スコット接続トランスフォーマー

スコット コネクション トランス 詳細な説明

1. 基本的な構造と原理

構成: 3相電力を（120°位相差）2相電力（90°位相差）に変換するために、特別な構成で接続された2つの独立した単相トランスフォーマーで構成されています。

高圧側（3相側）:

メイントランスフォーマー (M): 高圧巻線の端（例：ターミナルX）が、他のトランスフォーマーの高圧巻線の中点（例：B相）に接続されます。

ティーザートランスフォーマー (T): 高圧巻線は3相電源のA相とC相間に接続され、「T」字型の接続を形成します（これが名前の由来であるT接続トランスフォーマー）。

低圧側（2相側）: 2つの独立した単相巻線が90°の位相差を持つ2相電圧を出力し、直接2相負荷に供給します。

2. 電圧と電流の関係

高圧側:

メイントランスフォーマーの電圧: VM​=VAB​=3​Vphase​（ライン電圧）。ティーザートランスフォーマーの電圧: VT​=VAC​=2Vphase​（特別なタッピング設計による）。

低電圧側:

出力電圧は標準の単相トランスフォーマーと同じだが、90°の位相差を持つ（二相システム）。

電流特性:

T接続により高電圧側の電流は非対称であり、三相システムの不均衡を避けるためバランスの取れた設計が必要である。

3. 容量と応用

構造容量：2つの標準単相変圧器に相当するが、三相から二相への変換のために最適化されている。

負荷要件：バランスの取れた二相負荷（例：二相モーター、電炉）に適している。アンバランスな負荷は三相側で電流の非対称を引き起こす可能性がある。

4. 申請

産業用途：歴史的に二相モータードライブ、アーク電炉、その他の90°位相シフト電力を必要とする機器に使用されてきた。

鉄道システム：一部の電化鉄道では二相電力が使用されており、スコット変圧器が三相グリッドに対応させるために使用される。

5. 利点とデメリット

メリット：

シンプルな構造で、2つの単相トランスフォーマーのみを必要とします。

効率的な三相から二相への変換が可能です。

デメリット:

負荷の不均衡が三相グリッドの安定性に影響を与えます。

高電圧側は特別な設計を必要とし、メンテナンスの複雑さが増します。

6. 他のトランスフォーマーとの比較

標準の単相トランスフォーマーと比較: スコット接続は材料を節約できますが、対称的な負荷が必要です。

三相トランスフォーマーと比較: 特に二相出力のために設計されており、汎用的な解決策ではありません。

概要

スコット接続トランスフォーマーは、三相から二相電力に変換するための効率的なソリューションです。その主な特徴は、T字型に接続された高圧側と90°位相シフトされた低圧出力です。バランスの取れた二相負荷に理想的ですが、三相システムの不均衡を避けるために慎重な負荷管理が必要です。