変圧器は見たことがあるかもしれませんが、そのすべての部品についてご存知ですか？職場や工場内の機器の大部分に電力を供給するだけでなく、変圧器について学ぶべきことはたくさんあります。

例えば、家庭用の変圧器と比べると、全く異なります。工場の巨大な機械は、はるかに多くのエネルギー、特に高い電圧を必要とします。一般的には、約10,000ボルトから30,000ボルト程度です。

ただし、トランスについてはそれだけではありません。この記事を通じて、それらに関して知っておくべきことをすべて理解するのに役立ちます。

それは何ですか？

基本的に、変圧器は電気をある地点から別の地点へ、具体的には高電圧から低電圧へ、またその逆へ送信します。

現代の製品は交流（AC）電源を利用するように作られているため、供給電圧の変化は電流の変化の影響を受けます。つまり、電流が増加すると電圧も上昇するということです。

全体として、変圧器は必要に応じて電圧レベルを上げたり下げたりすることで、電力システムの効率を高め、安全性を向上させることができます。

トランスの構造

電気変圧器には、一次巻線、二次巻線、磁気コアという 3 つの重要な部分があります。

主巻線は電源に固定されており、そこから磁束が最初に発生します。両コイルと鉄心は互いに絶縁されています。変圧器内には、鉄心アセンブリ（タンクとも呼ばれます）と巻線を収納する容器、端子を取り外すための適切なブッシング、冷却のためにタンクに油を供給するオイルコンサベータなどが備えられている場合もあります。

どのようなタイプの変圧器でも、コアは積層鋼板を積み重ねて作られており、各鋼板間の隙間はほとんどないか全くないため、連続した磁気経路が確保されます。

仕組み

電気は、変圧器に複数回巻き付けられた電線を通って片側から入り、反対側から出ていきます。入ってきた電気は変圧器内に磁場を発生させ、それが他の電線にも電界を発生させ、最終的に変圧器から電力を奪います。

しかし、物理学の世界では、変圧器はファラデーの法則を利用して動作します。これは、後続のコイルの巻き数が両方のコイルの電圧比に等しいことを意味します。

したがって、変圧器でより低い電圧が必要な場合、他の（出力）コイルはメイン（入力）コイルよりも巻数が少なくなります。

変圧器は常にどのように動作するべきか

理想的な変圧器は、完全な正弦波の励起電流、完全な結合（漏れインダクタンスゼロ）、優れた電圧調整、ゼロの渦電流損失またはヒステリシスを備え、あらゆる電流量に耐えられるほど太い電線を備えている必要があります。

しかし、そのようなトランスを実現するには、非常に重く、大きくなるしかありません。そのため、トランスの設計においては、妥協せざるを得ません。

さらに、高電圧が関係する場合、降圧・昇圧配電変圧器でよく見られるように、巻線導体の絶縁が問題となることがあります。巻線間の電気的絶縁を確保するためには、巻線は鉄心から十分に絶縁されているだけでなく、他の巻線からも適切に絶縁されていなければなりません。

お使いの変圧器が上記の基準のいずれかを満たしていないことに気づいたら、問題を特定して解決するために、電力変圧器の巻き直しサービスを検討することをお勧めします。機器を常に最大効率で稼働させたいのであれば、これは必須です。

シンガポールで電気変圧器やカミンズ発電機の設置を計画しているかどうかに関係なく、重要なのは機器を完全に理解することです。

この場合、変圧器の仕組みと本質を理解することで、変圧器をより深く理解することができます。そうすれば、いつメンテナンス、アップグレード、または交換を行うのが適切な時期なのかが分かります。