計器用変成器とは：構造、タイプ、およびその用途

変圧器は、次の原理で動作する電磁受動デバイスです。 電磁誘導 、電気エネルギーをある回路から別の回路に磁気的に伝達します。これは2つのコイルで構成され、1つは一次コイルでもう1つは二次コイルです。両方 巻線 （コイル）は、磁気コアなしで互いに磁気的に結合され、電気的に分離されています。変圧器は、相互誘導によって、ある巻線から別の巻線（コイル）に電気エネルギー（電圧/電流）を伝達します。エネルギーの変換中に周波数に変化はありません。変圧器は、コアタイプのトランスとシェルタイプのトランスのように、コア構造に基づいて2つのタイプに分類されます。電圧レベルの変換と賞金に基づいて、それらは昇圧トランスと降圧トランスです。 AC回路で使用される変圧器には、電力変圧器、計器用変圧器、三相変圧器、単巻変圧器など、さまざまな種類があります。

計器用変成器とは何ですか？

定義： 潜在的な トランスフォーマー 電圧降圧変圧器または電圧変圧器としても知られていますまたは 計器用変成器 、回路の電圧を測定のために低い電圧に下げます。回路の高電圧を低電圧に変換するために使用される電磁装置は、計器用変成器と呼ばれます。低電圧回路の出力は、 電圧計 または電力計。これらは、周波数や巻線を変更することなく、回路の電圧レベルを増減させることができます。動作原理、計器用変圧器の構造は、電源変圧器および従来の変圧器と同様です。

計器用変成器

計器用変成器の回路図

計器用変成器は、巻数の多い一次巻線と巻数の少ない二次巻線で構成されています。高入力AC電圧は一次巻線に与えられます（または測定するために高電圧回路に接続されます）。より低い出力電圧は、電圧計を使用して二次巻線の両端に供給されます。 2つの巻線は、それらを接続せずに互いに磁気的に結合されています。

計器用変成器の建設

計器用変成器の回路図

計器用変成器は、低磁束密度、低磁気電流、および最小の負荷で動作するように高品質で構築されています。従来のトランスと比較すると、大きな導体と鉄心を使用しています。コアタイプとシェルタイプの形で設計でき、最高の精度を保証します。通常、高電圧を低電圧に変換するには、コアタイプの計器用変成器が好まれます。

同軸巻線を使用して漏れリアクタンスを低減します。計器用変成器は高電圧で動作するため、高電圧の一次巻線は小さなセクションのターン/コイルに分割され、絶縁コストと損傷を低減します。入力電圧と出力電圧の間の位相シフトを注意深く監視して、負荷を変化させてより低い電圧を維持する必要があります。絶縁コストを削減するために、カンブリックと綿のテープで覆われた巻線。

コイルを分離するためにハードファイバーセパレーターが使用されます。油で満たされたブッシングは、高電圧計器用変圧器（7KV以上）をメインラインに接続するために使用されます。計器用変成器の一次巻線の巻数は多いのに対し、二次巻線の巻数は少なくなります。マルチメータまたは電圧計は、より低い出力電圧を測定するために使用されます。

計器用変成器の動作

電圧を測定する必要のある電源回路に接続されている計器用変成器は、相とアースの間に接続されています。つまり、計器用変成器の一次巻線は高電圧回路に接続され、変圧器の二次巻線は電圧計に接続されます。相互誘導により、2つの巻線は互いに磁気的に結合され、電磁誘導の原理で動作します。

減少した電圧は、マルチメータまたは電圧計を使用して、一次巻線の両端の電圧に対して二次巻線の両端で測定されます。計器用変成器のインピーダンスが高いため、小電流が二次巻線を流れ、無負荷または低負荷の通常の変圧器と同様に動作します。したがって、これらのタイプの変圧器は、50〜200VAの電圧範囲で動作しました。

従来の変圧器によると、変換比は

V2 = N1 / N2

「V1」=一次巻線の電圧

「V2」= 2次巻線の電圧

「n1」=一次巻線の巻数

「n2」= 2次巻線の巻数

回路の高電圧は、上記の式を使用して決定できます。

電圧または計器用変成器の種類

計器用変成器の機能に基づいて、2つのタイプがあります。

• メータリング変圧器
• 保護変圧器

これらは単相または三相で利用可能であり、最高の精度で動作します。これらは、測定デバイス、リレー、その他のデバイスを操作および制御するために使用されます。構造に基づいて、

電磁計器用変成器

これらは一次変圧器に似ており、一次巻線と二次巻線が磁気コアに巻かれています。 130KV以上または以下の電圧で動作します。一次巻線は相に接続され、二次巻線はアースに接続されます。これらは、メータリング、リレー、および高電圧回路で使用されます。

容量性計器用変成器

これらは、容量性分圧器またはカップリングタイプまたはブッシングタイプの容量性電位変圧器としても知られています。のシリーズ コンデンサ 一次巻線または二次巻線に接続されています。二次巻線の両端の出力電圧が測定されます。これは、電力線搬送通信の目的で使用され、よりコストがかかります。

容量性-計器用変成器

計器用変成器のエラー

一次変圧器では、二次巻線の出力電圧は二次変圧器の電圧に正確に比例します。計器用変成器では、一次側と二次側のリアクタンスと抵抗によって電圧が低下し、二次側の力率によって位相シフトが発生します エラー と電圧エラー。

フェーザ図

上記のフェーザ図は、計器用変成器のエラーを説明しています。

「is」–二次電流

「es」–二次巻線に誘導起電力

「Vs」–二次巻線の端子電圧

「rs」–二次側の巻線抵抗

「Xs」–二次側の巻線リアクタンス

「IP」–一次電流

「ep」–一次巻線の誘導起電力

「vp」–一次巻線の端子電圧

'Rp'-巻線 抵抗 一次巻線の

「xp」–一次巻線の巻線リアクタンス

「kt」–巻数比

「io」–励起電流

「Im」–Ioの磁化電流

「Iw」–Ioのコア損失コンポーネント

「Φm」–磁束

「Β」-位相角エラー

誘導一次電圧EMFは、一次Vpの電圧から抵抗とリアクタンスの低下（IpXp、IpRp）を差し引いたものです。一次巻線のリアクタンスと抵抗により電圧が低下します。

一次誘導で誘導されたEMFは、相互誘導によって二次誘導に変換され、二次Eで誘導起電力を形成します。抵抗とリアクタンスによる起電力降下による二次巻線の出力電圧はVsです。二次側の出力電圧は、二次側Esに誘導されたEMFからリアクタンスと抵抗降下（IsXs、IsRs）を差し引くことによって得られます。

主なフラックスを参考にしましょう。一次Ipの電流は、励起電流Ioと逆二次電流Isのベクトル和に1 / Ktを掛けて得られます。 Vpは、計器用変成器に印加される一次電圧です。

Ip =（Io + Is）/ Kt

比率エラー

抵抗とリアクタンスの低下により、計器用変成器の通常の比率が実際の計器用変成器の比率と異なる場合、比率エラーが発生します。

電圧エラー

理想電圧と実際の電圧に差がある場合、電圧エラーが発生します。電圧誤差のパーセンテージは

[（Vp – Kt Vs）/ Vp] x 100

位相角エラー

一次電圧「Vp」と逆二次電圧の位相角に差がある場合、位相角エラーが発生します。

エラーの原因

内部インピーダンスにより、電圧は一次側で降下し、巻数比と二次巻線に比例して変換されます。同様に、同じことが二次巻線でも起こります。

エラーの削減

計器用変成器の誤差は、設計の精度、一次巻線と二次巻線のリアクタンスと抵抗の大きさ、およびコアの最小磁化を改善することによって低減または防止できます。

計器用変成器の用途

アプリケーションは

• リレーおよびメータリング回路で使用されます
• 電力線搬送通信回路での使用
• 電気的に保護システムで使用
• フィーダーの保護に使用
• のインピーダンスの保護に使用されます 発電機
• 発電機とフィーダーの同期に使用されます。
• 保護変圧器として使用

よくある質問

1）。計器用変成器とは何ですか？

潜在的な変圧器は、電圧降圧変圧器、電圧変圧器、計器用変成器とも呼ばれ、回路の電圧を測定のために低い電圧に下げます。

2）。計器用変成器の種類は何ですか？

容量性計器用変成器と電磁計器用変成器

3）。計器用変成器のエラーは何ですか？

比率エラー、電圧エラー、位相角エラー

4）。計器用変成器の目的は何ですか？

測定用電源回路の高電圧を低電圧に下げること。

5）。計器用変成器の他の形態は何ですか？

降圧トランス または計器用変成器

したがって、計器用変成器の動作、構造、エラー、およびアプリケーションについては上記で説明しました。計器用変成器の目的は、高電圧を低電圧に変換することです。ここにあなたへの質問があります、「計器用変成器の長所と短所は何ですか？」