変圧器の損失 | 銅損と鉄損およびその削減方法
トランスは運転中に様々な種類の損失を経験します。主に2つの主要なタイプに分類されます：銅損失と鉄損失。
銅損失
銅損失、または
銅損失を最小限にするには：
太い導体や電気伝導率が高い材料を使用して巻線抵抗を減らす。
過度な電流を避けるためにトランスを最適な負荷またはそれに近い状態で動作させる。
不要な負荷を最小限に抑え、システム設計を最適化することで全体的な運転効率を向上させる。
鉄損失
鉄損失、またはコア損失>は、トランスの磁気コアにおいて交流磁束により発生します。これらの損失は負荷とは無関係であり、通常の運転条件下では比較的一定です。鉄損失は以下の2つの成分から構成されます：
ヒステリシス損失: これは交流によるコア材料の反復的な磁化と非磁化によって生じます。磁気ドメインの内部摩擦によりエネルギーが熱として失われます。ヒステリシスループが狭い材料（例えば粒方位シリコン鋼）を使用することで、この損失を大幅に減らすことができます。
渦電流損失: 交流磁場によりコア内に循環電流（渦電流）が誘起され、抵抗熱が発生します。これらの損失は、磁束に対して平行に配向された薄い絶縁ラミネーションを使用してコアを構築することで最小限に抑えられます。高度なコア設計と高抵抗材料も渦電流損失の減少に役立ちます。
トランス損失を減らす戦略
トランス損失を減らすことは効率を向上させ、運転コストを削減し、機器の寿命を延ばします。主な対策は以下の通りです：
高効率トランスを選択する: 現代の高効率トランスは、銅損失と鉄損失を最小限にするために先進的な材料と最適化された設計を利用しています。
設計を最適化する: コア材料、巻線構成、冷却システムの慎重な選択により、総損失を大幅に削減することができます。
定期的なメンテナンスを行う: ルーチンの点検とメンテナンス（例えば巻線の清掃、冷却システムのチェック、油充填トランスの油質の維持など）により、継続的な効率的な運転が確保されます。
過負荷を避ける: 過度の負荷は銅損失と熱ストレスを増加させ、絶縁劣化を加速し、信頼性を低下させます。
容量を負荷に合わせる: 実際の負荷要求に応じてトランスを適切にサイズ調整することで、軽負荷時の非効率を防ぎ、無負荷損失を削減します。
結論として、トランス損失を最小限に抑えることはエネルギー節約と信頼性の高い電力システム運転にとって不可欠です。したがって、損失削減はトランスの選択、設計、および継続的な運転において重要な考慮事項であるべきです。
