変圧器 は、周波数に影響を与えることなく、電力を一つの回路から別の回路へと変換し、電圧を上げる(または)下げる静止装置です。
変圧器の動作は相互誘導の理論によって説明されます。共通の磁束が2つの電気回路を接続します。
変圧器の定格は、巻線の温度上昇が使用されている絶縁材の許容限度を超えない範囲で取り出せる最大の電力です。
変圧器の定格容量は、KWではなくKVAで表示されます。変圧器の定格は、その温度上昇によってしばしば決定されます。
機械内の損失が温度上昇を引き起こします。銅損失は負荷電流に比例し、鉄損失は電圧に比例します。そのため、変圧器の全体的な損失はボルトアンペア(VA)によって決まり、負荷の力率には依存しません。
任意の力率値において、特定の電流は同じI2R損失をもたらします。
この損失は機械の生産過程を減少させます。力率はキロワットでの出力を決定します。特定のKW負荷における力率の低下は、負荷電流の増加を引き起こし、それにより損失が増大し、機械の温度が上昇します。
上記の理由により、変圧器は通常、KVAで評価されることが多く、 KWよりも好まれます。
変圧器の力率は無負荷時には非常に低く遅れます。しかし、負荷時の力率は、負荷の力率とほぼ同じまたは等しくなります。
通常、変圧器の無負荷電流は電圧に対して約70遅れます。
主要な構成要素は以下の通りです:
層状の磁気回路
鉄心およびクランプ構造
一次巻線
二次巻線
絶縁油充填タンク
高圧端子(H.T)およびブッシング
低圧端子(L.T)およびブッシング
コンサーバータンク
ブリーザ
ベンパイプ
風温計(WTI)
油温計(OTI)
ラジエーター
高い電気抵抗、高い透磁率、老化しない特性、低い鉄損といった理由から、特に合金化されたシリコン鋼(シリコン比率4〜5%)の層状材料が使用されます。
変圧器の鉄心は、低磁気抵抗を持つ連続的な単純な磁気パスを提供します。
磁気漏れは、一次および二次巻線をセクショナライズし、インターリーブすることで最小限に抑えられます。
鉄心のジョイントをずらすことで、磁気回路に明確な空気ギャップが形成されないようにします。空気ギャップは高抵抗であるため、磁束を減らします。
変圧器を通過する電流には2つの成分があります。磁化電流(Im)は、適用電圧に対して直角(900)であり、適用電圧と同期する電流があります。
無負荷条件下では、一次巻線から変圧器に供給される励起電流の大部分は磁気パスを磁化するために使用されます。
したがって、無負荷条件下での変圧器の励起電流は主に磁化電流で構成されており、これは変圧器回路内で磁界を生成するために使用されます(誘導性質)。
誘導性の負荷のため、無負荷条件下での変圧器の力率は0.1〜0.2の範囲になります。
直流電源を変圧器の一