・変圧器の電圧変動率

・変圧器の電圧変動率

変圧器の電圧変動率に関する問題は、公式を覚えておけば解くことができます。
電圧変動率の公式はもちろん、%抵抗降下や%リアクタンス降下との関係をしっかり理解しておきましょう。

1.電圧変動率とは

無負荷時と定格負荷時の二次端子電圧の差と、定格二次電圧の比を%で表したものを電圧変動率と言います。

無負荷時の二次端子電圧を\displaystyle V_{20}〔V〕、定格二次電圧を\displaystyle V_{2n}〔V〕とすると、電圧変動率\displaystyle \epsilon〔%〕は次の式で表されます。

\displaystyle \epsilon = \frac{V_{20} - V_{2n}}{V_{2n}} \times 100〔%〕

2.電圧変動率と%抵抗降下及び%リアクタンス降下の関係

図1より、無負荷時の二次端子電圧\displaystyle V_{20}〔V〕は、一次側から加えている電圧と等しいことが分かります。

よって、定格負荷時の回路は図2のようになります。

ここで、巻線での電圧降下に着目すると、次の式が成り立ちます。

\displaystyle \dot V_{20} = \dot V_{2n} + \dot I_{2n} r + \dot I_{2n} x

これをベクトル図に表すと次のようになります。

図3において、\displaystyle \deltaが小さいとしたとき、無負荷電圧\displaystyle V_{20}〔V〕と定格負荷時の電圧\displaystyle V_{2n}〔V〕の差は、巻線の電圧降下\displaystyle \Delta V〔V〕と考えられ、

\displaystyle \Delta V = V_{20} - V_{2n} = I_{2n} r \cos \theta + I_{2n} x \sin \theta〔V〕

これを電圧変動率の式に代入すると、

\displaystyle \epsilon = \frac{V_{20} - V_{2n}}{V_{2n}} \times 100
 \displaystyle = \frac{I_{2n} r \cos \theta + I_{2n} x \sin \theta}{V_{2n}} \times 100
 \displaystyle = \frac{I_{2n} r \cos \theta}{V_{2n}} \times 100 + \frac{I_{2n} x \sin \theta}{V_{2n}} \times 100

ここで、%抵抗降下\displaystyle p = \frac{I_{2n} r \cos \theta}{V_{2n}} \times 100、%リアクタンス降下\displaystyle q = \frac{I_{2n} x \sin \theta}{V_{2n}} \times 100を代入すると、次の式が成り立ちます。

\displaystyle \epsilon = p \cos \theta + q \sin \theta〔%〕

=独学が不安なら、資料請求はコチラ=

カテゴリー:
資料請求【無料】
【無料】メルマガ登録
閉じる
美奈子先生の電験講座