愛知電機工作所　単相変圧器　JIS C　4304

投稿日：2023.03.22

単相変圧器は一次側(高圧)と二次側(低圧)があり、一次側、二次側の巻線が1つの鉄心に巻付けられている構造を成しています。 一次側、二次側でそれぞれ巻線を持っており両者の巻線の巻数の差により電圧を変圧しています。

単巻とは一次巻線と二次巻線の一部を共有した設計のため入出力間は絶縁されていない。
小型・軽量。
一般的に単独負荷で接地されていない機器に使用可能。

単相変圧器は変圧器の一種であり、電圧を昇圧、降圧することに用いられる電気機器です。三相変圧器は特別高圧や高圧の電圧を扱う際に使用するのに対して、単相変圧器は低圧の電圧を扱う際に使用されることが多いです。

単相変圧器には大きく分けて2種類の構造があり、単相複巻変圧器と単相単巻変圧器と呼ばれる構造があります。単相複巻変圧器は2つのコイルを使用する変圧器であり、出力端子側と入力端子側に１つずつコイルがある構造を成しています。単相単巻変圧器は１つのコイルに入力端子側と出力端子側の端子接続されている構造を成している、すなわち入力端子側と出力端子側で１つのコイルを共有している仕組みです。

単相変圧器は、身近な場所で使用される例として、発電所等から送られてくる高電圧を200V、100Vの電圧に降圧し一般家庭へ供給する際に利用されます。また、低圧電動工具のを用いる際に、使用する電動工具の回転数が落ちたり、大型の電動工具を使用した場合に電圧が落ちてしまうことがあります。そのような場合に使用する電圧を小さくすることで電動工具を正常に動作させることができます。

単相変圧器は入力電圧と出力電圧の差が大きい時も変圧が可能ですが、入力電圧と出力電圧の差が小さい場合には、構造上、容量の関係から単相単巻変圧器を使用することが経済的です。

単相変圧器は一次側(高圧)と二次側(低圧)があり、一次側、二次側の巻線が1つの鉄心に巻付けられている構造を成しています。一次側、二次側でそれぞれ巻線を持っており両者の巻線の巻数の差により電圧を変圧しています。

一次側に電圧を印加し、変圧器を介して二次側の電圧が変圧される原理を説明します。まず、一次側に電圧を印加すると一次側の巻線に電流が流れ、鉄心に磁界が発生します。鉄心に磁界が発生することで、二次側の巻線に磁力が印加され、電磁誘導が起こります。それにより二次側の巻線に電流が発生し、その巻線の巻数に比例した電圧が出力されるという原理です。

また、印加する電圧は交流電圧である必要があります。一次側に交流電圧を印加すると、一次側の巻線に流れる電流の大きさが変動し、発生する磁界が変化します。その磁界の変化によって二次側に電磁誘導が起こり、二次側の巻線に起電力が発生するためです。仮に一次側の電圧が直流だった場合には、最初に電圧を印加した瞬間のみにしか電磁誘導が起こらず、継続的に二次側に電圧を発生させることが難しいからです。