銅損とは異なり、鉄損は変成器鉄損は巻線や電流の大きさなどの要素とは関係ありません。名前の通り、鉄損は鉄心によって発生する鉄に関係しています。変圧器の鉄損は「無負荷損失」とも呼ばれ、変圧器の全負荷および無負荷状態で存在し、変圧器の固定損失です。ただし、負荷時には、電界強度の低下とともに電力損失も減少します。
変圧器の鉄損はヒステリシス損失と渦電流損失に分けられます。
ヒステリシス損失
変圧器の動作原理は、電圧と電流の上昇と下降の変化を実現する電磁誘導の原理に基づいており、変圧器内の磁束は鉄心上を流れ、鉄心は磁束に対して磁気抵抗を持ち、導体が電流に対して抵抗を持つのと同じように、熱も発生します。このような損失は「ヒステリシス損失」と呼ばれます。
渦電流損失
変圧器の一次巻線に通電すると、コイルによって発生した磁束がコアに流れます。コア自体も導体であるため、磁力線に垂直な平面では誘導電位が発生します。この電位はコアの断面に閉ループを形成し、渦のような電流を発生させるため、「渦」と呼ばれます。この渦電流によって発生する損失を「渦電流損失」と呼びます。鉄心が薄く作られるのも渦電流を発生させるためであり、抵抗が薄いほど電流が低くなるためです。
影響要因
1.動作電圧と周波数: 鉄損は変圧器の動作電圧と周波数に関連しています。これらの要因は鉄心の磁場強度とヒステリシスに影響します。
2. コア材料：コア材料のヒステリシス特性は鉄損の大きさに影響します。コア材料が適切に選択されていない場合、ヒステリシス損失が増加します。
3.製造プロセス：変圧器の製造プロセスも鉄損に一定の影響を与えます。たとえば、鉄心の積層方法、絶縁処理などは鉄損の大きさに影響します。
フォーミュラモード
1. 鉄損（単位：kVA）=I² × (Rm + Ra)、Iは変圧器の定格電流、Rmは鉄心のヒステリシス損失、Raは鉄心の抵抗損失です。
2. 鉄損（単位：kVA）=Kf × (Bm)^2 × f、Kfは定数、Bmは磁束密度、fは変圧器の動作周波数です。
削減方法
1. 高品質のコア材料を選択: ヒステリシス損失が小さいコア材料を選択すると、変圧器の鉄損を減らすことができます。
2.製造プロセスの最適化：鉄心の積層方法、絶縁処理、その他の製造プロセスを改善することで鉄損を低減します。
3.合理的な設計：変圧器の設計段階で、構造設計とパラメータ選択を最適化することで、鉄損を低減します。
