変圧器の学習帳
変圧器
変圧器の効率
変圧器の効率η[％]は、入力P1[W]、二次定格出力P2[W]、鉄損Pi[W]、銅損Pc[W]とすると
\(\displaystyle η=\frac{P_2}{P_1}\times 100=\frac{P_2}{P_2+P_i+P_c}\times 100\) [%]
変圧器の最大効率
変圧器の効率は\(\displaystyle P_i＝P_c\) のとき、最大となる。
過去問題：
電験３種過去問【2021年機械 問15】（変圧器の全負荷時銅損と最大効率）
等価回路
変圧器の一次側からみた等価回路は下図となる。
したがって、下図のような理想変圧器は、
一次側に換算すると、下回路と等価であるとみなせ、計算が簡略にできる。
電圧変動率
\(\displaystyle ε=pcos\theta+qsin\theta\) [%]
力率cosθ＝1であれば、\(\displaystyle ε=p\) [%]
ここで、
百分率抵抗降下ｐは
\(\displaystyle p=\frac{r_{21}I_{2n}}{V_{2n}}\times100\) [%]
百分率リアクタンス降下ｑは
\(\displaystyle q=\frac{x_{21}I_{2n}}{V_{2n}}\times100\) [%]
ただし、\(\displaystyle V_{2n}\)と\(\displaystyle I_{2n}\)はそれぞれ、定格時の二次端子電圧と定格二次電流である。\(\displaystyle r_{21}\)と\(\displaystyle x_{21}\)はそれぞれ、二次側に換算した抵抗と漏れリアクタンスである。
過去問題：
電験３種過去問【2021年機械 問9】（変圧器の電圧変動率）
単巻変圧器
変圧器の一次巻線と二次巻線とを別々の巻線にしないで、一次巻線と二次巻線の一部を共用して使用する変圧器を\(\fbox{単巻変圧器}\)といい、この変圧器の一次、二次に共通した巻線を\(\fbox{分路巻線}\)、共通でない部分を\(\fbox{直列巻線}\)という。