系数为k时，在所述电源装置连接于需要所述主座变压器的输出电 压相对于所述T座变压器的输出电压在kXnl/n2以上的电压的负载的状态下，利用所述第 一控制设备和所述第二控制设备，独立地控制所述主座变压器的输出电压和所述T座变压 器的输出电压。
[0010] 在此，由于T座变压器的初级线圈与主座变压器的初级线圈的中心点连接，电流 从T座变压器的初级线圈流入主座变压器的初级线圈，所以即使将主座变压器的第一控制 设备节流至最小，主座变压器的输出电压相对于T座变压器的输出电压保持规定比例。在 此，设主座变压器的次级线圈的匝数为nl、T座变压器的次级线圈的匝数为n2、根据主座变 压器的励磁阻抗和T座变压器的励磁阻抗求出的系数为k时，主座变压器输出电压是T座 变压器输出电压的（kXnl/n2)倍。此外，励磁阻抗由磁路长度、磁通密度、间隔长度和匝数 等确定。具体地说，根据切断第一控制设备时的T座变压器的励磁阻抗与使主座变压器的 初级线圈的匝数为一半时的励磁阻抗之比，来求出系数k。
[0011] 因此，如果连接于需要所述主座变压器的输出电压相对于所述T座变压器的输出 电压在kXnl/n2以上的电压的负载的状态下，则可以利用设置在主座变压器的输入侧的 二相中的一方上的第一控制设备和设置在T座变压器的输入侧的第二控制设备，独立地控 制主座变压器的输出电压和T座变压器的输出电压。此外，由于不需要像以往那样在主座 变压器和T座变压器的输出侧设置两台单相变压器，所以可以简化装置结构。
[0012] 优选的是，所述主座变压器的次级线圈的匝数和所述T座变压器的次级线圈的匝 数相同。
[0013] 此时，如果作为实施例k = 0.66,则连接于需要主座变压器的输出电压相对于T 座变压器的输出电压在〇. 66以上的电压的负载。并且，如果与主座变压器的单相输出电路 (次级线圈）连接的负载阻抗和与T座变压器的单相输出电路（次级线圈）连接的负载阻 抗相同，则主座变压器的单相输出电路的负载容量相对于T座变压器的单相输出电路的负 载容量为〇? 44( ~ 0? 662)以上成为条件。
[0014] 优选的是，所述主座变压器和所述T座变压器中的至少一方是单卷变压器。
[0015] 如此通过使初级线圈和次级线圈为单卷接线，可以简化初级线圈和次级线圈之间 的绝缘，容易制作且可以降低发生事故的风险。
[0016] 优选的是，所述主座变压器的铁芯和所述T座变压器的铁芯一体形成。
[0017] 由此，可以使构成斯科特接线变压器的变压器从两台减少至一台，从而可以使装 置紧凑化。
[0018] 优选的是，所述主座变压器和所述T座变压器中的至少一方具有断面大体圆形的 铁芯柱以及由变形卷铁芯构成的连接铁芯，所述连接铁芯与所述铁芯柱的上下连接。在此， 作为断面大体圆形的铁芯柱可以考虑圆筒状的渐开线铁芯，该渐开线铁芯通过使具有弯曲 成渐开线形状的弯曲部的多个磁性钢板以放射状层叠而形成为圆筒状。
[0019] 如此，由于铁芯柱为断面大体圆形，所以与方形铁芯相比，相同的断面面积时的外 周长度最短，可以降低线圈的使用量。此外，由于连接铁芯为变形卷铁芯，所以可以简单地 使其与断面大体圆形的铁芯柱的配合部为相同的圆形。
[0020] 优选的是，所述斯科特接线变压器包括：两个主铁芯柱，卷绕有斯科特接线的线 圈；共通铁芯柱，成为所述两个主铁芯柱中产生的磁通的共通通路；以及连接铁芯，分别连 接所述两个主铁芯柱和所述共通铁芯柱的上下，所述两个主铁芯柱和所述共通铁芯柱配置 成俯视分别位于三角形的顶点上，所述连接铁芯俯视以所述共通铁芯柱为曲折点而折曲。
[0021] 因此，由于所述两个主铁芯柱和所述共通铁芯柱配置成俯视分别位于三角形的顶 点上，并且所述连接铁芯俯视以所述共通铁芯柱为曲折点而折曲，所以可以使所述两个主 铁芯柱之间的距离变小，并且使铁芯整体在宽度方向上的尺寸变小，从而可以实现节省空 间。
[0022] 优选的是，所述两个主铁芯柱中的一方和所述共通铁芯柱之间的距离与所述两个 主铁芯柱中的另一方和所述共通铁芯柱之间的距离相等。
[0023] 因此，由于一方的所述主铁芯柱和所述共通铁芯柱之间的磁路长度与另一方的所 述主铁芯柱和所述共通铁芯柱之间的磁路长度相等,所以所述两个主铁芯柱的磁特性相 同，从而可以有效地从三相电源转换为两个单相电路。
[0024] 此外，本发明还提供一种过热水蒸气产生装置，其包括：斯科特接线变压器，由主 座变压器和T座变压器构成；第一加热导体管，利用所述主座变压器的输出而被通电加热， 从水产生饱和水蒸气；以及第二加热导体管，利用所述T座变压器的输出而被通电加热，从 由所述第一加热导体管产生的饱和水蒸气产生过热水蒸气，在所述主座变压器的输入侧的 二相中的一方上设置有控制电压或电流的第一控制设备，在所述T座变压器的作为输入侧 的初级线圈的一端侧设置有控制电压或电流的第二控制设备，利用所述第一控制设备和所 述第二控制设备，独立地控制所述主座变压器的输出电压和所述T座变压器的输出电压。
[0025] 按照这种结构，由于在主座变压器的输入侧的二相中的一方上设置有第一控制设 备，并且在T座变压器的作为输入侧的初级线圈的一端侧设置有第二控制设备，所以可以 独立地控制主座变压器的输出电压和T座变压器的输出电压。由此，可以发挥斯科特接线 变压器的特征，并且可以