変圧器の電圧と電流の向きを整理しよう＋α（角変位と減極性）

変圧器の電圧と電流の向きを考えてみる。

実際に研修を行う中で、質問が多かったこともあるが、電験２種二次試験だと、電圧の向き、電流の向き、電圧降下の向きを理解していないと、躓くことがある。

実践でも使うため、ウェイトは低いものの、正しく理解しておこう。

復習

日本の変圧器は「減極性」である。JISで規定されているためだ。

※正確に調べられていませんが、一次巻線と二次巻線の電圧差が大きくなるため、加極性ではないという説がある。いずれにしろ、どちらかで統一しないと、複数の変圧器を接続したときに問題になる。

変圧器の極性について | よくある質問(FAQ) | 三菱電機 FA

混乱するのが「Δ結線」の電源と負荷、更には二次巻線の電圧の向きや電流の向きだ。

まずは、Y結線で土台を身に付けよう。

Y結線の電源電圧・電圧降下・電流

下記の図が一番分かりやすい。

引用元：https://hegtel.com/three-phase-y.html

勘違いしやすいのが、電源電圧の矢印と負荷の相電圧の矢印の向きが反対であるということ。電流と電圧降下の知識である。

さらに、ここに減極性の知識が組み合うことで、二次側巻線の電圧の向きが理解できる。

引用元：https://e-sysnet.com/%E5%A4%89%E5%9C%A7%E5%99%A8%E3%81%AE%E4%B8%89%E7%9B%B8%E7%B5%90%E7%B7%9A/

一通り学んだあとは結線図で見ると、分かりやすい。

※ベクトル図は割愛。本題は、一次側と二次側の電圧の矢印が同じ上向きであるという点。

では、Δ結線を考えてみる。

Δ結線

下記の右の図で考えるといい。