無負荷試験で、鉄損が供給電圧の2乗に比例するのはなぜなんでしょうか?? 式とかわかれば教えてください。

A 回答 (1件)

鉄損は渦電流損とヒステリシス損からなり、それぞれについて考える必要があります。



渦電流損
各部の渦電流(密度)i,抵抗率rとすると
渦電流損は∫i^2r dvとなります。
渦電流iは誘導電圧(印加電圧に比例)しますので、結局印加電圧の2乗に比例した損失になります。

ヒステリシス損
こちらは、鉄心材料によって状況が変わりますし、鉄心材の非線形性による損失なので、渦電流ほど単純ではなかったかと。
変圧器の鉄心に使われる珪素鋼板だと、概ね
Bm^kに比例(Bm:最大磁束密度、k:係数で1.6から1.8程度だったかな?)だったかと。
Bmが印加電圧に比例するので、ヒステリシス損は印加電圧のk乗に比例します。

全体の鉄損は両損失の和になりますので、概ね電圧の二乗に比例することになります。(渦電流損の割合が多いほど2乗に近づきます)
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございました!!とても参考になりました(
^_^)

お礼日時:2004/10/30 14:01

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q負荷時タップ切替変圧器の励磁突入電流について

変圧器を電源に投入すると,励磁突入電流が生じ,瞬時電圧低下を引き起こす場合がありますが,この対策として,負荷時タップ切替変圧器のタップを下げることにより,励磁突入電流および瞬時電圧低下の低減が図れるのでしょうか?

Aベストアンサー

励磁突入はトランス1次側コイルの抵抗値で決まります。
ですので、2次側(負荷側)のコイル巻き数をタップで切り替えても励磁突入電流を制御することは出来ないと思います。
1次側コイルに流れ込む電流を何らかの方法で制限する必要があります。
電圧を徐々に上げてやるとか、ある時間だけ別の抵抗を通してやるとかの手段になるのではないでしょうか。

Q零相電圧「V0」は、負荷バランスによる電圧の不平衡や欠相では発生するの?

零相電圧「V0」は、負荷バランスによる電圧の不平衡や欠相では発生しないはずなのですが、理論的に証明出来ないでしょうか?
模擬回路で1次側に不平衡電圧つくり実験しましたが、3次巻線の対地電圧は不平衡になっているのに、V0は発生しません。
ちなみに1相を欠相させても、同じです。
Vr+Vs+Vt=V0=0とはなっていないように思われますが...

Aベストアンサー

回路図を見せてもらえませんか?

Voについては参考URLがよいと思います。

参考URL:http://www.actv.zaq.ne.jp/gaagc102/frame1.htm

Q励磁突入電流を抑制する為の方法

変圧器の起動時に励磁突入電流が発生する事は存じておりますが、その励磁突入電流を抑制する方法にはどのような方法があるのでしょうか?リアクトル初期充電法なる手法があることはインターネットで拝見しましたが、具体的な内容はわからず仕舞いでした。

また、励磁突入電流は、実際には定格電流の何倍程度になるものなのでしょうか?5~10倍程度であるとインターネットでは拝見しました。概ねその程度になるのでしょうか?

詳細なご回答を頂ければ幸いです。
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

No.4です

位相制御なんていうと何か難しそうですが、新幹線の発車時を体験するとよく分かると思います。
最新の新幹線はいつ発車したか分からないほどとてもスムーズに発進してアッという間に300Kmまで加速してしまいます。これが精密な位相制御された結果なのです。

変圧器やモーターなど誘導器は最初の突入電流を押さえればいいだけなので細かい制御は不要です。

突入電流は鉄心(コア)の最大磁束密度と巻き線のインダクタンス(巻き数)で決まってしまいます。
大電力の変圧器だと巻き線は太い銅線を使うので直流抵抗はほとんど"0”Ωでしょう。(テスターで計れない)
ここで鉄心の最大磁束密度とインダクタンスの駆け引きになります。

鉄心の最大磁束密度が勝てばコイルのインダクタンスが負け、(突入電流が大きくならない)鉄心の最大磁束密度が負ければ変圧器はショートと同じなので莫大な突入電流が流れてブレーカーが落ちるかヒューズが飛びます。

  ***最大磁束密度を超えた変圧器の巻き線は銅線の直流抵抗と同じ***

です。

これを天秤にかけて変圧器は設計されているのです。


細かいことをいうととっても長くなってしまいますが、単純には変圧器の大きさや重量と発熱を考慮して変圧器は造られているということです。
もっと簡単にいうと「お金」ですね。


電子回路制御なんて量産すれば値段などすぐ下がるのでたいしたことないですが壊れると解析修理はとてもむずかしい............
大電力を扱うところはやっぱり物理量がモノ言わせるところだと感じますね。

(自分は電子屋ですが、仕事で電力会社の方と話します。電力の方は6,600V-5,000Aや15,600V-○Aですが、電子屋は.0・・・V-____μA nA pAの世界なのでなかなかピンときません。電流だけで10-15乗 1,000,000,000,000,000アンペアですね)

6,600V切り替えしてた現場の方に聞いたらお昼の時間で三相送電線は0.12~0.16Aだそうです。夜はわかりません。




失礼します

No.4です

位相制御なんていうと何か難しそうですが、新幹線の発車時を体験するとよく分かると思います。
最新の新幹線はいつ発車したか分からないほどとてもスムーズに発進してアッという間に300Kmまで加速してしまいます。これが精密な位相制御された結果なのです。

変圧器やモーターなど誘導器は最初の突入電流を押さえればいいだけなので細かい制御は不要です。

突入電流は鉄心(コア)の最大磁束密度と巻き線のインダクタンス(巻き数)で決まってしまいます。
大電力の変圧器だと巻き線は太い銅...続きを読む

Q消防負荷への電源供給について

消防負荷(3φ200V5.5KWのポンプ)の設置を考えておるのですが、この場合、上位MCBの容量選定として消防負荷ということでなにか規制はありますでしょうか。また、その場合、MCB容量についての計算はどうなりますでしょうか。
電源は専用受電回路からの分岐(現在50/30ATの予備有り)と考えております。

Aベストアンサー

5.5KWのポンプとは消火栓ポンプですか?専用の動力制御盤が必要になります、通常の5.5kWの制御盤ではだめです。保護回路が特殊になっていて、過電流等で遮断せずに警報のみとなります。盤には自動火災報知器の起動リレーを組み込みます。質問のMCBで問題ないと思いますが、動力制御盤と同じサイズにしたほうがいいです。ます制御盤を手配したほうが良いと思います。

Qトランスの励磁突入電流について

3φ200Vの系統で線路長が長い為電圧降下の影響を考え、低圧タイトランスで400Vに一度昇圧し、負荷端で200Vに減圧するようにしました。その結果、低圧タイトランス1次側のブレーカを入れたとたん 3000A もの電流が一瞬流れブレーカ(250AT)がトリップしてしまいます(毎回トリップする訳ではない)。これってトランスの励磁突入電流の影響でしょうか?このような場合、どのように対処したら良いでしょうか?ちなみにトランスの仕様は
1次/2次:200/400V
容量:200KVA
定格電流:550/275A
%インピーダンス:3.5%
製造年月日:1988年
です。何かお分かりの方、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

突入電流でトリップしているのだと思います。突入電流は一般的に7倍・10倍等といわれています。今回の3000Aは、若干低いような気がします。突入電流抑制タイプの変圧器・後付けの抑制装置があると聞いたことがありますので調べてみてください。又なぜ250ATなのでしょうか?定格電流は550Aでは?本来600ATのブレーカーでは?、とりあえず400ATのフルトリップに上げてみてはいかがでしょか、変圧器の2次側に負荷を接続していたほうが突入電流を抑制すると言う人もいます。

Qトランスの無負荷損について

今度30数年前のトランスを交換しようと考えているのですが、容量が500KVAの場合現在の標準品(低損失型)とどのくらい無負荷損が違うのかが知りたいのです。どこかいい資料など探していますが、なかなか
いいのが見つかりません。この目的は現在の物に変えると、どのくらいの電力料金に差が出るのかが知りたいのです。もしお分かりの人がいましたら、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

最近同様の質問で下記URLで小生が回答しています、参考に、
古いトランス 500KVAで 鉄損、 2200w程度、最近のアモルファス 220wと1/10程度

日立のトランス更新URL
http://www.hitachi-ies.co.jp/voltage/pdf/2003/200309_3.pdf#search='譌・遶・繝医Λ繝ウ繧ケ%20鬮伜柑邇・

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2071541

Q変圧器1次電流

6KV単相500KVAの変圧器が3台R-S,S-T,T-Rに
接続されています。
1次定格電流は500/6.6×3台=227Aでいいのでしょうか?
1次側の励磁突入電流を求めようとしています。
他の変圧器を含め、1次側の定格電流の合計を求め、
その約10倍として・・・
また、他に500KVAがR-S,S-Tに2台接続されています。
1次定格電流は2台で151Aでいいのでしょうか?

Aベストアンサー

6KV単相500KVAの変圧器の定格電流In[A]は
In=500[kVA]/6.6[kV]
In=75.8[A]
In--->Ia:相電流、Ib:相電流、Ic:相電流
となります。

図1)のように単相変圧器を3台使用してΔ接続しますと
この時の線電流IR[A]は
IR=√3×In=√3×Ia=√3×75.8
IR=131[A]
IS=131[A]、IT=131[A]
となります。

また、励磁突入電流Ipが10倍とすれば、
Ip=131×10=1310[A]
となります。
ただし、励磁突入電流の倍率が10倍で良いかどうかは変圧器の種類や仕様
その他メーカなどにより多少数値が異なります。
実際に使用する予定のメーカに確認されることをお勧めします。

図2)のように単相変圧器を2台使用してV結線にて使用しますと
線電流は接続状態(各相)により異なり
IR=Ia
IR=75.8[A]
(IS=Ib-Ia)[注:( )内はベクトル計算します。]
IS=√3×Ib=√3×Ia=√3×75.8
IS=131[A]

IT=-Ib
IT=75.8[A]

Q断路器で負荷状態で生切りできる電圧は?

いつもお世話になってます。

JRの施設の中には無数の断路器がありますが、
操車場内では、一般的には電源を落とすときに、断路器をそのままズバッと切っているようです。
通じている電圧は1300Vとうかがいました。
このくらいでしたら、別にそのまま切っても大丈夫なんですね。

ということは、負荷状態でも断路器で切れる電圧と、
そうでない電圧がある事になります。

その目安としてはどんな感じなのでしょうか。
経験を踏まえた推測、あるいは経験そのものでも十分ですので、

ご教示いただければありがたいです。

(もっとも、操車場の断路器の場合は、架空線と同じ高い位置に断路器そのものがあり、それを地上のレバーで操作するのですが、レバーもガイシでしっかり絶縁されているので、少し様子が異なるのかも知れません。)

Aベストアンサー

断路器で負荷電流を切るのは有り得ない。遮断器で切っている。

断路器と遮断器の違いがお分かりでしょうか。
断路器は回路を切った状態にする為のもの。負荷電流を切るものではありません。


それにどちらかと言えば電圧はあまり関係なく、その時通電している電流の
方が影響あります。断路器切るのはあくまで電流0の場合です。

Q変圧器の負荷損と無負荷損について

御世話になります。
アモルファス変圧器は昔の変圧器に比べて負荷損で1/2無負荷損で1/6
と言われますがアモルファスは価格が高いのでアモルファスではないトップランナー変圧器の負荷損と無負荷損は昔の変圧器と比べてどの程度低くなっているでしょうか?
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

下記のサイトに500kVAクラスの損失比較がグラフで示されていますので参照してください。損失では差が大きいですが、効率で比較すると、元来、変圧器は効率が高い機器なので、少しの差です。
アモルファス変圧器は負荷変動が大きくて軽負荷で運転する時間が長い場合には適しています。

参考URL:http://www.eccj.or.jp/diffusion/04/diff_07_07.html

Q受電電圧の負荷変動率について

すいません。教えてください。
送電線に負荷を接続すると無負荷の場合と比べて電圧が低下しますが、その量は一般的にどの程度なのでしょうか?
(一般的な供給電圧の変動率ではなく、あくまでも自家が原因での変動率です)
一般的な家庭(100V単相受電)で無負荷が20A負荷になった場合を例に教えていただけませんか
もちろん町場と田舎など、環境によって相当に差があることは承知しています。もし送配電に規格値が決められているのならその数値でも結構です。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

>家庭(100V単相受電)で無負荷が20A負荷になった場合…

電力会社は、お客様が契約いっぱいまでつかっても、2%以内の電圧降下に抑えるよう規定されています。
電柱から、引き込み線とメーターを通って分電盤までで、2%以内です。
よりどころは、『電気設備に関する技術基準を定める経産省令』および『内線規程』です。
街中でも田舎でも、同じ基準が適用されます。

ご質問の家庭が、20Aの契約であれば、最大 2V の低下は許容のうち、30Aの契約で 20Aの使用なら、1.3Vほどの低下はあり得るということです。


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング