ACリアクトルの損失

質問

１Φ　2400VAR ２４０V 　10A B種のACリアクトルを単相用カットコアで試作しました。
最初にギャップ無しで２４０V印可した時に５Wの損失（鉄損）を表示していました。
次に二つの巻線中央内部（コアの切断面２箇所）に3.5ミリずつギャップを挿入し
２４０Vで１０Aの表示と５０Wの損失を表示していました。
VAR表示にきりかえても２４００VARに表示していました。
（１）５０W－５W＝４５Wはギャップによる巻線部の渦電流の損失だけでしょうか？
（２）１０Aはほぼ励磁電流（無効電力）と考えて良いのでしょうか？
　　　鉄損電流０.02A　巻線部渦電流0.1875A　＋　9.7925A　＝10A
（３）容量２４００VAR＋－５％の要望があり、2400＊0.05/240＝0.5Aなので
　　　上の条件は満たされているのでしょうか？

　　　よろしくお願いいたします。

回答No.2

ohkawa3 · ベストアンサー

歩測に対する回答：
（１）の回答について、巻線の抵抗成分とは、例えばW(I^2R)のIは励磁電流１０A＾２Rになるか？
→10A通電時の全損失が50Wであり、ギャップ長0で測定した鉄損が5Wなのであれば、10A通電時の銅損は約45W。
　10A^2×R＝45Wと解釈してよく、巻線の等価抵抗 R＝0.45Ωと見積もってよいでしょう。

（２）の回答について、W電流と励磁電流のベクトルの和という事か？
→そもそも、リアクトル＝無効電力発生装置として設計しているのだから、リアクトルに流れる電流はほとんどは、電力（＝損失）を発生しない無効電流です。しかし、10Aの通電時に50Wの損失があるということは、完全な無効電流だけでなく、有効電流成分もあります。並列等価回路で考えた場合、240V^2÷Rp＝50W　から等価並列抵抗Rp＝1152Ω、240V÷1152Ω＝0.208A程度の有効電流も流れているということになります。
無効電流をこの結果から無効電流成分を計算すると、9.998A程度のようですね。　　
無効電流と有効電流をベクトル合成した値が全電流です。　　sqrt（9.998A^2＋0.208A^2）＝10.0A

お礼

いつもありがとうございます。大変勉強になります。

回答No.1

ohkawa3

（１）５０W－５W＝４５Wはギャップによる巻線部の渦電流の損失だけでしょうか？
　　ご指摘の通り渦電流損もあると思いますが、巻線の抵抗成分に基づく損失が主体と思います。

（２）１０Aはほぼ励磁電流（無効電力）と考えて良いのでしょうか？
　　　＞鉄損電流０.02A　巻線部渦電流0.1875A　＋　9.7925A　＝10A
　励磁電流成分と損失の元となる電流成分とは、位相が異なるのでスカラーの足し算はできません。

（３）容量２４００VAR＋－５％の要望
　　単純には、240Vを印加したときに10A丁度の電流が流れたのであれば、240V×10A＝2400VAであって、仕様どんぴしゃりです。損失について別に規定があれば、その規定を満足しているか、項目ごとに判断すればいいでしょう。

補足

いつもありがとうございます。

（１）の回答につきまして、巻線の抵抗成分とは、例えばW(I^2R)のIは励磁電流１０A＾２Rになるのでしょうか？

（２）の回答につきまして、W電流と励磁電流のベクトルの和という事でしょうか？

　よろしくお願いいたします。