隠れた前提条件のない計算
銘板の効率を仮定するのではなく、損失データから変圧器の運転効率を計算します。結果では、固定の鉄損と負荷に依存する銅損を分けて示し、理論上の最大効率となる損失一致点を表示するとともに、一般的な負荷シナリオを比較します。
この計算ツールの使い方
変圧器の定格皮相電力（kVA）を入力します。
現在の負荷を定格 kVA に対する割合（%）と、負荷の力率で入力します。
無負荷（鉄）損失と全負荷（銅／負荷）損失を、信頼できる試験またはメーカーのデータから入力します。
運転効率、出力、入力、および分離された損失を確認します。
計算された最大効率時の負荷を銘板の範囲と比較してください。100%を超える理論上の点は、変圧器を過負荷で運転すべきという推奨ではありません。
主な利用場面
- •測定した負荷点での想定効率を確認する
- •同じ損失データを使い、25%、50%、75%、100%の負荷を比較する
- •モデル化した銅損が鉄損と等しくなる負荷率を求める
- •軽負荷の配電用変圧器でも、無負荷時に無視できないエネルギーを消費する理由を説明する
例：100 kVA 変圧器、負荷 75%
100 kVA、負荷 75%、力率 0.9、鉄損 1.2 kW、全負荷銅損 2.0 kW の場合：出力 = 67.5 kW、銅損 = 1.125 kW、総損失 = 2.325 kW、効率 ≈ 96.67% です。損失一致点は √(1200/2000) ≈ 77.46% 負荷です。
結果が前提としていないこと
- •この定常状態モデルでは、鉄損（無負荷損）を定格電圧・周波数で一定とみなし、全負荷銅損（負荷損）は負荷電流の2乗に比例して換算します。
- •メーカーまたは試験成績書の損失データを使用してください。この計画計算から、機器の適合性、保証効率、温度上昇を推定しないでください。
- •高調波、巻線温度、漂遊負荷損の挙動、電圧・周波数の変動、タップ位置、冷却状態によって、実際の損失は変化する場合があります。
- •鉄損が全負荷銅損を上回る場合、計算された損失一致点は定格負荷の100%を超えることがあります。これは数学的な診断であり、機器の過負荷運転を許容するものではありません。
- •全日エネルギー効率には時間加重した負荷プロファイルが必要であり、この瞬時の運転点効率とは別の計算です。
よくある質問
部分負荷時の変圧器効率はどのように計算されますか？+
出力は定格 kVA × 負荷率 × 力率で求めます。このモデルでは鉄損を一定とし、全負荷時の銅損に負荷率の二乗を掛けています。効率は出力を、出力と各損失の合計で割った値です。
銅損が負荷の二乗に比例するのはなぜですか？+
巻線のI²R損失は、おおよそ電流の2乗に比例して変化します。電圧と変圧比が一定であれば電流は負荷率に比例するため、計画モデルでは全負荷銅損に x² を掛けます。
変圧器の効率が最大になるのはいつですか？+
標準的な一定鉄損・I²R負荷損モデルでは、銅損と鉄損が等しくなる点で効率が最大になります。このとき xmax = √(Pcore/Pcu,FL) で求められます。
最大効率は必ず全負荷より低い負荷で得られますか？+
いいえ。特殊な損失比を入力した場合、数学的な一致点が定格負荷を超えることがあります。MAXScannerはその状態を表示しますが、銘板定格を超える運転は推奨しません。
これは全日効率と同じですか？+
いいえ。全日効率は稼働パターン全体のエネルギー出力と入力を比較し、通電している低負荷時間や無負荷時間の鉄損も含みます。
この計算で変圧器が効率規制に適合しているかを証明できますか？+
いいえ。適合性は、適用される規格、規定の試験方法、温度補正、認証済みデータによって決まります。本ツールはエンジニアリング計画用の計算ツールです。
意味のある次のステップ
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