トランスにはどんな種類があるの？

変圧器の基本: すべてのエンジニアが最初に知っておくべきこと

その核心となるのは、 変圧器 で動作します ファラデーの電磁誘導の法則 : コイル内の磁束の変化により、変化率と巻き数に比例した電圧が誘導されます。 AC電圧が一次巻線に印加されると、コア内に時間変化する磁束が生成され、二次巻線に電圧が誘導されます。

基本的な電圧関係は次の条件によって決まります。 巻数比 :

たとえば、巻数比 10:1 の変圧器は 220V を 22V に降圧します。同様に、電流は次のように逆変換されます。 I₁ / I₂ = N₂ / N₁ 、電力 (V × I) が両方の巻線にわたってほぼ一定に保たれるようにします (損失を差し引いて)。

変圧器の構造: コア材料、巻線および絶縁

変圧器の物理的構造は、その効率、定格電力、周波数応答、および熱性能を直接決定します。変圧器の構造は 3 つの主要な要素によって定義されます。

磁気コア

巻線

銅が好ましい 抵抗率が低いため (アルミニウムの 2.82 × 10-8 Ω・m に対して 1.68 × 10-8 Ω・m)、同じ電力定格でもより小型で軽量のトランスが得られます。

変圧器の負荷: 負荷がパフォーマンスに与える影響

変圧器負荷とは、接続された負荷と変圧器の定格容量との関係を指します。 定格 kVA の 75 ～ 85% で動作 一般に、効率と熱マージンのバランスが取れており、最適であると考えられています。

無負荷状態と全負荷状態の比較

無負荷時は励磁電流のみが流れるため、 コアロス (ヒステリシス渦電流)、通常 0.5～1.5% 最新のケイ素鋼コアの定格出力。

全負荷時、 銅損 (巻線の I²R) が支配的です。変圧器 50%負荷 全負荷銅損のわずか 25% しか発生しません。

過負荷のリスク

定格 10 kVA の変圧器が負荷に供給します。 力率0.8 のみを配信します 8kW 本当の力の。産業用設備では、この負担を軽減するために力率補正コンデンサがよく使用されます。

多重巻線変圧器: 配電の柔軟性

多重巻線変圧器は、共通のコア上に 1 つの一次巻線と 2 つ以上の二次巻線を備えているため、 単一ユニットで複数の独立した電圧を同時に供給 .

昇圧トランス: コンパクトで効率的な電圧変換

昇圧変圧器は、一次側から二次側への電圧を増加させます (N₂ > N₁)。 ～からの退任に向けて 240V～200V 、内部巻線は 電圧差（40V） 、およそ 5倍小さい 同等の絶縁トランスよりも優れています。

ステップアップアプローチを使用すべきではない場合

医療機器: ガルバニック絶縁は、患者の安全のために IEC 60601 に従って必須です。

敏感な電子機器 ここで、一次側の高電圧過渡現象が二次側に到達してはなりません。

大きなステップ比 (> 2:1 または < 1:2): 効率の向上が減少し、設計が非実用的になります。

高電流トランス: 精密測定と保護

高電流トランスは、次のように特別に設計されています。 一次電流の縮小レプリカを再現する 二次回路に組み込まれているため、標準的な機器を使用して大電流を安全に測定できます。

標準精度クラス

インバータトランス：電力変換システムの根幹

インバータ変圧器は現代のエネルギー システムの基礎であり、太陽光インバータ、UPS 機器、産業用モーター ドライブはすべてインバータ変圧器に依存しています。あ 三相インバータ変圧器の方が経済的です 同等の定格の単相ユニット 3 台よりも軽量で、通常 15 ～ 20% 軽量で安価です。

巻線接続構成

R-Type トランスフォーマー: 音質のための精密結合

R タイプおよびオーディオ トランスは、以下の信号周波数に合わせて設計されています。 20Hz～20kHz 、周波数応答の並外れた平坦性、極めて低い歪み、および高いコモンモード除去が要求されます。

アプリケーションには、マイク入力トランス、真空管アンプ用の出力トランス（2 ～ 10 kΩ プレート回路を 4 ～ 16 Ω スピーカーにマッチング）、ステージ機器とコンソール間のグランド ループを防ぐ DI ボックスなどがあります。

トランスの電圧レギュレーション: 負荷時に安定した出力を維持

電圧レギュレーション (VR) は、無負荷から全負荷まで出力電圧がどの程度低下するかを定量化し、全負荷電圧のパーセンテージで表します。

VR% が低いほど優れています。 適切に設計された電源トランスは、通常 2 ～ 5% のレギュレーションを達成します。

電圧レギュレーションに影響を与える要因

巻線抵抗(R): 負荷電流に比例して抵抗による電圧降下が発生します。導体が重いとこれが減少します。

漏れインダクタンス (X): 無効電圧降下が発生し、周波数と負荷によって悪化します。

負荷力率: 力率が遅れると、誘導降下が加わり、レギュレーションが悪化します。力率が最大になると、レギュレーションが改善される可能性があります (ネガティブ レギュレーション)。

いいえ。変圧器には次のものが必要です。 時間変化する磁束 二次側に電圧を誘導します。 DC は一定の磁束を生成するため、EMF は誘導されません。また、DC を印加すると、巻線抵抗によってのみ制限される危険な大電流が発生し、急速に過熱し、巻線が焼損します。

区別は純粋に巻数比に依存します。あ 昇圧トランス 二次側のターン数が増加し (N₂ > N₁)、電圧が増加します。あ 降圧トランス 二次巻線が少なく (N₂ < N₁)、電圧が低下します。同じ物理変圧器は、どの巻線が電源に接続されているかに応じて、どちらの機能も果たすことができます。

特徴的な 50/60 Hz ハムは、 磁歪 - コアの積層は、磁束サイクルごとに物理的に膨張および収縮します。緩い積層はこの振動を増幅させます。適切に設計されたトランスは、しっかりとした積層と振動減衰マウントを備えており、可聴ノイズを最小限に抑えます。 40dB(A) 定格負荷時。

ガルバニック絶縁 これは、一次回路と二次回路の間に直接の電気接続がなく、磁気結合のみであることを意味します。これにより、危険なグランド ループが防止され、コモンモード ノイズが排除され、医療用途では、IEC 60601 規格に従って致死的な可能性のある故障電流をブロックすることで患者の安全が確保されます。

総皮相電力を計算します。 VA = Vₚₕₕₜ × Iₚₕₕₜ (または実電力負荷の場合は W / 力率)。追加 20 ～ 25% の安全マージン 突入電流と将来の負荷増加に備えて。たとえば、0.8 PF での 500W 負荷には 625 VA が必要です。 750 VA または 1 kVA の変圧器を選択します。

突入電流は、変圧器に最初に通電したときに流れる大きな過渡電流です。通常、 定格全負荷電流の 8 ～ 15 倍 最初の数サイクルは。ヒューズと回路ブレーカーのサイズを決定するときは、これを考慮する必要があります。一部のデザインには ソフトスタート回路 突入電流を定格電流の 2 ～ 3 倍に制限します。

探してください ISO9001 （品質管理）、 CQC (中国品質認証)、 UL/CE/TÜV 安全マークと、 RoHS 環境コンプライアンス。医療用変圧器には、さらに IEC 60601-1 への準拠が必要です。 Ningbo Chuangbiao は、全製品範囲について ISO9001、CQC、および RoHS 認証を取得しています。