変圧器の励磁電流

質問

変圧器の励磁電流はヒステリシス損などのためにひずみ波になりますよね。

私が疑問に思うのは
(1)どうして磁束ではなく励磁電流が歪むのか。
(2)電源電圧がv1=√2V1sinωtとすれば、V1=ωLI0が成り立つはず。励磁電流i0（実効値I0）が歪むとすると、Lが変化しなければなりませんが、Lが変化することなどありえるのでしょうか？

ということです。どなたか教えてください。お願いします。

回答No.2

noname#101087 · ベストアンサー

>(1)どうして磁束ではなく励磁電流が歪むのか。
(2)電源電圧がv1=√2V1sinωtとすれば、V1=ωLI0が成り立つはず。励磁電流i0（実効値I0）が歪むとすると、Lが変化しなければなりませんが、Lが変化することなどありえるのでしょうか？

定性的な記述しかできませんが.... 。

入力正弦波とつりあう逆起電力を生じるように電流が流れるので、磁束とともに励磁電流も歪むのです。
励磁電流と磁束が比例しておれば、
　逆起電力=L*(dI/dt)
と表わせますが、比例性が歪むと L が(時間に関して)定数だとみなせなくなり、
　逆起電力=d(L*I)/dt
と表わすしかなくなるのです。
つまり「V1=ωLI0」は成り立たないのです。

お礼

Lも時間の関数として考えなくてはいけないということですね。

どうもありがとうございました！

回答No.3

foobar

１．
変圧器では、磁束の誘起電圧と印加電圧はほぼ等しくなります。
（鎖交）磁束ψと誘導電圧vの間には、
v=dψ/dtの関係があり、きれいな正弦波電圧を加えると、生成する磁束はやはり綺麗な正弦波になります。
で、磁気飽和の影響などで、綺麗な正弦波の磁束を発生するために、ひずんだ励磁電流が必要になります。

２．
Ｌは先の回答にあるように、流す電流などで変わります。
特に電流波形に関連する微分インダクタンス l=dψ/di は磁気飽和の影響をまともに受けます。（ψは磁束密度Bに比例、（ここはちょっと大雑把な説明ですが）電流iと磁界の強さHが比例するので、磁化特性（ＢＨカーブ）の非線形性がインダクタンスに直接きいていきます。）

お礼

わかりました。ありがとうございました！

回答No.1

ken3173

>Lが変化することなどありえるのでしょうか？

Ｌはとても不安定なものですので、むしろ変化するものと
考えておいた方が良いと思います。この場合はコアが飽和
すれば透磁率は下がりますのでＬは変化するのではないで
しょうか？

ここではあまり関係ありませんが、コアに巻かれたＬは
損失などで周波数によってもＬはかなり変化します。
空芯コイルであればかなり理想的なコイルになりますが、
Ｌ＝一定ということはかなりまれなケースだと思います。
Ｃも理想的なことはまれですが、ＬはＣ以上に難しくて
奥が深いです。（私も勉強中ですけど^^;）

お礼

Lは定数だとばかり思っていました。変化することがほとんどなのですか。知りませんでした。
どうもありがとうございました！