変圧器

基本の仕組み

容量50kVAの範囲で力率0.8の負荷を考える単純な例では、有効電力は50×0.8＝40kWです。50kVAという表示を、そのままどの負荷でも50kWまでと読まないようにします。

鉄損は主に鉄心で発生し、一定電圧・周波数では負荷がなくても生じます。銅損は巻線の抵抗による損失で、負荷電流の二乗に応じて変化します。

出力を入力で割った効率と、定格容量は別の情報です。また同じ容量でも設置条件や冷却方式、周囲環境との適合を確認する必要があります。

変圧器の定格と損失

変圧器の定格容量は通常VAで表し、負荷の有効電力Wだけで必要容量を決めません。一次・二次の電圧比は巻数比、電流比はその逆です。実際の容量選定は最大需要、力率、温度上昇、将来負荷も条件になります。

鉄損はヒステリシス損と渦電流損からなり、負荷の大小に関係なくほぼ一定ですが、一次電圧が高くなると増えます。銅損は巻線のI²R損で、電流2倍なら4倍です。効率は鉄損と銅損が等しい負荷で最大になります。