- ベストアンサー
変圧器について
電検３種の勉強をしています。 励磁回路と理想変圧器を含んだＬ型等価回路で悩んでいます。 定格電圧1次、2次で200／100Ｖの場合 2次側無負荷で1次側端子に200Ｖ入力した場合2次側端子は100Ｖになり 負荷電流が流れてくるとき内部のインピーダンスで電圧降下した電圧が２次端子に現れる でいいでしょうか。 励磁電流に対しては漏れ磁束を無視して考えていいのでしょうか。 宜しくお願いします
- karuhuru
- お礼率90% (18/20)
- 自然環境・エネルギー
- 回答数3
- ありがとう数2
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
＞1次側2次側定格電圧200／100Ｖで変圧器が与えられて、2次側無負荷で1次側に200Ｖ入力したら厳密には漏れ磁束があるので2次側端子には、100Ｖより低い値ででているのではと思いました。 定格電圧200／100Ｖとありますので、損失を除いた状態で200/100(V)になります。 ＞Ｌ型回路を見た時はＩ０のみのときｒ1ｘ１にもＩ０が流れるではないですか。 ＞Ｌ型回路を見るときはＩ０はあくまで励磁アドミタンスにしか流れないと考える のですか？ 私が所有している参考書の記号で説明すれば、 Ｉ1 ＝ Ｉ0 ＋ Ｉ1' なので、Ｉ0は励磁アドミタンスＹ0だけに流れます。 残りのＩ1'が、コイル抵抗損ｒ1と漏れリアクタンス損ｘ1へと流れ１次側の損失となります。 そして１次側換算したｒ2、ｘ2へも流れ、２次側の損失となります。 ＞また負荷電流が流れる時は漏れ磁束、巻線抵抗を無視できないから抵抗、漏れリ アクタンスを加味するのかなと思いました。 上記で説明した通り、もう既に加味されています。 負荷に流れた場合は、負荷損失も１次側換算する必要があり、抵抗分ｒ、リアクタンス分ｘをそれぞれα^2倍してください。 ここで重要なのは、励磁電流を別に考える事と、２次側の損失を１次側の損失として換算する事です。 問題に出てくるとすれば、この換算の部分だけではないでしょうか。
その他の回答 (2)
- EleMech
- ベストアンサー率52% (393/748)
ここ１５年の間では、ほとんど見た事の無い問題ですので、あまり悩まなくて良いと思いますが、お答えします。 このＬ型等価回路の電源電流Ｉ1は、励磁アドミタンス電流Ｉ0と一次電流Ｉ1'とを足したものです。 Ｉ1 ＝ Ｉ0 ＋ Ｉ1' そして分かり易くする為に、１次電流と２次電流とを同じであると考えています。 Ｉ1' ＝ Ｉ2 このままでは間違いなので、２次側インピーダンスを１次側に換算しています。 電圧比α(Ｎ1／Ｎ2)を使用し、実際の電圧と電流の１次２次の関係を表すと、 Ｅ2 ＝ Ｅ1 ／ α Ｉ2 ＝ α ・ Ｉ1' なので、そこから導くと、 Ｅ2 ＝ Ｉ2 ・ Ｚ2 Ｅ1 ／ α ＝ α ・ Ｉ1' ・ Z2 Ｅ1 ＝ α^2 ・ Ｚ2 ・ Ｉ1' この式から、２次側インピーダンスＺ2をα^2倍すれば、１次換算した事になります。 後は、１次側と２次側の電圧降下を合計したものが損失になります。 この中には、１次側のインピーダンス(Ｚ1 ＝ ｒ1 ＋ jx1)も含まれていますので、漏れ磁束を含みます。
お礼
Elemecさん、ymmasayanさん回答ありがとうございます。 変圧器の勉強して、そのあと相互インダクタンスの勉強したら頭がこんがらがってきました。 1次側2次側定格電圧200／100Ｖで変圧器が与えられて 2次側無負荷で1次側に200Ｖ入力したら厳密には漏れ磁束があるので2次側端子には 100Ｖより低い値ででているのではと思いました。 励磁電流は小さいから無視して100Ｖでよしにしているのかなと思った次第です Ｌ型回路を見た時はＩ０のみのときｒ1ｘ１にもＩ０が流れるではないですか。 Ｌ型回路を見るときはＩ０はあくまで励磁アドミタンスにしか流れないと考えるのですか？ また負荷電流が流れる時は漏れ磁束、巻線抵抗を無視できないから抵抗、漏れリアクタンスを加味するのかなと思いました。 回答を頂いといてまた質問して申し訳ありません。 この考え方で良いのでしょうか。
- ymmasayan
- ベストアンサー率30% (2593/8599)
Ｌ形等価回路は↓の第１図ですが、励磁電流を無視して第２図を使うことが多いです。 > ２次側無負荷で1次側端子に２００Ｖ入力した場合２次側端子は１００Ｖになり > 負荷電流が流れてくるとき内部のインピーダンスで電圧降下した電圧が２次端子に現れる > でいいでしょうか。 違います。↓にも書いてある通り ２次側定格負荷で２次側端子電圧が定格電圧１００Ｖになるように １次側電圧を調整し、この状態で二次側を無負荷にします。 この時の２次側電圧を測定し２次側の無負荷電圧－定格負荷時の電圧が 変圧器の内部のインピーダンスで降下した電圧です。 本来はベクトルで考える必要があります。 余談ですが電圧変動率は ２次側で (無負荷時電圧－定格電圧)／定格電圧×１００ です。
お礼
EleMechさん再度回答ありがとうございます。 質問している自分も何が不明なのか分からなくなってしまいました。 相互インダクタンスの勉強をしていたら 結合係数が１でないと変圧比と巻数比は同じにならないという所からこんがらがってきました。 皆さんの意見や再度参考書をみて Ｌ型回路を考えるときは励磁電流を別にして V1/V2=E1/E2=I2/I1'=N1/N2=α として考えればいいのかと思いました。