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変圧器

  • 2019年11月14日

変圧器の無負荷損

本記事では、変圧器の無負荷損の種類と発生要因について記述する。 無負荷損の概要 無負荷損の定義 変圧器の無負荷損は、「変圧器が無負荷のとき、定格周波数・定格電圧を一次側に加えたときの入力」である。   無負荷損はその大部分が鉄損である。 その他、「励磁電流による一次銅損」「絶縁物中の誘電体損」等を含むが、大きさは鉄損に比べ極めて小さい。   供給エネルギーとヒステリシス曲線 鉄 […]

  • 2019年11月4日

変圧器の電圧変動率

本記事では、変圧器の電圧変動率の式を導出し、IEC規格の定義についても紹介する。   電圧変動率の定義式 変圧器の電圧変動率$\varepsilon[\%]$の定義は下式による。 $$\varepsilon=\frac{V_{20}-V_{2n}}{V_{2n}}\times100[\%] ・・・(1)$$   $(1)$式において、 $V_{20}$:無負荷時の二次端子電圧 […]

  • 2019年9月7日

異容量V結線方式

本記事では、定格容量が異なる2台の単相変圧器を$\mathrm{V-V}$結線接続した「異容量$\mathrm{V}$結線方式」について記載する。 異容量V結線方式の構成 単相変圧器2台を用いた異容量$\mathrm{V}$結線変圧器(負荷側のみ)を図1に示す。 図1 異容量$\mathrm{V}$結線変圧器(進み接続)   同図の変圧器は、単相負荷$P_1$(電灯)および三相負荷$P_ […]

  • 2019年7月11日

変圧器のV結線

本記事では、$\mathrm{V}$結線された変圧器について解説する。 V-V結線変圧器の電圧・電流 $\mathrm{V}$結線とは、$\Delta$結線の一相分を取り除いたものであり、2台の単相変圧器で構成される。   図1に$\mathrm{V}-\mathrm{V}$結線の変圧器(同一容量)とその電圧・電流を示す。各変圧器の巻数比(一次側巻線/二次側巻線)は$n$とする。 &nb […]

  • 2019年4月16日

スコット変圧器

本記事では、ウッドブリッジ変圧器と同様に鉄道饋電(きでん)、電気炉負荷などの大容量単相負荷に供給するために用いられるスコット変圧器について解説する。 スコット結線 単相変圧器のスコット結線を図1に示す。   図1 スコット結線   同図では、同一巻回数・同容量の単相変圧器が2台で構成され、一次側の主座変圧器の巻線中央に$T$座巻線が接続される形で、T字型の結線として構成されてい […]

  • 2019年4月15日

ウッドブリッジ変圧器

本記事では、鉄道饋電(きでん)用など、三相負荷から単相負荷へ供給する際に使用されるウッドブリッジ変圧器について解説する。 採用の目的 鉄道や電気炉など、断続的にかつ激しい変動のある単相負荷への安定した供給のため、ウッドブリッジ変圧器(またはスコット変圧器)という三相→二相負荷へ変換するための変圧器が用いられる。   このような負荷では、三相系統側に不平衡電流が生ずるため、これを緩和される […]

  • 2019年4月4日

変圧器の漏れ磁束

本記事では、変圧器内部に発生する漏れ磁束と漏れリアクタンスについて解説する。 内部漏れ磁束の発生 図1に単相二脚鉄心の変圧器の内部磁束の概略図を示す。 同図では一次側巻線(巻数$n_1$)が電源に、二次側巻線(巻数$n_2$)に負荷が接続されている。   図1 主磁束と漏れ磁束   実際の変圧器では、一次側巻線と二次側巻線の両方を鎖交する、変圧器作用をもたらす主磁束$\phi$ […]

  • 2019年4月3日

単巻変圧器の特徴

本記事では、単巻変圧器の構造と特徴について解説する。 単巻変圧器の結線 図1に単巻変圧器(オートトランス;Autotransformer)の一相分の結線図を示す。添字$1,2$はそれぞれ一次側、二次側を示す。   図1のうち、一次・二次共通の巻線部分を分路巻線(Common Winding),共通でない巻線部分を直列巻線(Series Winding)という。   図1より、分 […]

  • 2019年3月23日

変圧器結線と零相回路

本記事では、変圧器の結線の種類によって、零相回路がどのように表現できるかを考察する。 Δ結線時の零相電流 まず、3つの同一構造・特性の巻線を$\Delta$結線したものを図1に示す。 (この図は電源が省略されているが、変圧器の二次巻線といった出力側であると解釈してほしい)   図1 $\Delta$結線   このときの各相端子に出力される線電流$\dot{I_{ab}},\ \ […]