電源トランス設計の基本的な問題

電源変圧器は、AC 電圧、電流を変換し、AC 電力を送信するために使用されます。AC 電力は静電気機器であり、設計プロセスではさまざまな要素を考慮し、適切な構造配置を維持し、機器の使用時間を延長する必要があります。
電源トランス設計の基本的な問題は、磁束と電流密度です。 トランスの電流は容量に比例し、導体の発熱に応じて電流密度の大きさ（つまり線の太さ）が考慮されます。 磁束の場合、電磁気の基本関係は u=4.44fw です。ここで、u は電圧、f は周波数です。ここでは 50Hz、固定値です。 w はコイルの巻き数です。 φ は磁束です。 珪素鋼板の磁束密度Bは材質により制限されるため、一般的には1.4-1.8テスラまでしか設計できず、φを大きくするには一般的に鉄の断面積のみとなります。コアを増やすことができます。 変圧器のコアは一般に三相柱型であり、鉄心の断面積は上記の式に従って決定でき、コアウィンドウのサイズはコイルを入れる原理を考慮する必要があります。トランスの容量が大きくなるほど、ワイヤが太くなり、コアのウィンドウが大きくなります。
電源トランスの設計では、銅と鉄の量のバランスをとることができます。 トランスの容量が決まれば電流が決まり、線材の太さが決まり、巻数Wを増やせば磁束φは小さくでき、コアの断面積も小さくできますので、しかし、これらのターンを巻き込むには、鉄心のウィンドウを大きくする必要があります。 逆に巻数Wを小さくすると磁束φが大きくなり、鉄心の断面積は大きくなりますが、鉄心の窓を小さくすることができます。