三相変圧器がトロイダルコアを使用しないのはなぜですか？

3相の異なるトランスコア設計を見ると、コアが円またはトーラスとして設計されていることはありません。

どうしてこんなことに？一般的なB字型コアと同様に機能しませんか？

あなたがそれらを描いたように磁気直列の3つのコイルは、3相変圧器を作りません。各コイルはコア断面全体を取り囲んでいるため、3つのコイルすべてに共通する磁束の値は1つだけです。

実際の三相変圧器では、各コイルがコアの一部のみを囲んでいるため、各コイルは異なる磁束で動作できます。

3脚3相変圧器は、鉄のリターンパスの一部またはすべてを共有することにより、3つの単相変圧器よりも鉄を節約します。

三相トロイダルに関するコメントに答えるには：

ウィキペディアによると、トロイダルインダクタとトランスフォーマーは、設計が優れているはずだと思われるためです。しかし、3フェーズの使用については言及せず、1フェーズのみを参照します。

図1.三相変圧器の磁束。出典：NPTEL。

三相変圧器では、各一次および二次ペアは同じ「手足」または「枝」に巻かれます。各分岐の120°の位相差により、1つの分岐の磁束は常に他の2つの分岐の経路を見つけることができるため、常に磁束回路が存在します。たとえば、赤の位相（図1）が上方向に最大の場合、黄色と青は下方向に0.5になります。

この配置は、標準のトロイダル変圧器では不可能です。

Torriodsから3相変圧器を構築できます。ただし、それぞれに固有の磁束が必要であり、それを行う唯一の方法は、3つの別々のTorriodを上部または相互に積み重ねることです。基本的には、1つのボックスに3つの単相変圧器があります。

歴史的に3相変圧器は、3つの相が120度離れているため、他の2つのコイルの磁気効果が基本的に問題の1次コイルで相殺されると誰かが理解するまで、実際に3つの独立した変圧器として構築されたと確信しています。それらを単一のコアで組み合わせることにより、トランス全体の重量とコストを大幅に削減できます。

一般に、トロイダル変圧器は高価です。コア自体を製造するのが難しいだけでなく、それを巻き取る行為には、非常に高価な編み機または手巻きが必要です。これは、積層コアに取り付けられた単純な機械巻きボビンに比べて桁違いに高いコストです。

しかし、パワートロイダルxformerは、非常に迅速に焼入れされた非常に薄い金属箔を非常に迅速に巻き付けることで作られているため、透磁率が非常に高くなっています（これは新しい頃を覚えています-私は本当に古いです）。最初はメットグラスと呼ばれていましたか？したがって、出荷する機器で、重量を気にする場合は、トロイダルを使用することがあります。私は、3つの段階的な降圧として使用される3つの別個のトロイドを備えた産業用の高出力機器を見てきました。私はそれがユーティリティ配電のための「極豚」の電力レベルにまで拡大するとは思わず、おそらく費用対効果が低いでしょう。

3つのスポークを備えたホイールの形状を使用できます。各スポークに1つのプライマリおよびセカンダリワインディングがあり、各位相に1つの巻線があり、トロイダルホイールには巻線がありません。しかし、これは従来の三相変圧器と同じトポロジであり、B字型のコアを備えたトランジスタの回答で説明されています。

一般的なB字型コアと同様に機能しませんか？

いいえ、できません。

他の回答では、トロイダルコアがコンパクトな三相変圧器に適さない理由をすでに説明しています。しかし、それが重要でなく、3つの単相変圧器を検討したとしても、トロイダルコアは3つの相を含むほとんどのアプリケーションでは機能しません。

トロイダルコアは、計器用変圧器、変換器、および大きな電力の流れが発生しない他のアプリケーションに適しています。

三相変圧器は、発電機やモーターを送電網に接続したり、送電網内の電圧を変換したりするなど、高出力用途にほぼ独占的に使用されます。いずれにせよ、大量のエネルギーが関係しています。このエネルギーを輸送するには、実際に漏れ磁束が必要です。漏れ磁束は、トロイダルコアの場合には（ほとんど）ありません。

トロイダル変圧器に高電流を負荷すると、二次電圧が大幅に低下するか、消失します。

全体を簡単に理解することはできず、私の同僚の下で多くの議論をすることができます。より深い洞察を得るには、最初にいくつかの文献をお勧めします。

エドワーズ、J。およびサハ、TK（2000）。ポインティングベクトルを介した変圧器の電力の流れ。In：A. Krivda、Proceedings of the Australasian Universities Power Engineering Conference：AUPEC 2000.AUPEC 2000、Brisbane、Australia、（86-91）。2000年9月24〜27日。

ResearchGateで読み取り可能