トランスの結合係数が1より低いと1次側→2次側の電力効率は100%よりも低くなりますか

トランスの結合係数が1より低いと1次側→2次側の電力効率は100%よりも低くなりますか

トランスの結合係数が1よりも低いということは漏れインダクタンスがあるということであり、漏れインダクタンスは文字通りインダクタンスで電力(有効電力)は消費しないと思うのですが、1次側供給電力(有効電力)と2次側消費電力(負荷は抵抗)を手で計算したところ、1次側供給電力(有効電力)>2次側消費電力(負荷は抵抗)となりました。

質問者からの補足コメント

• みなさん、ご回答ありがとうございました。
  おかげさまで解決しました。
  
  1次側供給電力(有効電力)>2次側消費電力(負荷は抵抗)は、計算間違いでした。
  間違いを修正したところ、1次側供給電力(有効電力)=2次側消費電力(負荷は抵抗) となりました。
  
  この問題が解決したので、予定していた 銅損・鉄損を加味した効率の計算をこれから行います。

    補足日時：2020/07/09 23:13

No.3 ベストアンサー 回答者： syotao 回答日時： 2020/07/06 10:39

計算の間違いでしょう。

効率を決めるのは鉄損と銅損です。結合係数ではない。

No.4 回答者： angkor_h 回答日時： 2020/07/06 17:33

No.1です。

> …効率は変わらない(=トランスで電力損失しない)と理解しました。
回路全体を見ずに、中途半端に理想トランスを想像すればそうなります。
実際には漏れインダクタンスにより無効電流が発生することになるので、
その電流により、電源側内部抵抗やトランス巻線抵抗での損失が増えています。
見えない部分も図示した等価回路を描いて、それにより計算してみれば、
この「見えない部分」の影響が理解できるはずです。

この回答へのお礼

再度のご回答ありがとうございます。無効電流による損失、理解しました。

お礼日時：2020/07/06 21:41

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2020/07/06 02:31

理論上エネルギー損失は無いので

負荷の消費電力はー次側から流入する
有効電力と一致するはずです。

具体的な計算は?

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。一致するということは私の計算式が間違っているということになります。何度も見直しておりどこが間違っている分かりませんが、もう一度計算式を見直してみます。
結合係数と効率は無関係という理解で良いでしょうか。なお、鉄損、銅損は考慮していません。

お礼日時：2020/07/06 07:36

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2020/07/05 23:33

結合係数が1より低いという事は、

一次側から二次側に伝わる電力が小さくなる、と言う事です。

例えば、1:1の理想トランスの一次側にインダクタンスを直列に接続すれば、
それが漏れインダクタンスの代用になります。
この時、一次側の電源電圧は、
漏れインダクタンスと理想トランス一次側に二分されるので、
一次側の電源電圧>理想トランス一次側の印加電圧
と言う関係になります。
もちろん、漏れインダクタンスによる電力消費はありませんが、
それによる電源からの流出電流が抑制されるので、
結局は、理想トランスに加わる電力が抑制される結果となります。

なお、「1:1の理想トランス」とは、何もないのと同じですから、
等価回路は、単なるLRの直列回路と同じです。
Lが漏れインダクタンス、Rが二次側負荷抵抗です。
この時のRで消費する電力と、Lが無い時のそれを比較すればわかるはずです。

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
ご回答の内容に沿って考えた結果、漏れインダクタンスによって供給電力(=消費電力)は抑制されるが効率は変わらない(=トランスで電力損失しない)と理解しました。
この理解で正しいでしょうか。

お礼日時：2020/07/06 00:35