スコット結線変圧器

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スコット結線トランスの１次側力率について

　　　　　　　　シミュレーション回路図　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各部の波形

＜結論＞
　　　シミュレーション結果から明らかなように、力率＝１である。
　　　負荷も２相の電流バランスがとれていると、入力側の電流のバランスもとれる。

スコット結線変圧器の直列接続について

スコット変圧器は２つの独立した負荷が平衡している場合、1次側の三相電流も平衡するトランス結線方式である。
但し、２次側の負荷条件により、1次側の電流バランスが崩れ、本来の定格電力を得られない事も知られている。
そこで、2次側を直列にし、単相で2次巻線の１．４倍の電圧で用いた場合の1次電流を確認し、2次側に流せる電流を確認する。（今回は、抵抗負荷：負荷力率１でシミュレーションした結果を確認する。）

＜シミュレーション結果＞
（１）2次側を２相独立、バランスされた負荷状態の場合
　　　　　　　　シミュレーション回路図　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各部の波形

V1=115V, VP1=100V×２回路
I1=I2=I3=58A, IsL=100A×２回路（20kVA）

（２）2次側を直列接続した場合
上記（１）項と比較するため、２次電流が100Aとなる抵抗を取付ける。（２次巻線の定格電流）
　　　　　　　　シミュレーション回路図　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各部の波形

V1=115V, VP1=141V
I1=58A, IsL=100A
I2=20A
I3=78A（78/58=1.34倍）

＜結論＞
    スコット変圧器を直列接続し、２次側の電流を定格電流（100A）流した場合、
    （１）１次側電流は不平衡となり、１相（I3)は本来の電流の1.34倍流れる。
    （２）この状態では、１次巻線の定格電流を超えてしまい使用出来ない。
    （３）２次側負荷電流を1/1.34=0.74倍に低減しないと、トランスは過熱焼損に至る。
    （４）この時取り出せる電力は、141V×74A≒10kVAと本来の1/2の容量となる。