1831 年、英国の科学者マイケル ファラデーは電磁誘導現象を発見し、変圧器誕生の理論的基礎を築きました。 1880 年代、-交流（AC）と直流（DC）の間の「電流戦争」-のさなか、変圧器は交流の長距離送電を可能にし、最終的には勝利を収めることを可能にする極めて重要なデバイスとして登場しました。- 1884 年、フランス人のルシアン ガラールとイギリス人のジョン ディクソン ギブスによって発明された「二次発電機」-がイタリアのトリノの通りを照らしました。-これは実用的な変圧器の最初のプロトタイプとなりました。
現代の変圧器を実際に実現したのは、ウェスチングハウスのエンジニアであるウィリアム スタンレーの功績です。彼は 1885 年に閉じた E- 形の積層鉄心を利用した変圧器を発明し、最初の完全な AC 送電システムを構築しました。その後 1 世紀にわたり、変圧器技術は進化を続けました。コア材料は普通鋼板からケイ素鋼やアモルファス合金へと進化しました。断熱材と冷却媒体は鉱物油から環境に優しい植物ベースの油に進化しました。--構造設計も油浸タイプのみから、乾式タイプや完全密閉タイプなど多様な形態に拡張されました。{6}
21 世紀に入り、従来の変圧器は、AI データセンター向けの高密度電源供給、新しいエネルギー源の系統統合、電気自動車の急速充電などの新たな需要に応えるため、応答速度、電力密度、インテリジェント制御に関する新たな課題に直面しています。{{1}{2}}その結果、炭化ケイ素 (SiC) や窒化ガリウム (GaN) などの半導体デバイスを中心とした固体変圧器 (SST) ---が登場し始めています。高周波パワーエレクトロニクス変換技術を活用することで、SST は高効率、よりコンパクトな設置面積、電圧、周波数、力率の柔軟な制御を実現します。 2023 年、China XD Group は、中国の「Eastern Data, Western Computing」イニシアチブに参加するデータセンター向けに 2.4 MW- クラスのソリッドステート トランスフォーマーを発注しました。-
今後を見据えて、変圧器はパッシブな「電力変換デバイス」からスマート グリッド内のアクティブな「ノード」へと進化します。センサー、エッジ コンピューティング、デジタル ツイン テクノロジーの統合により、動作ステータスの自己検知、故障の自己診断、電力網とのインテリジェントなやり取りが可能になります。{1}{2}材料に関しては、アモルファス合金とナノ結晶軟磁性材料はさらに幅広い応用が期待されています。
