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変圧器で、無負荷試験を銅損試験、短絡試験を鉄損試験とも言うのは何故なんでしょうか?いくら調べてもわかりません。もしよろしければ教えてください。お願いします。

A 回答 (2件)

まず、質問内容が間違ってますよ。



<無負荷試験>
2次側を解放(無負荷)なら、理論上は1次側の消費電力もゼロです。しかし、鉄心に電流が流れて(渦電流という)電力を消費します。無負荷でも鉄心で損失する。→無負荷=鉄損

<短絡(全負荷)試験>
2次側を短絡すると理論上1次側も短絡状態になるはずです。しかし、銅線には抵抗分があり短絡にならず、これによって損失が発生します。短絡なら変圧器では損失=熱が発生しません。短絡しても銅線で損失する。→短絡=銅損

こんなもんでわかってもらえたでしょうか?
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この回答へのお礼

お返事ありがとうございました。質問内容が間違ってました。すいません。
非常にわかりやすく、すぐに理解できました。

お礼日時:2002/05/02 09:55

> 無負荷試験を銅損試験、短絡試験を鉄損試験



逆だと思います。変圧器の損失には大きく分けて鉄損と銅損があります。
鉄損は鉄心に流れる磁束によって生じる渦電流損とヒステリシス損です。
これは負荷をかけなくても、一次側の励磁電流で発生します。従って無負荷状態ではほとんど鉄損だけと言う事になります。

一方、電圧を下げたり、あるいは別の方法で、短絡試験をしますと、鉄損はほとんどなくなり、負荷電流による銅線の消費電力(銅損)がほとんどを占めます。

というわけで、無負荷で鉄損、短絡(全負荷)で銅損を測定するというわけです。

参考URLの「定格出力」の項参照ください。

参考URL:http://lib1.nippon-foundation.or.jp/1997/1202/co …
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この回答へのお礼

お返事ありがとうございました。銅損と鉄損が逆になってました、すいません。
とても解りやすい解説でした。

お礼日時:2002/05/02 09:57

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色々なところで紹介されている測定法では、鉄損が混入するように見えてなりません。
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今迄見た説明は全部、短絡試験で銅損が分かる、という結果だけが説明されていました。
ひとこと、鉄損は無視できるくらい小さい、みたいなことが書いてあればすっきりするのですが、
それも見ませんでした。

実際のところどうなのでしょう?
この測定法で鉄損が混入していない値が得られるのでしょうか?
それとも無視できるほど小さな値だから無視するということなのでしょうか?

Aベストアンサー

トランスの無負荷試験では、一次側が【定格電圧】、二次側が解放時の無負荷損失を求めています。
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Aベストアンサー

>鉄損はコイルの導線の抵抗によって失われる電気エネルギー

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>どちらのほうがシステム的に厄介、優先的に抑えるべきなか、

設計上はどちらを優先するというより、目的とする主な動作状態において銅損と鉄損の合計が最も小さくなるように最適設計します。この条件が他の第3の条件との兼ね合いで満たされない場合にはその第3の条件とのトレードオフにより最適化します。

>鉄損や銅損が大きいとどういった問題が起きるのか

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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

一次電流とは一次巻線を流れる電流のことで、(1)励磁電流と(2)負荷をかけたことによって流れる電流のベクトル和です。質問者の疑問点はおそらく、後者の負荷電流も磁束を発生させる筈なのに、何故前者だけに限るのか、ということでしょう。一次側だけを考えると確かにそうですが、負荷電流は二次側にも流れており、一次と二次の負荷電流が作る磁束は大きさが同じで向きが逆なので打ち消しあって無くなります。だから、主磁束は励磁電流だけが寄与すると言ってもいいのです。
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Aベストアンサー

まずアドバイスですが、具体的にどのような回路、装置についてこの質問をされたのかを明確にしたほうが適切な回答が得られると思います。

抵抗、短絡と言う言葉があるので電気回路と考えて回答します。
基本的な考え方は機械系でも同じですが。
外部に対してエネルギーを供給できる電源:電池、発電機、トランジスター回路、直流電源等(機械系の場合はエンジンやモータ等の動力源)を考えます。
負荷状態とは電源に負荷(=電球等)が接続されて(負荷が接続されているといいます)電流が流れて電源から負荷(=電球等)にエネルギーが供給されている状態です。
無負荷状態とは電源スイッチがOFFされていて電源に負荷(=電球等)が接続されておらず(オープン状態)電流が流れず電源から負荷(=電球等)にエネルギーが供給されていない状態です。
無負荷状態は別の言い方をすると抵抗値無限大の負荷が接続されていることになります。
短絡と言うのはこれと逆に電源に抵抗値ゼロの(ゼロに近い)負荷が接続された状態(俗にショートと呼ぶ)で通常は短絡電流と呼ばれる大電流が流れて配線が焼けることもあります。
この事故を防ぐために配線用遮断器(ブレーカ)やヒューズを設置します。
また、電源には負荷に無理なくエネルギーを供給できる定格出力と呼ばれるエネルギー供給能力があり、定格出力となる負荷を定格負荷、定格負荷時の電流を定格電流と呼びます。

まずアドバイスですが、具体的にどのような回路、装置についてこの質問をされたのかを明確にしたほうが適切な回答が得られると思います。

抵抗、短絡と言う言葉があるので電気回路と考えて回答します。
基本的な考え方は機械系でも同じですが。
外部に対してエネルギーを供給できる電源:電池、発電機、トランジスター回路、直流電源等(機械系の場合はエンジンやモータ等の動力源)を考えます。
負荷状態とは電源に負荷(=電球等)が接続されて(負荷が接続されているといいます)電流が流れて電源から負...続きを読む

Q銅損が電力2乗に比例?力率かけなくていいの?

銅損が電力2乗に比例することの意味するところがわかりません。問題解いてみたら疑問だらけです。電験3種機械の問題です。以下をみてください↓
http://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon/h16/kikai/h16k_no16.htm

(a)は無理やり納得しました。銅損=鉄損の時、最大効率になるのですね。
(b)がわかりません。特に銅損です。
負荷定格容量1/2、力率1

負荷定格容量1、力率0.8
に変化するのになぜ2倍(の2乗)になるのですか?
わたしは力率が0.8なので1.6倍(の2乗)になると思っています。つまり、
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しかし、正解は、
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銅損が電力2乗に比例することの意味するところがわかりません。問題解いてみたら疑問だらけです。電験3種機械の問題です。以下をみてください↓
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わたしは力率が0.8なので1.6倍(の2乗)になると思っています。つまり、
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>銅損が電力2乗に比例する

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であることから

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となりますので

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としてから計算することになります。

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回答お願いします。

Aベストアンサー

高2の方には、少し難解な回答をされているようなので、概略で説明いたします。

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その為、定格負荷時は負荷のインピーダンスでの電圧降下が出力電圧と等しくなり、無負荷時はそれに変圧器のインピ-ダンスを合成した電圧が出力電圧に等しくなります。
それが前回答者の添付図になります。
http://www.jeea.or.jp/course/contents/05101/

等価回路をみれば分かり易いのですが、変圧器のインピーダンスと負荷のインピーダンスを合成した時の電圧が変圧器の出力能力で、無負荷時の電圧になり、負荷の電圧はそのまま定格負荷の電圧なので、その差が変動率となっています。


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