トランス(変圧器)の『ギャップ』と『スペーサー』について!【コアの知識】

スポンサーリンク


トランス(変圧器)には『インダクタンス値の調整』や『磁気飽和の防止』等のためにコアにギャップを設けている場合があります。

この記事ではトランス(変圧器)の『ギャップ』について

  • コアを削ってギャップを設ける方法
  • スペーサーを用いてギャップを設ける方法
  • ギャップとAL値の関係

などを図を用いて分かりやすく説明しています。

コアを削ってギャップを設ける方法

【トランス(変圧器)】コアを削ってギャップを設ける方法

EEコアはEコアとEコアを組み合わせたコアです。このEEコアの中脚を削ることで、中脚が短くなり、ギャップを設けることができます。中脚にギャップがあるコアは『センターギャップコア』と呼ばれています。

このギャップが大きいほど、インダクタンス値が小さくなります。

EEコア等のコアの形状については、下記の記事にまとめていますので、ご参考になれば幸いです。

補足

  • センターギャップコアは大量生産に向いています。コアの中脚を削るためには、専用の機械を用いる必要があり、少量生産の場合には単価が高くなるからです。
  • EEコア以外にもEERコアPQコアでも中脚を削ることでギャップを設けることができます。
  • ギャップを設けると漏れ磁束が増加します。

スペーサーを用いてギャップを設ける方法

【トランス(変圧器)】スペーサーを用いてギャップを設ける方法

EIコアはEコアとIコアを組み合わせたコアです。このEコアとIコアの間にスペーサーを挿入することでギャップを設けることができます。サイドにギャップがあるコアは『サイドギャップコア』と呼ばれています。

このギャップが大きいほど、インダクタンス値が小さくなります。

補足

  • スペーサーを用いたギャップはスペーサーをカッターなどで切ることで実現することができるため、少量生産に向いています。
  • スペーサーの材料はポリエステル樹脂フェノール樹脂が一般的です。
  • EEコアにもスペーサーを用いることでギャップを設けることができますが、EEコアの場合、スぺーサーが2つ必要になります。そのため、スペーサーを用いたギャップはEEコアよりもEIコアの方が適しています。
  • ギャップを設けると漏れ磁束が増加します。

ギャップとAL値の関係

【トランス(変圧器)】ギャップとAL値の関係

AL値(AL-value)とは『トランスの自己インダクタンスLを巻数Nの2乗で割った値』です。式で表すと次式となります。単位は [nH/N2]で表します。

\begin{eqnarray}
AL値=\displaystyle\frac{L}{N^2}{\mathrm{[nH/N^2]}}\tag{1}
\end{eqnarray}

コアのデーターシートを見ると、縦軸がAL値、横軸がギャップの特性が記載されています。上図に示しているのはTDK製のEIコアのデータシートに記載されていた『AL値-ギャップ特性』です。横軸と縦軸は対数となっています。

上図から分かるようにギャップが大きくなるほど、AL値が低下していることが分かります。(1)式より、AL値が低下すると、インダクタンス値Lが小さくなります。

AL値については、下記の記事にまとめていますので、ご参考になれば幸いです。

まとめ

この記事ではトランスの『ギャップ』について、以下の内容を説明しました。

  • コアを削ってギャップを設ける方法
  • スペーサーを用いてギャップを設ける方法
  • ギャップとAL値の関係

お読み頂きありがとうございました。

当サイトでは電気に関する様々な情報を記載しています。当サイトの全記事一覧には以下のボタンから移動することができます。

全記事一覧

みんなが見ている人気記事

© 2021 Electrical Information Powered by AFFINGER5