空隙 (電気機器)

磁気回路における空隙（くうげき、エアギャップ、英: Air gap）は、磁性体の中に意図的に残された隙間を定義するために使用される用語である。^[1]

インダクタや変圧器のような静止機器において、空隙は以下のいくつかの目的で使用される：

• コイルを流れる可能性のある直流（DC）による鉄心の磁気飽和を最小限に抑えるため。^[1] 飽和がなければ、チョークのインダクタンス（したがって阻止能力）は流れる直流電流に関わらず一定に保たれる。^[2]
• 直感に反するが、インダクタに直流磁化が存在する場合、空隙を（ある限界まで）大きくすると、実際には有効インダクタンスが漸増する。^[3]
• 分路リアクトルにおいて、空隙は2つの理由で使用される：^[4]
  • 空隙のない鉄心では磁気抵抗（リラクタンス）が小さいため、鉄損の影響が不釣り合いに大きくなり、得られる無効電力が極めて少なくなる。
  • 空隙を大きくすると無効電力に対する全損失の比率が減少する。ただし、銅損による発熱の増大が制限要因となる。

鉄心内での渦電流の影響を抑えるため、全体の空隙はしばしば一連の小さな空隙の集合として作られる。^[5]

回転機のように、回路を形成する部品の一つが他に対して移動する場合（例えば、交流発電機や電動機の回転子が回転し、固定子が静止している場合）、空隙は明らかな機械的必然性である。追加された磁気抵抗を克服するために余分な電力が必要となるため、通常は機械の性能に対して有害に働く。^[1] しかし、同期発電機において空隙を大きくすることは、しばしば望ましい特性とされる高い短絡比に結びつく。^[6]