変圧器のパラメータ測定

前書き

変圧器の特性を調べるためには、変圧器の等価回路のパラメータを測定する必要がある。この記事では、特に数kHzスイッチングを行う電力変換器に用いられる変圧器を想定して、パラメータ測定方法について記載する。変圧器の等価回路にはL型等価回路とT型等価回路があり、L型等価回路のパラメータ測定は最低でも直流試験と2つの開放・短絡試験を、T型等価回路のパラメータ測定は直流試験と3つの開放・短絡試験をそれぞれ必要とする。各試験結果から等価回路のパラメータを求める計算式を導出する。また、試験結果に対して等価回路を用いるための条件についても検討する。

変圧器の等価回路 -自己インダクタンスと相互インダクタンス-

 

前書き

この記事では結合インダクタを表現するために頻繁に使用される自己・相互インダクタンス（結合係数）を用いて、変圧器の等価回路を算出する。算出したT型等価回路は等価回路中の理想変圧器の変圧比を任意に与えることで、自由に１次・２次直列インダクタンスの値を調整可能な電気的に等価な回路を得ることができる。算出した等価回路と漏れ・励磁インダクタンスを用いた等価回路を比較して、変圧器の実際の巻き数比を用いることで、自己・相互インダクタンスと漏れ・励磁インダクタンスを相互に変換する式を求める。

変圧器の等価回路 -漏れインダクタンスと励磁インダクタンス-

前書き

この記事では、漏れ・励磁インダクタンスを用いた変圧器の等価回路を求める。最初に変圧器内部に3種類の磁束が存在することから、漏れ・励磁インダクタンスを定義して、変圧器の電圧・電流関係式を導出する。この関係式に基づいて、変圧器のT型等価回路を示す。さらに、T型等価回路よりもパラメータの測定が容易なL型等価回路も導出する。最後に漏れ・励磁インダクタンスと自己・相互インダクタンスや結合係数との関係を検討する。