// google adsence用 電験2種過去問【2018年機械 問5】 | 電気主任技術者のいろは

電験2種過去問【2018年機械 問5】

2022年8月23日

【変圧器】変圧器の損失及び効率《空所問題》

次の文章は、変圧器の損失及び効率に関する記述である。文中の\(\fbox{空所欄}\)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。
 変圧器の全損失は無負荷損と負荷損の和で表される。無負荷損は変圧器の二次側を開放し、一次側に定格周波数、定格電圧を加えた無負荷試験において、一次側への入力電力を測定することにより得られる。無負荷損は\(\fbox{(1)}\)であると考えられる。\(\fbox{(1)}\)は磁界の交番により生じる損失であり、磁束密度が同一のとき、周波数にほぼ比例する\(\fbox{(2)}\)と周波数の2乗にほぼ比例する\(\fbox{(3)}\)とに分類される。
 一方、負荷損は、二次側を短絡し、一次側に定格周波数の定格電流を流した短絡試験において、一次側への入力電力を測定することにより得られる。負荷損を測定したときの電圧は\(\fbox{(4)}\)とも呼ぶ。
 変圧器の効率\(\eta\)は、二次出力\(P_2\)の一次入力\(P_1\)に対する比で表される。一次入力は二次出力と全損失\(P_L\)の和で表されるから、全損失を測定又は算定すれば次式で効率が求められる。これを\(\fbox{(5)}\)効率という。
 \(\displaystyle\eta=\frac{P_2}{P_2+P_L}\times 100\)[%]

[問5の解答群]

\(\small{\begin{array}{ccc}
(イ)&標準&(ロ)&漂遊負荷損&(ハ)&定格電圧\\
(ニ)&銅損&(ホ)&鉄損&(ヘ)&規約\\
(ト)&理論&(チ)&基準&(リ)&誘電損\\
(ヌ)&渦電流損&(ル)&風損&(ヲ)&機械損\\
(ワ)&ヒステリシス損&(カ)&インピーダンス損&(ヨ)&開放電圧\\
\end{array}}\)

解答と解説はこちら

解答

\(\small{\begin{array}{cc}
\hline(1)&(ホ)&鉄損\\
\hline(2)&(ワ)&ヒステリシス損\\
\hline(3)&(ヌ)&渦電流損\\
\hline(4)&(カ)&インピーダンス損\\
\hline(5)&(ヘ)&規約\\
\hline\end{array}}\)

解説

 変圧器の全損失は無負荷損と負荷損の和で表される。無負荷損は変圧器の二次側を開放し、一次側に定格周波数、定格電圧を加えた無負荷試験において、一次側への入力電力を測定することにより得られる。無負荷損は\(\fbox{(ホ)鉄損}\)であると考えられる。\(\fbox{(ホ)鉄損}\)は磁界の交番により生じる損失であり、磁束密度が同一のとき、周波数にほぼ比例する\(\fbox{(ワ)ヒステリシス損}\)と周波数の2乗にほぼ比例する\(\fbox{(ヌ)渦電流損}\)とに分類される。
 一方、負荷損は、二次側を短絡し、一次側に定格周波数の定格電流を流した短絡試験において、一次側への入力電力を測定することにより得られる。負荷損を測定したときの電圧は\(\fbox{(カ)インピーダンス損}\)とも呼ぶ。
 変圧器の効率\(\eta\)は、二次出力\(P_2\)の一次入力\(P_1\)に対する比で表される。一次入力は二次出力と全損失\(P_L\)の和で表されるから、全損失を測定又は算定すれば次式で効率が求められる。これを\(\fbox{(ヘ)規約}\)効率という。
 \(\displaystyle\eta=\frac{P_2}{P_2+P_L}\times 100\)[%]