Wafty’s diary

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変圧器

単相交流は、一般家庭や事務所・工場で用いられ、われわれに最も関係の深い電気である。
トースタや電気アイロン、空気調整装置(クーラ)や電気掃除機の電動機(モータ)、電球や蛍光灯、
テレビジョンやステレオ受信機などの電気製品を、抽象的な形で単純化したものが、
抵抗・コイル・コンデンサから構成される回路であると考えることができ、一般に負荷と呼ばれる。
これらは交流電力を、熱・動力・光・音などに変えて使用しているのであるが、交流電力を使用する場合、
変圧器は重要な役割を果たしている。たとえば、変圧器は交流電力を発電所から消費地(需要家)まで、
幾度も電圧を変え、最も安全に、しかも効率よく送るのに役立っている。
また、身近な電気製品にも変圧器を備え、目的に応じた電圧に変えて、電力を使用しているものがある。
 
 
①原理
変圧器は、相互誘導を利用して、交流電圧を任意の大きさに変える装置である。
電源側の巻線を一次巻線、負荷側の巻線を二次巻線といい、一次巻線の電流の変化にともなって
変化する磁束φがつくられる。この磁束が鉄心を通って二次巻線を貫くので、二次巻線に起電力が誘導される。
このとき、磁束φの変化にともなって、鉄心内に電流が流れ、損失を生ずる。(渦電流損)
この損失を減少させるため、けい素銅板の表面を絶縁して、何枚も積み重ねたものを鉄心材料として用いる。
電源側の電圧・電流・巻数・誘導起電力をそれぞれ V1〔V〕、I1〔A〕、N1、E1〔V〕、
負荷側のそれらをV2〔V〕、I2〔A〕、N2、E2〔V〕 とすれば、つぎの式が成り立つ。
 
V1 E1   N1         
―≒―=―=α           
V2  E2   N2
 
I1    N2   1
―≒―=―
I2    N1   α
 
この式におけるαを変圧器の巻数比、または変圧比という。
これを適当な値にすれば、E1 に対して E2 を低くすることも、高くすることもできる。
柱上変圧器やバッテリ充電器は電圧を低くするために用いられる。また自動車の点火コイルは、
点火プラグに加える電圧を高くするために用いられるので、これも一種の変圧器である。
 
 
②変圧器の容量と特性
変圧器には定められた使用電圧および電流があり、これを超えて用いると、焼損する心配がある。
使用にあたっては、一次電流・二次電流が適正かどうか、チェックしなければならない。
変圧器の容量は二次側で定められた使用電圧と電流の積で示すことになっており、
単位にボルトアンペア〔VA〕、またはキロボルトアンペア〔kVA〕 を用いる。
変圧器は電動機のように回転する部分がないので、効率が良い。
たとえば、出力1kW の小型交流電動機の効率が約80%であるのに対し、
容量1kVAの変圧器の効率は約95%である。
また、容量の60%程度の低出力で運転しても、効率がほとんど下がらないという特性がある。


 
※式の適正表示に関してはPCサイトからの閲覧をお願いします。
 
 
 
 
・・・・と、まぁ変圧器の概要をまとめてみたでありますw 難しいですね~(=w=;) 
でも機械技術者になるために頑張って覚えるでふ!!(>w<*)