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「ハーゲン結線」トランスとは!?

 治部(じぶ)電機という会社が、3相交流を2種の単相交流に変換する 「ハーゲン結線トランス」というのを作っているそうで、そのWebサイトに
【3相→2相変換結線例】  <3-2>

ハーゲン結線トランス(2次側での合成)

準ハーゲン結線トランス

最初の推定図(2出力の特性が異なる)

スコットT結線 詳細図(1次側での合成)
「ハーゲン結線トランスはスコットトランスと同様、三相入力/単相2回路出力を 有します。
 ハーゲン結線トランスの1次側をデルタ結線にすれば、スコット・トランスの場合に生じるかもしれない高調波による不都合を回避できます。」
と、あります。

 負荷均等化を図る3相単相変換と言えば、鉄道の交流電化変電所での「スコットT結線」が基本で、一次巻線側で変換していますが、2次巻線側での単相変換回路としては「変形ウッド・ブリッジ結線」「ルーフ・デルタ結線」「ルブラン結線」が紹介されていても 「ハーゲン結線」 というのは初耳でした。

 同社のWebサイト掲載写真は「試作型」とかで配線が錯綜していてコイルの結線は判りませんが、その解説から推定しますと、[最初の推定]は、2次巻線側でそのまま利用する相と、片側逆接続で2相を直列接続することで90度の位相差で√3倍の電圧となる相の2相変換ではないかと思われます(右上推定図3→)。トランス構造としては、直列使用巻き線2個が1/√3の電圧を片側逆極性で加算して位相が90度異なる交流を得られます。

 他社の結線図集中にあった図の1次側をΔ結線に改めたものがおそらく正解。120度の位相差のある2相の巻線それぞれに、残るもう1相の電圧を加えてそれぞれの合成電圧の位相差を90度にする接続。基準巻線電圧をVとしますと、加算分はそれぞれ(√3−1)/2・Vで、出力電圧は√(3/2)・Vとなります。2相のインピーダンス特性が同じになることが利点でしょうか。どこの社も結線の詳細はなるべく知られたくないのでしょう。3相3脚の標準型鉄芯がそのまま使えます。

 それが使えるのなら、2次側の3相Y結線中の1相を(√3−1)/2・Vとすれば、2種の出力電圧は√(3/2)・V、位相差は90度になるはずで、これも巻線の単純化された「準ハーゲン結線」でしょう。

Δ結線がバランスに必須なのでは?

 ここで疑問が2つ。ハーゲン結線の原回路で小コイルを2つに分けている理由は何でしょうか?
 もう1点は、1次側がΔ結線なら図示の電圧比率で動作しますが、Y結線の場合は0相電流を生じて電圧バランスが違って、問題を生ずると思われます。どんな動作をするのでしょう?
 どちらも、もう少し考えてみます。
 しかし3相→2相変換しても各相負荷の完全な平準化はできませんし、製品をみると柱上トランス程度の容量の200V→100V変換の小型機器の模様なので、不平衡があっても電圧さえ押さえられれば使用可能なはず。欧州大陸での交流電化では3相を2相変換せずにそのまま架線に供給するものもあって、電力設備利用率の低下を緩和するための2相変換は電力会社からは求められて料金に反映されることはあっても技術的な絶対条件ではありません。

 Δ結線を1次側2次側などどこかに構成できれば歪み波交流中の基本波の3(2N−1)倍=3の奇数倍の周波数(3、9、15、21、27・・・・次)を短絡して磁気飽和やヒステリシスによる波形歪みを内部で抑えて送配電線を通じた誘導障害を抑制することができます(5倍7倍には効かないので実質は3倍9倍が主な対象)。1次2次とも超高圧でΔ結線が困難な場合でも、力率改善などのための同期調相機用の3次巻線をΔ結線にして3次歪波を短絡吸収させる場合もあります。Δ結線を構成しないスコットT結線より、このΔ結線を選択できる点は誘導障害対策で「ハーゲン結線」が有利になります。無論、一次側はY結線でも差し支えありません。
   See→【3相交流環状結線と歪み波形の吸収】

 翻って「スコットT結線」の方も、M座側は単純なセンタータップではなく、その巻線を独立させて、それぞれに2次巻線をして並列接続することにより、中点から流入するT座の電流を相互にキャンセルさせていることが判りました。 T座側の負荷の場合の電圧降下減少策?(「電気鉄道ハンドブック」p543図7.135編集委員会編コロナ社2007/02/28刊\31,500.)。同書では単に「スコット結線」となっています。

【共通磁路による軽量化構造例】  <com>
 単相変圧器3基を一体化して帰線磁束を0とし、帰線磁路を廃して軽量化

 なお、スコットT変圧器の実構成では2種のトランスの帰線磁路を共通として√2倍の断面積をとって一体化している場合が多い様です。
 こうした「一体化による軽量化」は電力関係では常識のようで、電気機関車での高圧タップ切換式で、一次電圧調整用の単巻変圧器と整流装置に供給する降圧変圧器を帰線磁路共通にして一体で作っていたり、3相用3脚式トランス自体が3つの単相トランスを一体化した4脚〜5脚トランスからさらに平衡3相では磁束ゼロの帰線磁路を省略した3脚として軽量化を図った構造です。
 電気機関車の「高圧タップ式制御」では、誤解である「一次側タップを切り換えて電圧制御する」という伝説が広汎に拡がって多数派になっていますが、この2種一体構造で単巻変圧器による電圧調整を「一次側タップ」と混同あるいは見誤ってしまったものでしょう。(基本構造は右図左参照。動作が具体的に判れば誤解しません)

[参照]    <1>



「関東連合」の残虐行為写真、報道    <2>

 週刊ポスト誌に関東連合関係から押収したリンチ現場写真が「都市伝説は総て本当だった!」として掲載されていて、制圧した相手を全裸にして道に倒して靴で体の上に乗っているのが見られます。その状況は巷間古くから伝わる通りで話としては「新たな驚愕の事実」ではありません。

 命に係わる集団暴行の残虐さで制圧、それが捕まっても微罪放免を繰り返すことで、「警視庁に伝手があって捕まらない」とさらに支配のステータスを上げて周囲を制圧していくのが常套手段でした。
 関東連合メンバーである某大会社重役愚息が一人殺して少年院収容も短時日で退院、もう一人殺して再度収容されるも再び短時日で退院し、彼等の支配領域内で「実業家」をやっていることでも警察中枢に庇護されている印象を与えて勢力を拡大している訳で、警察側が宣伝戦で完全に利用されています。
 形式的な自称「解散」「OB」などの擬装には惑わされず、暴力団に準じた取り締まりをして、個々の事件だけではなく、犯罪集団としての蠢動を押さえ込む必要があるでしょう。海老蔵事件での直接の実行犯だった「下層民R」の立件に留まらず、Rをわざわざ呼んで海老蔵を制圧させた「OB」や、セレブ馬鹿息子どもを立件して少なくとも相場並みの処罰にしない限り、警察・検察・裁判所そのものへの不信感になるのは当然です。常に暴力的で粗野だった横綱朝青龍が角界追放処分なのは伝統神事の最高位プレーヤーに対する相撲界存続を懸けた処分として妥当だったでしょうが、その相手の関東連合幹部なども警察が事情をよく調べて きちんと追及していれば続く凶悪事件は無かったかもしれません。
 無法なリンチによる瀕死の重傷と重篤な後遺症に対して、たとえ親が治療費・慰謝料8000万円余?を支払ったからと云って当人を大幅減刑をしてはいけません。犯人が全く反省しなかったからこそすぐに二人目を殺すなど犯罪を重ねたのではないでしょうか。それをまた短期で釈放とは!関東連合に加わったセレブ層馬鹿息子達のために動員されたヤメ検弁護士などなど様々なしがらみがあったにせよ、あまりに信じがたい非常識な法律村の論理では?

無停電電源が突然動作!に戸惑う。過負荷か?    <3>

 居間に突然警報ブザーが鳴り響いて、音からして火災警報機ではなく、ファンヒーターとも違い、冷蔵庫とも違う、方向の良く判らない(高音の)記憶にない音で、部屋のコンセントを順次辿りますと、どうもCATVと光電話のモデムに噛ましている無停電電源UPSの方向らしい。掻き分けて見ると、UPSブレーカー部のLEDが連続点滅しています。家のブレーカーを覗いても供給コンセントは停電してませんので、ブレーカー部のリセットボタンを押しましたが復旧できず、仕方なくUPS負荷を全部外して常時必要な機器だけコンセント直結としてから、UPSを一旦電源から外してから復旧操作をするとリセットできました。ワイヤレス・ルータはそのままでは復活せず、リセットコマンドを送って再接続でした。
 良く見ると、雷ガードだけの直結端子にいつの間にかファンヒーターが挿さっていて、この起動電流でリセットできなかったのかもしれません。カミさんだけの時に発生したら大騒ぎになっていたところで危ない危ない!やたら挿しては困るところにはビニールテープを貼って挿しにくくしておくべきでした。

観測性高血圧?    <4>

 早朝高血圧の懸念があるから、朝夕の血圧を継続観測せよ!との医師から勧告で、Nikon D800の残りのポイントを半分使って半自動血圧計を入手したのですが、圧搾空気で腕のベルトが膨らみ血流を止められ掛けると血管が激しく脈打って動悸が速まり、その分、血圧が高く出て、時折正常限界の135mmHg−85mmHgを越えます。熱い湯への入浴直後ですと飛びきり高く出ます。これでは「若年高血圧」か?と不安に感じながら毎朝毎晩の血圧計測を続けますと、降圧剤など全く手を打ってないのに次第に下がってきまして115-68-57とか正常値に落ち着くではないですか。脈拍数と血圧が良く相関しています。どうもこれは「観測性の高血圧」が混じってます。暫く血圧など測ってなかったから体がビックリしてしまったのでしょうか?観測によって位置&状態が確定できなくなる「不確定性原理」ですね〜これは!
 高血圧かどうかの正確な判断には最低1〜2週間の計測が要る様です。継続観測が必要になったこと自体が「歳」ですかねぇ。

2013/01/27 14:00

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