変圧器の電流について教えて下さい 画像のような変圧器の二次に流れる電流についてですが、 私の計算方法

変圧器の電流について教えて下さい
画像のような変圧器の二次に流れる電流についてですが、
私の計算方法は
一次、二次の容量は不変の法則より、この変圧器は一次単相、二次単相三線なので
「巻線」に流れる電流は
3150*6=210*X
X=90A
と計算したのですが正解は120Aでした。巻線の電流に注目すると変流比からも90Aとなると思うのですが…

変圧比は以前一次二次の「各相」に対応してると教えていただきました。
変圧比は一次二次の相に対応してないのでしょうか

質問者からの補足コメント

• 巻数比とは1相当たりの巻線、電圧の比だとばかり思っていたのですがもしかして考え違いをしているのでしょうか
  
  
  この問題では3150/210=15だと考えていました。でも、そうなるとこの問題の変圧器の一次巻線、二次巻線とはどこになるのでしょうか

  
    補足日時：2016/09/01 17:27

• こんな感じでしょうか。

  
    補足日時：2016/09/01 18:04

• このような感じでしょうか？よろしくお願いします

  
    補足日時：2016/09/01 18:59

No.6 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/09/01 20:44

>　このような感じでしょうか？よろしくお願いします

Ｇｏｏｄですね。でも残念なことに１ヵ所違います。
二次側の真ん中の線は60Aです。方向は図のとおりで右向き。
一番下の線に左向きに120Aが流れます。

変圧器は難しくないでしょ。重要なことを記しておきます。これだけ知っていれば変圧器の基本は大丈夫。
二次電圧は巻き線比と一次電圧だけで決まります。
二次巻き線が複数あっても電圧は一次巻き線とその二次巻き線の比だけで決まり、他の二次巻き線の影響は受けません。
二次電圧は負荷の大小で変化しません。無負荷でも同じ電圧です。
一次側に供給した電力と二次側から取り出した電力は同量です。実効電力でも皮相電力でも同じ。力率・位相差も一次と二次で差はありません。
（以上は理想変圧器の場合。実際の変圧器では若干の損失があります）

この回答へのお礼

どうもありがとうございました！この1週間色々な事を教えていただき様々な変圧器に対する考え違いを直す事ができました。勉強になりました。ありがとうございました！

お礼日時：2016/09/01 20:54

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/09/01 20:05

？？ X ってなんでしょう？　2次には2種類の電流が流れるのだから

X なんてありませんよね。Ia, Ib を使わないと。

Ia と Ibとの間に位相回転は無いものとすれば解けますが、
無誘導と書いてある意味は、多分抵抗だといいたいのでしょう。
容量性の負荷だってあり得ると思うのですが、取りあえず
問題が不完全なのかは全体を見ないとわからんので無視。

理想トランスを仮定します。

Ib=2Ia　として(つまり双方の位相差無しとして)、
各2次巻き線の1次巻き線との巻き線比が 30:1 で
あることを使うと、変圧器の中では、理想トランスでは
起磁力は釣り合うので

6 A x 30 = Ia x 1 + Ib x 1 = 3Ia

Ia = 180 ÷ 3 = 60 A → Ib = 120 A

センタータップから延びる線に流れる電流はこの差なので
Ia,　Ibの位相を基準にして右方向へ流れる向きを正とすると

Ib - Ia = 60A

この回答へのお礼

ありがとうございます。よく分かりました！

お礼日時：2016/09/01 20:51

No.4 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/09/01 18:36

>　こんな感じでしょうか。

ノーです。
3150V：105Vの変圧器が２つあって一次側は並列になっていると考えます。そして一次側の合計電流が6Aです。

ですから電力としては
3150V×6A ＝ 105V×Ia ＋ 105V×Ib　になるのです。
そして　IaとIbの比が1:2を考慮すれば答えはわかりますね。

この回答へのお礼

ありがとうございます。図面を書いてみたのですがこんな感じでしょうか。

お礼日時：2016/09/01 18:58

No.3 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/09/01 18:10

>　3150*6=210*Xが成り立たない理由が分からないです。

ちゃんと成り立っていますよ。X＝90Aでよいです。
IaとIbが１：２というのを見落しているでしょ。だから合わないのです。
Ia＝Ib なら 90A で良いのですが、１：２の条件があるので60Aと120Aになります。

No.2 回答者： rnakamra 回答日時： 2016/09/01 17:45

横入り失礼。

>一次電圧をE1、二次電圧をE2
一次電流をI1、二次電流をI2
とすると、
E1I1=E2I2よりこの比率になりました

これは１次巻線と２次巻線が1対１の場合の話です。
今回の場合、１次巻線が１本に対して２次巻線が２本あります。つまり、210Vの２次巻線が１本ではなく、105Vの２次巻線が２本あると考えないといけないのです。

このような場合、１次巻線が並列に２本あるものと考えて1対1の変圧器が２個並んでいると考えて計算すればよいでしょう。

この回答へのお礼

ありがとうございます。補足のような感じでしょうか？

お礼日時：2016/09/01 18:03

No.1 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/09/01 17:13

あなたの言う「変圧比」とはどのような意味ですか？

この意味がわからないので答えられません。

なおこの問題の回答は画像下部の模範解答ですべて言い尽くされています。

この回答へのお礼

ありがとうございます。変圧器は一次電圧/二次電圧です。変流比は一次電流/二次電流です。
一次電圧をE1、二次電圧をE2
一次電流をI1、二次電流をI2
とすると、
E1I1=E2I2よりこの比率になりました

なので、この変圧器では
3150*6=210*Xが成り立たない理由が分からないです。

解説の計算も分かるのですがなぜ上記の比率が成り立たないのかと疑問です(なぜ解説の計算と変圧比での計算で答えが違ってしまうのでしょうか)

お礼日時：2016/09/01 17:20