目次
トランスとは
May 1, 2017.
「トランス」の正式名称は「トランスフォーマー(Transformer)」ですが、普通に日本国内では「トランス」と省略して呼んでいます。鉄道模型用語としての「トランス」には2つの意味が有ります。
- 一つは一般的な電気部品としてのトランスとは「変圧器」の事で、交流電源の電圧を下げる為の本来の目的で使われる電気機器、電気部品です。
- もう一つの意味の「トランス」とは、ライオネル、メルクリン、カツミやサカイのOゲージの運転に使用されるトランスの場合で、車輛の逆転機を動作させる為に必要な仕掛けや、Oゲージ用であれば汽笛を鳴らすスイッチなども装備されています。これらの仕掛けまで組み込んだもの全体を「トランス」と表現します。
このコンテンツで取り上げるのは最初の意味の、純粋な電子部品としての「トランス」の方です。そうは言ってもライオネル、メルクリンなどの模型の運転用トランスを無視するのも如何なものかと思うので、簡単にはご紹介してあります。
トランスの原理
Mar 1, 2024.
トランスの原理は「向かい合わせたコイルの一方に電流を流すと、反対側のコイルに電流が発生する」と言うモノです。これは「磁気誘導」と呼ばれる現象ですが、大抵のトランスは磁気誘導の効率を向上させるために鉄芯を使っています。「向かい合わせたコイルの一方に電流を流す」のは1次側コイルで、「反対側のコイルに電流が発生する」のが2次側コイルです。
1次側コイルに電気を流して鉄芯に磁気誘導を発生させると、この磁気誘導を原資？として2次側コイルに電気が発生します。1次側コイルと2次側コイルは電気的には絶縁されていますが、磁気的には繋がっているとも考えられるので相手方のコイルに電気が発生するわけです。どの程度の電気が発生するかと言うとコイルの巻き数に応じた電圧の電気が発生します。例えば1次側コイルを100回巻、2次側コイルを10回巻とすれば、1次側に100V掛ければ2次側には10V出て来ます。1次側コイルを100回巻、2次側コイルを1000回巻とすれば、1次側に100V掛ければ2次側には1000V出て来ます。
トランスの回路図記号です。縦2本線はトランスのコア(＝鉄芯)です。鉄芯の左側に1次側、鉄芯の右側に2次側コイルを描きます。普通に市販されているトランスはコイルの途中に引き出し線を入れてあるので、複数の電圧の電気を取り出す事が出来るようにしてあります。この回路図記号では豊澄電源機器のHT-2403型と菅野電機研究所のSH-163型を想定していますが、鉄道模型のパワーパックに使うようなトランスは概ねこのようになっています。
トランスでは損失が一切発生しないと仮定すると次のような特徴が有ります。
- 1次側と2次側の電力(＝電圧と電流の積)は同じです。
- 電圧と電流は反比例します。電圧が上がると電流は減り、電圧が下がると電流は減ります。
- 電圧は巻線の巻数比に比例します。巻き数を増やすと電圧は高くなり、巻き数を減らせば電圧は下がります。
例えば1次側100回巻き・2次側1000回巻きのトランスがあったとすると、1次側に100V掛ければ2次電圧は1000V発生します。同様に、1次側100回巻き・2次側10回巻きのトランスがあったとすると、1次側に100V掛ければ2次電圧は10V発生します。1次側に100Vで1A(＝100W)入ったとします。この時、2次側1000回巻きのトランスで1000V出れば2次電流は0.1A流れます(＝100W)。同じく1次側が100回巻で2次側が10回巻のトランスの場合の2次側の出力電圧は10Vで2次電流は10A流れます(＝100W)。
このように、1次側と2次側では巻き数に比例して電圧が変化し、電流は反比例します。それでも1次側と2次側の電力は、損失を無視すれば常に一定です。損失に関しては導体自身の抵抗が結構馬鹿にならないし、更に鉄心には磁気抵抗が有るために、磁界の中に鉄心が有るとこれが発熱の原因となります。鉄心自体は巻線とは電気的に絶縁されていますが、トランスに通電していると発熱してくる、パワーパックは使っていると自然に暖かくなってくるのはこの為です。公式的に表現すると次のようになります。
1次入力＝各種の損失＋2次出力
この辺りは交直両用の電車を思い浮かべると判るかと思いますが、20000Vの交流区間を走る際でも、1500Vの直流区間を走る際でも、車輛の出力が大幅に変化すると言うような事は普通にはありません。理屈は兎も角、電圧を上げると同じ電力でも電流は少なくて済みますから、電流が少なくて済めば送電に使用するケーブルの金属の導線の断面積は小さくて済み、導体自体の使用量が少なくて済みます。損失も減るし、金属の使用量が少なければ軽量化もできて送電設備が簡易化できるので経済的でもあります。
例えば、1500V用の電車に比べて、600V用の電車は同じ消費電力ならば2.5倍の電流(1500÷600＝2.5)を流さなければなりませんから、相当に損失が大きくなります。単行の路面電車でしたら多少は損失が大きくても無視できますが、大型の車輛では消費電力も大きくなるので無視できなくなってきます。線型の良し悪しはさておき、ほぼ似たような路線でほぼ同じような車輛規模の阪和電鉄のモヨ100と、南海のモハ2001だったかで真っ向勝負をやれば、率直に言って600Vの南海はかなり分が悪いと言うことです。
電圧を上げると絶縁強度を上げなければならないですが、「絶縁強度を上げる」と言う事は簡単に言ってしまえば「絶縁被覆を厚くする」と言う事です。絶縁被覆はビニールとかゴムとかですから、厚ぼったくした処で大して重くなる訳ではありません。その一方で電圧を下げると電流が増えますから、導体の金属部分を太くする必要があります。金属を太くすれば重くなりますから、高圧線鉄塔も巨大なものにする必要があります。
この辺りは二律背反ですが、電圧を上げて送配電した方が経済的なメリットが大きいので全般に電圧を高くする傾向に有ります。例えば遠隔地の発電所から需要地の変電所まで送電してくるのに50万Vや100万Vの電圧で送電してくるのはこの為です。実際に需要家が電力を消費する場所に50万Vで配電する訳ではありませんが、その場合にはトランスを使って自由自在に電圧を変えさえすれば済む話です。交流回路ではこのような電圧の調整が自由に出来ると言う事が、トランスを使用する最大の狙いでもあります。
以上のことはあくまでも理論です。トランスで損失が発生する事は間違いの無い事実ですが、鉄道模型用として考えた場合は実物程に損失は問題とするには及びません。「めくじらを立てても意味が無い」と言い切ってしまったので身も蓋もありませんが、無視してしまっても差し支えない程度の損失でしかありません。強いて言えば運転中にトランスがほんのり暖かくなる程度に発熱している訳で、この発熱自体が正に損失そのものです。従って、単なる鉄道模型用トランスとして考える場合は、この種の損失は通常は無視してしまって何ら差し支えありません。但し、トランスを使っている直ぐ近くでアイスクリームを食べたりすると溶けやすくなると言えるので、そのような不測の事態が起きないようにアイスクリーム周辺の温度管理は厳重にする必要があります。
トランスの構造
June 16, 2002.
普通のトランスは、鉄心(＝コア)に1次側と2次側の2つの巻き線を巻いた物です。稀に「オートトランス(＝単巻変圧器)」と呼ばれるもののように巻き線が1つしかないものがあったり、複雑な出力電圧を得るために専用の3次巻線を持っているもありますが、鉄心＋巻き線と言う構造に違いはありません。鉄心無しでもトランスは作れますが磁気的効率が悪く、巻き数を大幅に増やさなければならないので、普通には鉄心無しのトランスは考えられません。
鉄心にはプレス加工された「珪素鋼板」が多く用いられ、アルファベットの「E」と「I」を組み合わせた「EIコア」や、同じくアルファベットの「C」と「I」を組み合わせたような形状の「CIコア」が用いられます。いずれにしても組み上がった状態の鉄心は、上から見ると正方形やら長方形やらの形状になっています。これに対して鉄心の途中に切れ目の入らず、上から見るとドーナツのような形状になっている「トロイダルコア」を使う場合もありますが、この辺りは磁気歪みの低減や効率を相当に意識する必要がある一部の高額なオーディオ機器や軍事用の機器に使用目的が限られてきます。
巻線にはホルマル線と言うエナメル線のような絶縁銅線が用いられ、絶縁紙を挟みながらコアに巻き付けて行きます。銅線に使用されれる絶縁材料の種類によってE種絶縁、H種絶縁などの種類に分けられ、種類によって使用できる最大温度が決まってきます。最後に高周波用絶縁ワニスと言う茶色味掛かった透明塗料を含浸させて電線を固めてしまえば出来上がりです。
信用できるトランスの製造元
Jan 1, 2024.
具体的に信頼に値し、商品の種類が多く、秋葉原や日本橋などの電気店街で入手しやすく、値段もそんなに高くないトランスの製造元の名前を思い付くまま下に列記します。勿論、これ以外にも多くのメーカーはありますが、「模型用の電源を作る」「電気店街で買いやすい」と言う前提で考えた場合の話です。
ゼネラルトランス販売(株)
- 東京都千代田区外神田1丁目10-11 東京ラジオデパート内
- www.gtrans.co.jp/
東栄変成器(株)
- 東京都千代田区外神田1丁目14-2 ラジオセンター内
- toei-trans.jp/
豊澄電源機器
- 東京都文京区小石川4丁目16-1
- www.toyozumi.co.jp/
菅野電機研究所(SEL)
- 東京都品川区南大井5丁目8-10
- 残念乍ら廃業しました。
- ゼネラルトランス販売と東栄変成器は秋葉原の電気街に直営店舗が在ります。上述の住所は、直営店の住所ですが実態としてはこの住所が本社住所です。事務処理的な事は別の場所でやっていると思いますけど、、、。
- 以前に此処に記載してあったノグチトランス販売と菅野電機製作所は既に廃業していますが、ノグチトランス販売が営業していたラジオデパート地下の売り場に入店したのが上述の「ゼネラルトランス販売」さんです。
- 菅野電機研究所(SEL)も残念乍ら既に廃業していますが、ヤフオクに出てくる機会が多いので掲載してあります。
トランスの種類
June 16, 2002.
裸トランス
Feb 1, 2024.
なんだかエロい変な名前ですが、この写真のようなトランスを「裸トランス」「ヒータートランス」と呼びます。鉄心や巻線部分が剥き出しになっているからこのような名前が付いているのだと思います。充電部(通電されている端子部分)が直接触れるような場所にありますから、必ず何らかのケースのようなものに収納して使った方が宜しいでしょう。
これは、東栄変成器製の「裸トランス」「ヒータートランス」と称して販売されているものです。「ヒータートランス」と言うのはいわゆる「A電源」と呼ばれる真空管のヒーターやフィラメントを点灯させるのが目的のトランスであると言う事ですが、真空管が実用的な電子回路に使われなくなった現在でも、この種の低圧電源用として「ヒータートランス」と言う言葉だけが残ったと言う事です。実際にヒーターの電源として使われるのは5V、6.3V、12.6Vなどですから、この写真のトランスのように出力電圧が2V刻みになっているようなトランスは、純粋なヒータートランスとして考えた場合は使い難くて困ると思われます。
この種のトランスの厄介な点は充電部(電圧の掛かっている端子の部分)が直接外部に出ている点で、触れば当然感電します。取り扱いには充分な注意が必要です。小さなお子さんの見てる前では通電テストはしない方が宜しいかと思います。充電部に触って感電すれば危険である事は大人でも子供でも同じですが、この種の裸トランスは密閉されたシャシーやケースの中に収納して使用しますから余り心配するまでのことはありません。
余計な話ですが、上の写真の東栄変成器のトランスは充電部が鉄心の片側に集中しています。この写真の裏側に充電部は無いので、安心して装置の奥の方に押し込むような使い方が出来ます。鉄心の両側に充電部があるようなトランスは、どうも好きになれません。
トランス自体の製造メーカーが判りませんが、西澤工業製NP-3型と言うパワーパックに使用されている裸トランスです。この写真の左側が1次側(高圧側)、右側が2次側(低圧側)です。このトランスは充電部が鉄心の両側に在るので、自作パワーパックとかに使うのは厄介です。ケースの奥の方まで押し込むような部品配置にしにくいからです。
伏型トランス
Mar 1, 2024.
「伏型トランス」は上述の裸トランスの片側全体にカバーを付けて、充電部をカバーと反対側の1ヵ所に集めてあります。この写真では少々判りにくいですが、「TANGO」と言うネームプレートが貼り付けられているのがカバーで、充電部はこの反対側に位置します。ケースの中に収納するのではなくて、まな板状シャーシの上に載せて使用するのが前提です。結果的に充電部はシャーシ内の、通常は手に触れない場所に集中しますから作業し易いし安全性も高いと言う事になります。
これは、平田電機製作所(TANGO)の「伏型トランス」で、「ST-220」と言う有名な機種です。この機種と「MX-280」が高級機用トランスの双璧だったかな？。鉄道模型用に使うには「無駄に高いだけ」と言う結果になりかねないですが、同じような構造で安く入手できるものがあれば、この種の「伏型トランス」も悪い選択ではありません。
上の写真のST-220型の充電部です。真空管アンプ用の電源トランスなので鉄道模型用としては使い道のない高圧端子が多いですが、無難な処で6.3Vの端子を直列に接続して12.6V≒12Vとして使いますかな。真空管アンプ用の電源トランスを鉄道模型用に使う機会は余り多くはないと思いますが、シャーシ上に真空管と一緒に立派なトランスが林立している状況は絵になります。要するに、普通の裸トランスなどと比べると真空管アンプ用のトランスは外観が非常に綺麗なので、希望の出力電圧・出力電流値のトランスが大特価で入手できる機会があれば、検討するだけの価値はあります。言い換えれば、無駄に高い金を払ってまで使うほどの必然性は無いと言うことです。
もう一つ、鉄道模型用に使う場合の一番厄介な点は、上の写真のような巨大な充電部をシャーシ内に出してやるために相当大きな四角形の穴を開けてやら無ければならない点です。鉄道模型用のパワーパックならば触ったら拙い充電部が全てケース内に収まっていれば済むとも言える話なので対策はかなり簡単ですが、オーディオ用のパワーアンプのように甚だしく発熱するのが前提だからシャーシ上の広々とした空間に載せるために作ってあるトランスを使うとなるとかなり面倒な事になりがちです。まぁ、おしゃれに気を遣うと結構金も手間も掛かると言う事ですね。
上の写真はリングコアトランスと呼ばれるものです。メーカー名が判然としませんが、恐らくは「日動工業」の製品じゃないかと想像しています。C字型のコア(＝鉄心)2個を組み合わせてリングコアを形成し、コイルを巻いてゆくものです。形状は後述のトロイダルトランスと良く似ていますが、こちらは寧ろ小型化や漏洩磁束の減少を狙ったものです。普通の裸トランスのEIコアのように角張っているコアを使うと、角の処から若干ですが磁気漏れが発生しやすくなるので、それを嫌ってコアの形状を磁気漏れが発生しにくくしてあるものです。
実はこのトランス、某所でアメリカ向けらしきもののジャンク品を買い求めたものです。1次側が120Vで2次側出力が16.5Vですから、日本国内で100Vの電源に接続すれば2次側出力電圧は13.8V程度になります。折角なので2次側出力の「16.5V」と言う数字を、実際の電圧計で読んでみたい処です。
トロイダルトランス
Mar 1, 2024.
最高級品？はトロイダルトランスと呼ばれる種類で、ドーナツ状の途中に切れ目の無い鉄心を使用しているトランスです。これは貿易会社勤務時代にスェーデンのオーディオメーカーから補修用して届いていたものを撮影しただけなので、製造メーカーは不明です。このクラスのトランスだと主にオーディオ用に使われるようですが、巻線機は専用の物を使わなければならないのと、用途が用途だけに相当な技術力のある会社でないと作れません。純粋に鉄道模型用として考えた場合、トロイダルトランスまでにする程の必要は無いでしょう。
この形状でどうやってケースやシャシーの取り付けるのかと言うと、専用の取り付け金具が存在します。専用の取付金具はお皿の中心にネジ穴を開けたような代物で、高台の部分が中央の穴の部分に入り込んで取り付け金具を嵌めてボルトで固定します。金具さえ用意できれば取り付け作業自体は簡単です。余り大きなトランスで無い限りはM10とかM12とかのボルト1本で固定するような場合も多いので、こんなに簡単に取り付けられるトランスも滅多にありません。その代わりに、専用取り付け金具が用意できなかったらどうしようもなく厄介です。
このコンテンツで写真をお目に掛けているトランスの中では、前述のリングコアトランスと、このトロイダルトランスはリード線がコアの中から？、巻線の中から？、直接引き出してあるので充電部が露出していません。一番安全な形状・構造になっていると言えます。
スライドトランス
June 16, 2002.
スライドトランスとは普通のトランスの一種ではあるんですが、巻き線が1つしかない可変電圧のトランスです。単巻摺動変圧器とも呼ばれます。普通のトランスには1次側と2次側の2つの巻線があり、巻線途中からタップを出して電圧を変えます。処がスライドトランスはタップを設けるのではなくて、ツマミを廻すと巻線の一部を集電ブラシのような摺動子が接触しながら移動して行くので、電圧を連続的に変化させることができるようになっています。
「交流回路専用のレオスタット」的な使い方の出来る部品と考えてもそれ程大きな間違いではないと思いますが、レオスタットと決定的に違うのは、レオスタットの場合は回路に負荷を接続した際に電圧降下が発生させて負荷両端の電圧が決まるのに対し、スライドトランスの場合は負荷を繋ぐ・繋がないと言うこととは無関係に2次電圧が決まると言う点です。
松永製作所製MT105型スライドトランス。1974年頃のTMS誌にこの製品を使った電圧制御方式のパワーパックの製作記事が掲載されていますので、ご存知の方も多いのではないかと思います。「スライドトランス使用のパワーパック」に使ったのがこのトランスです。
ここまで小型のものとなると製造しているメーカーも限られ、私の知っている限りでは松永製作所と山菱電機の2社のみです。山菱電機の製品も含め、この種の50VA型程度のパネル取り付け型の小型スライドトランスの秋葉原での売価は税込で10000円をちょっと切る程度です。これを買った当時と比べて余り変わっていないようです。残念乍ら、松永製作所のこの製品は製造終了となり、現在では50VA級の小型スライドトランスは製造・販売されていないようです。
こちらは山菱電機製スライドトランスで、S-130-20と言う機種です。据え置き型というのか、実験台の上に置いて使用するために、トランス本体はケースの中に収納されています。電気機器の試験、調整、測定などの際にいきなり定格目一杯の100Vを掛けずに徐々に電源電圧を上げて行くとか、そのような場合に使用するものです。また、アメリカ仕様の電気製品の定格電圧は120V前後ですから、そのような機器を使用する場合にも使えます。
なお、普通にはスライドトランスの事を「スライダック」と呼びますが、これは東芝だったかの登録商標ですから、商標権を持っていない製造元のスライドトランスを「スライダック」と呼ぶことも間違いです。単巻擦動変圧器だとか、ボルトスライダだとか、名付けには各社がそれなりに苦労してますな。だから細かいこと言えば、上の写真の製品例の山菱電機について言えば、この会社は「スライダックは一切作っていない」と言う事になります。山菱電機に関して言えば、「単巻摺動変圧器は作っている」と言う表現ならば正解です。因みに山菱電機について言えば、この会社が作っている「単巻摺動変圧器」は「ボルトスライダー」と言う商品名です。私は音引きを書くのが余り好きではないので「ボルトスライダ」と書きたい処ですが、山菱製品について言えば「ボルトスライダー」と最後の文字を「ダー」と伸ばすのが正解です。
メルクリン用トランス
Mar 1, 2024.
メルクリンは交流三線式の鉄道模型ですが、それ以上に決定的な直流運転用車輛との違いは個々の動力車毎に電動逆転器を持たせてあり、その電動逆転器を操作するための仕掛けをトランスに持たせている事です。此処までにご覧に入れて来たトランスは純粋に交流電圧を下げる・上げると言う機能し持ちませんが、メルクリンの運転用トランスには個々の車輛が持つ電動逆転器を操作するための機能を持たせてあります。動作原理は違うものの、ライオネル製品などのアメリカ的な交流三線式鉄道模型を「Eユニット(イー・ユニット)」と称する電動逆転器を車輛に持たせてあり、動作させるための仕掛けを運転用のトランスに持たせてあると言う点は同じです。
メルクリンの運転用トランス。指型矢印の個所にレバーを持って行くと、個々の車輛に内蔵している電動逆転器を動作させるための高圧交流が掛かって、逆転動作します。「高圧交流」とは言っても、運転する方の電圧が最高で16Vなのに対して「電動逆転器を動作させるための高圧交流」の方は公称23Vだったかですから危険性はありません。ライオネル製品の電動逆転器(Eユニット)も動作原理は全く違いますが、何等かの電動逆転機を車にに持たせて置いて運転用トランスから操作をすると言う点では同じようなものです。
メルクリンの運転用トランスの内部です。「指型矢印の個所にレバーを持って行く」と言うのが指型矢印1番の位置です。指型矢印2番の扇型に擦ったような痕跡があるのは、電圧調整用のブラシ？、ワイパー？が擦った痕跡です。このように巻線を擦って行って電圧調整するやり方は、スライドトランスの電圧調整の仕方と同じです。
柱上(ちゅうじょう)トランス
Mar 1, 2024.
最後は、余り模型としては実用的ではないですが柱上トランス(ちゅうじょう・とらんす)と呼ばれる種類のトランスで、電信柱に取り付けてあるものです。
金属製のケースの中にトランスを収めて、ケースには絶縁油を充填してあります。科学的に安定している絶縁油としてポリ塩化ビフェニール(PCB)を含有しているモノを使ったら、、、と言うアレです。恐らく、私達の一番身近にあって、一番縁遠いトランスだと思われます。
番外編です。鉄心にコイルが巻いてあると言う点ではトランスと同じですが、実はトランスでもなんでもない「チョークコイル」と呼ばれるものです。
「チョークコイル」は電源回路のフィルタに使われる部品ですが、直熱真空管を好むような人しか使わないのと、「チョークトランス」と言う奇妙な方言を使う人がいるので普通の電源トランス代わりに使えるんじゃないかと考えがちですが、代用は全く無理です。私が知っている限りのごく狭い範囲内での事ですが、「チョーク“トランス”」と言う奇妙な方言？を使う人は、概ね変人ばかりです。中には一人くらいはまともな人がいるかも知れませんけど、、、。部品構成が構成だけにトランスと間違えて買ってしまう人が居そうですのでご注意を。大きさは千差万別ですが、左側の「10H100型」で12V・2Aのヒータートランスと同じ程度、右側の「C-525型」で12V・5Aのヒータートランスと同じ程度です。ST-220型と同じく、平田電機製作所(TANGO)の製品です。
トランスの容量
May 1, 2017.
大抵のトランスには1次電圧と、2次電圧・2次電流が表示されています。「1次電流は表示しないのか？」と言うと、1次電流を表示してあるトランスは余り多くはありません。「1次電圧と、2次電圧・2次電流」が表示されているのであれば計算してしまえば1次電流は簡単に算出できるのと、必要な2次電圧・2次電流は回路設計の段階で決まっているので「つべこべ言わずに1次電流は流れなさい」と言うことでもあります。
「トランスの原理」の箇所に書いた通り、1次側と2次側の電力は基本的には同じにしかなりませんから、1次電流なんて殊更表示するまでもないからです。
これ以下、裸トランスの場合の話ですが、1次側電圧は「0V－90V－100V－110V」と言うように、電圧が多少変動していても対応できるようにしてあります。これは終戦直後に電源事情が宜しく無かった頃の名残と言ってしまえばそれまでですが、2次側電圧を微調整できるのでそれなりに便利です。「それなりに便利」と言う程度でしかないですけど。
2次側電流は1A、2A、3A、5Aなどと言うモノが多いですが、これは交流での出力電流であって、整流回路を使って直流出力を取り出す場合は概ね0.7倍した程度の数値になります。例えば「3A用」と言う出力電流の数値表示があるトランスを使ってパワーパックを作った場合、直流出力電流は2.1A程度と言うことになります。
大雑把ですが、2次側出力が3A程度のトランスまでは取り付け用のネジ穴が2つ、5Aを超えるものは取り付けネジ穴が4つになるようです。この辺りは製造元によって違うので一概には申せませんが、ネジ4本で取り付けるのは面倒でもあるし、ネジ4本で取り付けた方が堅牢になるので唸り音が出にくいから好都合であるとも言えます。個人的には細いネジ4本よりも、太いネジ2本で取り付けた方が堅牢感は高いように思います。
トランスの電圧表示
May 7, 2017.
トランスの端子電圧は、普通には複数の電圧を選ぶことが出来るようになっています。1次側も2次側も電圧の種類が1種類づつしか無いようなトランスは、恐らくは特定の機器専用に設計されたトランスが市中に出回った(≒作り過ぎたので市中に放出した)と言うような場合が殆どです。普通に市販されているトランスは任意の複数の電圧を選ぶことが出来るようになっています。理由はごく簡単で、その方が売りやすいからです。
これはトヨデン(＝豊澄電源機器)のヒータートランスの例です。下が1次側で交流100Vに接続する方で、0-100V-110Vと表示されています。日本国内で使う場合は普通は0-100Vに配線します。電源電圧が高い地域では0-110Vに接続する場合もあります。電源が100Vなのに敢えて0-110Vに接続すると、意図的に2次側の出力電圧を低い目にするなんてこともできます。
2次側は0－6V－8V－10V－12Vとなっていますので、0-12Vに接続すれば交流12Vを取り出すことが出来ます。当然乍ら0-6Vに接続すれば交流6Vを取り出すこともできますが、最初から交流6Vだけが目的の場合は少々勿体ない使い方です。それと言うのも左端に表示があるようにこのトランスの容量は36VAですから交流12Vを取り出せば3A目一杯流したとして36VA(＝12V×3A)取り出せますが、交流6Vを取り出したとしても3Aしか流せないので18VA(≒6V×3A)しか取り出すことが出来ません。
この種のいわゆるマルチタップトランスは交流12Vを取り出しておいた上で、それ以外にも異なる電圧を取り出したいと言うような場合に使うものです。当初から交流6V「だけ」を使うのであれば、それなりのトランスを使った方が安くて小さくて済むので好都合です。
このトランスだと0-12Vでブリッジダイオードを使って全波整流するほかに、6V-0-6Vでセンタータップ整流すると言う使い方もないわけではありませんが、模型用に使うのにセンタータップ整流をしても余り大した意味がありません。細かい事を言うと、センタータップ整流にした方がダイオードでの電圧降下が半分の数で済むので、パワーパック全体での出力電圧が0.7V高くなると言う利点が無い訳でもありませんが、その程度でしかありません。
こちらはかなり複雑な電圧表示のトランスで、平田電機製作所が「TANGO(タンゴ)」のブランドで発売していた真空管アンプ用のトランスで、PH-100型と言う機種です。真空管アンプは高圧・小電流のB電源の他に、低圧・大電流のヒーター点火用のA電源も確保しなければなりませんからかなり複雑になります。
これも平田電機製作所が「TANGO(タンゴ)」のブランドで発売していた真空管アンプ用のトランスで、ST-220型と言う有名な機種です。上の写真のPH-100型よりも大型のトランスで、上位機種です。そのせいもあって、端子類も豊富です。