・単巻変圧器とは

・単巻変圧器とは

機械科目で学習する変圧器の中に、一次巻線と二次巻線が絶縁されていない単巻変圧器があります。
通常の変圧器とは計算方法が異なり、巻線にも名前がついています。

(1)単巻変圧器とは

09-1

単巻変圧器は、図のように一次側、二次側の巻線が絶縁されていない変圧器です。巻線の共通部分(ab)を分路巻線、共通でない部分(bc)を直列巻線といいます。

(2)巻き数比

分路巻線の巻き数をN_1、直列巻線の巻き数をN_2とすると、分路巻線に加える電圧 V_1と直列巻線の電圧 V_2の間には、次の関係性が成り立ちます。
\displaystyle {\frac{V_1}{V_1+V_2}}={\frac{N_1}{N_1+N_2}}=a

(3)容量

単巻変圧器は、分路巻線を一次巻線、直列巻線を二次巻線として動作します。容量は以下の通り定義されており、自己容量といいます。
\displaystyle P_{s} = V_1I_1 = V_2I_2

また、二次側の端子(ac間)から取り出せる出力は、以下の通りで、負荷容量といいます。
P_{l} = \left( V_1+V_2 \right) I_2 = V_1 \left( I_1+I_2 \right)

(4)単巻変圧器の長所と短所

単巻変圧器は、一次側と二次側の巻線が共通であるため、漏れ磁束が少なく、電圧変動率も小さくなります。
三相結線にして電力系統で電圧を調整したり、小容量の電圧調整器の中で使用されています。

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