トランスコアの役割

実際の変成器コアは交流条件で動作し、コイルの抵抗だけでなく、交流によって磁化されたコアでも電力損失が発生します。鉄心での電力損失は通常「鉄損」と呼ばれます。鉄損は「ヒステリシス損」と「渦電流損」の2つの原因で発生します。ヒステリシス損とは、鉄心の磁化過程におけるヒステリシス現象によって生じる鉄損のことです。この損失のサイズは、材料のヒステリシス ループで囲まれた面積に比例します。珪素鋼のヒステリシスループは狭く、珪素鋼製変圧器コアのヒステリシス損失が小さいため、発熱を大幅に低減できます。

珪素鋼には上記のような利点があるので、鉄心として珪素鋼を丸ごと板状に加工してみてはいかがでしょうか。これは、シートコアによって鉄損のもう一つである「渦電流損」を低減できるためです。

変圧器が動作しているとき、コイルには交流が流れ、発生する磁束も当然交流になります。この磁束の変化により、鉄心に誘導電流が発生します。鉄心に発生する誘導電流は磁束の方向と垂直な面内を周回するため、渦電流と呼ばれます。渦電流損失もコアを加熱します。

渦電流損失を低減するために、変成器互いに絶縁された珪素鋼板が積層されているため、渦電流は細長い回路の小さな断面積を通過し、渦電流経路の抵抗が増加します。同時に、ケイ素鋼中のケイ素によって材料の抵抗率が増加し、渦電流を減らす役割も果たします。