オートトランスフォーマー：オートトランスフォーマーの最大皮相電力 || 演習5 – ビデオ6/6

私たちは、電圧端子2つ（Vs1 = 848,5[Vmax]、Vs2 = 169,7[Vmax]）と、表見電力S = 12 [KVA]、変圧比n = 600/120の標準的な基本変圧器を保有しています。

480 [Vrms]の負荷を供給するため、この変圧器はVs1とVs2の2つの端子経由で接続され、出力電圧の振幅が約680 [Vmax]となる自己変圧器として機能するように設定されています。次に、680 [Vmax] または 480 [veff] でオートトランスフォーマーの出力から得られる最大見かけ電力 S_sortie を評価し、従来のトランスフォーマーの 12 [KVA] の従来の変圧器と比較し、オートトランスフォーマーが供給する電力が 12 [KVA] 未満、等しい、またはそれ以上であるかを判断します。

Vs1 と Vs2 の両方の電圧端子から、オートトランスフォーマーの出力で同じ 480 [Veff] の電圧を発生させることができますが、出力で利用可能な電力は同じではありません。
注：電流の方向に関する詳細は、以下の動画をご参照ください。
{ 電気オートトランスフォーマー：基本的な変圧器をオートトランスフォーマーとして接続し、二次側の電圧を変更する || 演習4 – ビデオ1/3；2/3 ;3/3 }.
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方法：

A) 電圧源Vs2への接続：

A.1) 変圧器はオートトランスとして接続され、一次側が電圧源 Vs2 に接続されています。

A.2) 電圧源 Vs2 から電流 Io が流れているものと仮定します。

A.3) Iab はオートトランスの一次側で「a」から「b」へ流れます； IadまたはIcdは、変圧器の二次側で「a」から「d」または「c」から「d」へ流れます。

A.4) Io、Iab、Icdの電流の方向は仮定に過ぎません。回路の各要素の端子に電圧矢印を引くためには、電流の方向を仮定する必要があります。

A.5) Vs2とIoの矢印は同じ方向を向いています。なぜならVs2は電圧源または発電機だからです。

A.6) 変圧器の規則に従い、IabとIcdの2つの電流はどちらも基準点から出ています。したがって、これらの基準点は負の電位（または基準点の電位は端子部の電位より低い）です。電圧矢印V1とV2の出発点は、電位が最も低い点にあるため、V1とV2は共通点である「C」の方向を向く必要があります。

A.7) 電源のVs2はオートトランスフォーマーの1次側の端子に接続されているため、Vs2とV1は振幅が等しく、また位相も一致しています（0°） 。

A.8) V2/V1 = + n の規則に従うと、V1 と V2 は位相が一致し、したがって V2 の位相も 0° になります。

A.9) 電圧矢印 Vout は、ベクトル和 Vout = V1 + V2 = 480[Veff] となるように向ける必要があります。これは、Vout が下向きに方向付けられる必要があることを意味し、つまり Vout = Vbd となります。したがって、ベクトル的に引き算すると：Vbd + V1 - V2 = 0 [Veff]、または Vdb + 120 - 600 = 0、Vdb = 400 [Veff] となります。

A.10) 計算図を配線図に置き換えて、オートトランスフォーマーの配線をより明確に視覚化します。これは計算図の直下に描かれた図です。

A.11) 最大許容皮相電力から、2つの巻線（IabとIcd）における許容電流を導出します。

A.12) ノードの法則と2つの電流（IabとIcd）の位相を用いて、電流Ioを導出します。

A.13) 最後に、オートトランスフォーマーの出力で利用可能な実際の表在電力を計算します：S_auto_2 = 9,6 [KVA]、これはS = 12 [KVA]より小さい値です。

A.14) 第1の結論：Vs2 = 120[Veff] において、出力として Vout = 480[Veff] を取得できますが、出力の表見電力は低下します。

B) 同じ原理と論理をVs1の電源に適用すると、同様に出力電圧Vout = 480[Veff]と出力の表見電力S_auto_1 = 48 [KVA]（5 × 12[KVA] = 48 [KVA]）が得られます。

C) 最終結論：
Vs1またはVs2を使用しても、出力電圧Vout = 480 [Veff]は同じです。Vs1とVs2は5倍異なり、S_auto_1とS_auto_2も同様の割合で異なります。