電気屋さん！直流変流器（DCCT）についてわかりません

質問

ホール式でなく、クレーマ式など、コイルを２つ極性を逆にしてつなぐ
型の直流変流器について、原理がよく理解できません。
本をみると、補助電源の波形、導体の波形などが記述してありますが、
なぜ、２次側の電流波形が方形波（整流する前）になるのかいまいち
わかりません。
つまり、補助交流電源を入れたときの導体内部のHとBの変化がよくわかって
いないのだと思います。

ご存知のかたいらしゃいましたら、宜しくお願いします。

回答No.4

anisol · ベストアンサー

＞流れとして、交流補助電源　磁束Φ　磁界の強さHという流れでいいのでしょうか

はい、そういう流れで考えるとわかりやすいと思います。

すみません、ちょっと訂正です。
「飽和を解消するまではコイルに大電流が流れ（B-H曲線の平らな部分）、これが方形波の頭になります。」
と書きましたが、飽和を解消するまでの期間は、コイル電流の方形波の立ち上がり（または立下り）の部分です。コイル電流の方形波の平らな部分は、わずかの電流変化で正弦波の磁束変化を作る期間です。

混乱させたかもしれません、申し訳ないです。

回答No.3

ymmasayan

No.1のymmasayan　です。方角としてはあっていたようですね。そこで、一点補足です。

＞　クレーマ式など、コイルを２つ極性を逆にしてつなぐ型の直流変流器

コイルを2つ逆極性でつなぐのは、コイルが一つだと上下非対称の波形になるので（上か下かどちらかが先に飽和するため）、これを対称にするため逆接続にしているか、あるいは差分を取り出しているのでしょう。（両方かも）
それと、かすかな記憶ですが、磁気増幅器（マグアンプ）の場合、出力の直線性を改善するため、負帰還（ネガティブ・フィードバック）をかけていたような気がします。

回答No.2

anisol

ymmasayanさんの回答でほとんど答えになっていると思いますが、補足です。教科書に、鉄心のB-H曲線は書かれていなかったでしょうか？これを見ればわかりやすいと思います。

B（縦軸）がコイルの磁束変化で、H（横軸）はコイルに流れる電流に比例すると考えればいいんです。そして、コイルの磁束変化は正弦波にならなくてはいけません。（理由：単位時間あたりの磁束変化がコイルの誘起電圧になり、これが電源電圧と等しくなければならないから。）正弦波の磁束変化を作るにはどんな電流が流れなければいけないかということを考えればいいです。

直流電流が作る磁界によって鉄心は飽和しているので、飽和を解消するまではコイルに大電流が流れ（B-H曲線の平らな部分）、これが方形波の頭になります。飽和が解消されたら正弦波の磁束変化を作るにはわずかの電流でいいので（B-H曲線の立ち上がりの部分）、結果的にコイルに流れる電流は方形波に近くなります。

かえってわかりにくくなったでしょうか？また、なにか間違いがあればご指摘をお願いします。

お礼

大変わかりやすい説明で助かります。
流れとして、交流補助電源　磁束Φ　磁界の強さHという流れでいいのでしょうか？
もうすこし悩ませてください。

回答No.1

ymmasayan

当て外れかもしれませんが。
昔、トランジスタのない時代に直流電流を増幅するのにマグアンプ（磁気増幅器）というのが使われていました。これが関係あるような気がします。
マグアンプは可飽和リアクトルに直流巻線を加えたもので、直流を増やすとリアクトルが飽和し、リアクタンスが下がって、交流電流が増え、これを整流すれば直流の電流増幅が出来るというものです。
二次巻線がある状態を考えます。二次巻線には交流が誘起されますが、直流をかけて飽和領域に近づくと、磁束が一次側に比例して増えず、頭打ちになります。これが方形波に近くなる理由でしょう。

ＤＣＣＴそのものではありませんが、何か参考にでもなれば。

お礼

さっそくの回答ありがとうございます。
確かに、参考書によっては磁気検出装置とリンクしてある本
もあるので、関係ないことはないと思います。
もう少し検討してみたいと思います。
ありがとうございました。