変圧器の定格電圧と鉄心のヒステリシス

質問

はっきりとは分からないのですが、各種資料を見る限り、電力用変圧器の鉄心は、励磁電流で磁気飽和ギリギリになっているように見えます。
そこで質問ですが、

（その１）
実際そうなっているのか？

（その２）
仮にそうであった場合、それはヒステリシスのマイナーループが発生しないようにするためか？

ご存知の方宜しくお願いします。

回答No.2

ohkawa3

マイナーループによる動作不安定については聞いたことがありません。従いまして、出典などをお問い合わせ頂いても答えられませんので悪しからずご了解くださるようにお願いします。

回答No.1

ohkawa3

電力用変圧器の鉄心の最大磁束密度Bmは、定格電圧を印加した状態において、飽和磁束密度ある程度低い値で設計されています。

設計磁束密度を高く設定すると、鉄損が増えます。また、印加電圧が定格よりも高くなった場合に磁気飽和する可能性があり、過電流が生じる危険性があります。
設計磁束密度を低く設定すると、鉄損は減りますが、より大きな断面積の鉄心が必要となるので、コストが嵩みます。
現実には、コスト（初期費）と無負荷損失（運用費）を勘案して、使用者のメリットを高めるような磁束密度を選択することになります。

補足

当方の疑問をもう少し詳しく説明します。
当方が特に知りたいのが、飽和までに非常に大きな余裕を持たせてしまうと、ヒステリシスのマイナーループが発生し、安定した変圧動作が出来なくなるからそれができない、という仮説が正しいか？です。
もちろん定格電圧をちょっと超えただけで飽和してしまうような危い設計は当然あり得ません。しかし、疑問に思っているのは飽和に大きな余裕を持たせた場合どうなるかです。飽和領域に近い所ではリニアリティが下がりひずむような気がします。だから直線性の高い所で使えばいいと思うのですが実際にはそうしていないように見えます。それはそのような使い方をすると動作させるたびにマイナーループ次第で安定した変圧動作ができないからではないか？という疑問です。