トランスやリアクトルが発熱する原因の一つが「渦電流損」です。効率と温度上昇を左右する重要な損失です。本記事では、磁気部品を設計・製造する北川電機（KEC）が、渦電流損の仕組みと低減方法を解説します。
渦電流損とは？
渦電流損とは、変化する磁界の中に置かれた導体（鉄心など）の内部に、渦を巻くような電流（渦電流）が誘導され、その電流が導体の電気抵抗で熱に変わることで生じる損失です。ファラデーの電磁誘導の法則により、磁束が変化すると導体内に起電力が生じ、渦電流が流れます。これは仕事をせず熱として失われます。
何で決まるか（増える要因）
渦電流損 Pe は、おおよそ次に比例して増えます。
- 周波数の2乗（f²）：高周波ほど急増する
- 磁束密度の2乗（B²）
- 鉄心（板）の厚さの2乗（t²）
- 材料の導電率（抵抗が低いほど渦電流が流れやすく損失増）
渦電流損を低減する方法
要は「渦電流を流れにくくする」ことです。
- 薄く積層する：鉄心を薄い板（電磁鋼板）に分割し、絶縁して積層。渦電流の経路を細かく断つ。厚さの2乗で効くため効果大。
- 高抵抗の材料を使う：ケイ素を加えたケイ素鋼板、さらに高抵抗のアモルファス・ナノ結晶材など。
- 高周波にはフェライト：高周波トランスでは、電気抵抗が非常に高いフェライトコアを使い渦電流損を抑える。
ヒステリシス損との関係
鉄損（無負荷損）は、渦電流損とヒステリシス損の合計です。ヒステリシス損は磁化の向きを反転させる際に失われる損失で、周波数に比例します。両者を合わせて低損失に作り込むのがコア設計です。
メーカー視点
北川電機は、用途・周波数に応じて最適なコア材（電磁鋼板／アモルファス／フェライト等）を選定し、リアクトル・トランスを低損失・低発熱に設計・製造します。SiC時代の高周波化にも対応します。
よくある質問
渦電流損とヒステリシス損の違いは？
渦電流損は誘導された渦電流による抵抗損（f²に比例）、ヒステリシス損は磁化反転に伴う損失（fに比例）です。両者の合計が鉄損（無負荷損）です。
なぜ鉄心を積層するのですか？
一枚の厚い鉄心では大きな渦電流が流れます。薄い板に分割して絶縁積層すると渦電流の経路が細かく断たれ、損失が大きく減ります（厚さの2乗で効く）。
高周波ではなぜフェライトを使うのですか？
フェライトは電気抵抗が非常に高く、高周波でも渦電流損が小さいためです。数十kHz以上の高周波トランス・リアクトルで多用されます。
樹脂封止・特注リアクトル/トランスのご相談
放熱・絶縁・耐環境の要求に合わせた封止設計。試作1台から量産まで対応します。
まとめ
- 渦電流損は、変化磁界が導体内に誘導する渦電流による熱損失。鉄損の一部。
- 周波数²・磁束密度²・板厚²に比例。薄い積層・高抵抗材・フェライトで低減。
- 高周波化で増えるため、コア材選定と設計が重要。
