概 要
１次巻線、２次巻線と磁気回路（鉄コア）で構成される変圧器を励磁したときの磁束密度分布
および自己インダクタンス、相互インダクタンスを周波数応答解析しました。
図１－１、１－２のとおり、鉄コアと１次・２次巻線を有限要素分割します。
１次・２次巻線に1A、周波数1000Hzの電流を流します。
形状は３次元のフルモデルとしました。節点数は、18,118 要素数は、13,648 です。
図１−１．メッシュ分割図（鉄コアと１次・２次巻線）
図１−２．メッシュサイズ（鉄コアと１次・２次巻線：単位[mm]）
使用ソフトウェア：PHOTO-EDDYTMjω
※本解析では空気メッシュを必要としません。
解析条件
・鉄コアと１次・２次巻線のモデルを使用しました。
・１次巻線、２次巻線に1A、1000Hzの節点電流を与えました。
① １次巻線 𝐼1=1A、２次巻線 𝐼2=0A
② １次巻線 𝐼1=0A、２次巻線 𝐼2=1A
③ １次巻線 𝐼1=1A、２次巻線 𝐼2=0A（①②のエッジデータを読み込み、エッジ解析実施）
図２−１．１次・２次巻線の電流の与え方
解析結果
図３−１．磁束密度(左：実部、右：虚部)のベクトル図①
図３−２．磁束密度(左：実部、右：虚部)のベクトル図②
図３−３．磁束密度(左：実部、右：虚部)のベクトル図③
■１次・２次巻線の自己インダクタンス
１次巻線の自己インダクタンス𝐿1の解析値は、
２次巻線の自己インダクタンス2の解析値は、
１次巻線と２次巻線の相互インダクタンスは、
磁気回路計算との比較
各理論値を計算して比較してみます。
磁気回路(鉄コア)の平均磁路長は、
磁気回路(鉄コア)の断面積は、
磁気回路(鉄コア)の磁気抵抗は、
磁気回路(鉄コア)の磁束は、
磁気回路(鉄コア)の磁束密度は、
１次巻線、２次巻線の自己インダクタンスは、
１次巻線と２次巻線の相互インダクタンスは、kを結合係数とした場合、
となります。