Q&A　015　50Hz仕様のトランスを周波数可変で使用できますか？

回答
一次電圧条件が同じならば、５０Hz設計のトランスは無負荷特性に関しては特に問題は生じません。但し周波数が変化した時の問題点などについて
無負荷特性・負荷特性の面より記載します。

　無負荷特性
1-1励磁電流、鉄損関係に関して
　一次電圧条件が同じならば、５０Ｈｚ設計のトランスは無負荷特性に関しては
特に問題は生じません。

但し、インバータ電源という条件により磁束密度を下げるなどの設計配慮を
要し、普通の50Hzトランスでは問題を生じる可能性があります。

一般論として、同じ磁束密度では、周波数増加により、励磁電流や鉄損は
増加しますが、同じ一次電圧ならば、50Hzから200Hzにおいて、
磁束密度は50／200＝0.25くらいに低下しますので、励磁電流や鉄損は、
むしろ減少します。

1-2　過電圧条件
記載の仕様によりますと、二次電圧が、約6500前後~最高9500Vの範囲で
一次側にタップがありませんので、大きな過電圧条件が課されることに
なります。6500Vを定格二次電圧とすれば9500／6500＝1.46倍の
過電圧条件となります。これは極めて過酷な条件です。

但し、周波数増加の時 二次電圧が増加するという関係があるのならば、
その周波数、二次電圧の変化条件によっては、
上記の過電圧条件は緩和又は解消されます。

　負荷特性

2-1インピーダンス電圧、電圧変動率、銅損に関して
50Hzから200Hzにおいてインピ　ーダンス電圧は４倍になります。
電圧変動率、銅損も増加します。場合によっては、高周波領域において
電圧低下により使用上の問題をきたすことも考えられます。

そういった問題が生じるかどうかは、トランスのテストデータと貴社の
機器の仕様により判断できると思われます。

　基本となる周波数について

3-1基本となる周波数
中間の130Hzで設計しても仕様により条件が異なりますので、
それがいいか悪いかの判断はできません。

周波数はユーザーで設定していただかねばなりません。
一般的には基本となる周波数は50Hzまたは60Hzです。
記載されている50Hzから200Hzは特殊周波数条件となります。