三相交流では、3種類の「電圧」という言葉が使われます。それが「相電圧」「線間電圧」そしてただの「電圧」です。これら3種類の電圧の意味と、三相交流のスター結線とデルタ結線について解説し、スター結線とデルタ結線を使った電動機の始動方法をご紹介します。 2018.12.25メルマガに今すぐ登録！
Powered by 引用をストックしました引用するにはまずログインしてください引用をストックできませんでした。再度お試しください限定公開記事のため引用できません。 2018.08.21 この広告は、90日以上更新していないブログに表示しています。図のような 上図から分かるように，各相電圧は\(1/2E_{\rm d}\)を超えることができない．実効値換算すれば，\( 1/(2\sqrt{2})E_{\rm d}\)この時，どの程度直流電圧が利用できているかを表す直流電圧利用率を下記で定義する． \(V_{o1}\)を，出力線間電圧の基本波実効値とするとき，直流電圧利用率\( \delta_{\rm DC}\)は， $$ \delta_{\rm DC}=\frac{V_{o1}}{E_{\rm d}}$$で与えられる． ゆえに，インバータの指令電圧に基本波をそのまま与えた場合，$$ \delta_{\rm DC} = \frac{\frac{\sqrt{3}}{2\sqrt{2}}E_{\rm d}}{E_{\rm d}} \simeq 0.612$$ ここで，基本波に対して振幅1/6倍，周波数3倍の正弦波を重畳させる．すると，下図のようになる： また，UVW相で描画すると，となる．このとき，基本波と三倍派を重ね合わせた最大振幅値は基本波に比べて\( \sqrt{3}/2\)となる（ したがって，このとき，$$\delta_{\rm DC} = \frac{V_{o1}}{E_{\rm d}} = \sqrt{\frac{2}{3}}$$となる．基本波のみのときと比べて直流電圧利用率が上がっていることが分かる．ただ，この相電圧のまま出力されると高調波が乗ったままとなるが，実際の出力は線間電圧であるので，三倍波は打ち消し合い，基本波のみが出力される． ちなみに，この方式は重ね合わせた波形が台形っぽいことから台形波変調とも言われている． 参考文献電気学会技術者 辻峰男， 三相交流（さんそうこうりゅう）は、電流または電圧の位相を互いにずらした3系統の単相交流を組み合わせた交流である 。 多相システムの一種で電力系統において世界で最も普及した送電方法である。 同様に大型の電動機や他の大型の負荷でも使用される。 設計・図面・配線 2018.12.25ドイツに本社を置くリタールは、1961年に設立され、Friedhelm Loh Groupの中核会社として姉妹会社EPLANと共に、革新的な製品、確かなエンジニアリングソリューション、そしてグローバルサービスを三位一体として捉え、産業機械製造、プラントエンジニアリング、自動車産業、IT業界まで、様々な分野において展開しています。© FRIEDHELM LOH GROUP .
図のような三相交流インバータがある． 三相インバータの回路図 上図から分かるように，各相電圧は\(1/2E_{\rm d}\)を超えることができない．実効値換算すれば，\( 1/(2\sqrt{2})E_{\rm d}\)この時，どの程度直流電圧が利用できているかを表す直流電圧利用率を下記で定義する． 2019.04.16 三相交流回路では、相電圧と線間電圧について考慮しなければなりません。そもそもこのふたつの電圧と、一般的にただ電圧といったときとはどう違うのでしょうか。それぞれの意味と、三相交流回路における相電圧と線間電圧の関係について紹介します。相電圧、線間電圧それぞれの意味と、三相交流の電圧といったときはどういった意味なのかを見てみましょう。三相交流は3つの相からなります。このとき、それぞれの相と大地（グランド）との間の電位差、すなわち相が持つ電圧が相電圧です。同じ巻き数のコイルを120度の角度差で設置し、その中心で磁石を回転させると、それぞれのコイルに差し掛かった瞬間に起電力が発生します。このときの起電力をグラフにすると、120度の位相差を持つ3本の正弦波が表されます。この3つの起電力それぞれが相電圧であり、3つの相電圧を合わせたものが三相交流です。（参照：三相変圧器（トランス）では、コイルの巻線に発生する電圧をそのまま相電圧と考えることができます。相電圧がそれぞれの相の対地電圧であるのに対し、線間電圧はふたつの相と相との間、つまり線と線の間の電圧をいいます。三相交流のような多相交流回路では、隣りあう線間の電圧が線間電圧です。 ではただ「電圧」といったときは相電圧、線間電圧のどちらを指すのでしょうか。正確にはどちらでもありません。三相交流の電圧とは、3つの相電圧を重ね合わせ、平均した電圧のことをいいます。また、一般に表記されている定格電圧とは、線間電圧のことを指すため注意が必要です。三相交流電源からの電気を効率よく使うことのできる負荷として、三相誘導モーターが代表的です。三相交流のそれぞれにおける相電圧・相電流をそのままの負荷で使うため、120度の位相差を利用して起電力を誘起し回転力を得ることができるからです。こういった三相負荷の結線方法には、スター結線とデルタ結線があります。スター結線はその形からY結線、デルタ結線はΔ結線とも呼ばれます。（参照：上の図(a)で表されるように、スター結線は隣接する負荷Rの一端が集合して接続されています。ひとつの負荷にかかる電圧が相電圧となります。1本の線に生じる線電流 次に線間電圧を考えてみましょう。図(a)において、線間電圧は線と線の間の電圧Vです。このとき、ひとつの負荷にかかる電圧が相電圧であり、線間電圧Vはふたつの負荷に対しての電圧であるため、相電圧と線間電圧は異なります。また、ふたつの負荷にかかる電圧には120度の位相差もあります。この位相差と相電圧をベクトルで表すと、次のようになります。（参照：線間電圧Vはこのベクトル2本を合成した値となり、次のような関係となります。デルタ結線の場合、線間電圧から考えてみましょう。上の図(b)で、線間電圧Vはひとつの負荷にかかる相電圧と同じです。よって次のようになります。一方、デルタ結線の線電流一般的に電動機の始動時は、急速に回転を上げようとするため大きな電流が生じます。これを防ぐため、回転をゆるやかに上げていく方法として、スターデルタ始動法（Y-Δ始動法とも呼ばれる）があります。スターデルタ始動法には、スター結線とデルタ結線を組み合わせた回路が使われています。 （参照：スター結線、デルタ結線それぞれにおける相電流と線間電圧の関係を合わせて考えると、次の式が成り立ちます。 したがって、始動時にはスター結線を使うことで始動電流を1/3に抑えることができます。電動機が加速して始動電流が減少したあとは、線間電圧と相電圧の等しいデルタ結線に切り替えることで、直接電源電圧を印加した状態で運転されます。 三相交流における相電圧と線間電圧について解説しました。三相交流回路では、スター結線かデルタ結線かといった結線方法によって、相電圧と線間電圧の関係が変わります。利用する状況や条件に合わせて、どのような結線方法をとるか選定する必要があります。 参考： 本冊子は、新規格IEC 61439 準拠に必要な様々な対策を講じる上でのお手伝いをするために作成しました。リタール製規格適合システム製品の利用に関するご相談から貴社機器の要求設計や日常検査のご提案まで、幅広くご利用ください。 ※新規格IEC 61439における変更点の他、「設計検証報告書」の作成方法などについて、85ページにわたって解説しています。 百分率インピーダンス は、負荷電流（線電流）［A］が流れるとき、１相当たりの線路や変圧器内部などのインピーダンス ［Ω］によって生じる電圧降下［V］が、相電圧（対地間電圧）［V］の何パ―セントになるかを表したものです。短絡事故とは、電線間が抵抗０［Ω］で接続された状態になることです。短絡箇所には大電流が流れ非常に危険な状態です。短絡電流を、百分率インピーダンス（％インピーダンス）法で求めてみます。負荷で短絡事故が起こった場合の短絡電流を とします。オームの法則よ … 平衡三相 y－y結線の三相電力の公式 \(p\) [w] を、線間電圧 [v]、線電流 [a] で表します。 y結線のベクトル図から線間電圧を求める. スター結線（y結線）されている三相交流回路の線間電圧は相電圧の√3倍になりますが、なぜ√3倍になるのか？スター結線のときの線間電圧と相電圧のベクトル図を求め、求めたベクトル図から√3倍になる理由について解説しています。 2017.06.27 3相交流電圧は上記のように各相120度の位相がありながら変化していきます。 3相を単相回路へ. CONTACT 2019.05.14 制御盤用キャビネット・ボックス、盤用クーラー、データセンター向け耐震サーバーラックなどの様々な製品情報、また導入事例、最新の市場動向、といった皆様のビジネス活動における有力情報をお届けしていきます。 暇人がときたま更新する自己満足の備忘録です。Evernoteからの転載が多かったり少なかったり。ENOTYAMAさんは、はてなブログを使っています。あなたもはてなブログをはじめてみませんか？ 2019.09.09 2019.09.09 2019.05.14 ベクトル図から線間電圧を求めるには、次のようにします。 1. 2018.12.04 3相電圧とは. E：相電圧 V：線間電圧 I：線間電流. 送電線路で電力を送る場合、受電端まで達せず途中でむだに失われる電力を線路損失といいます。線路損失には、抵抗損、コロナ損、漏れ電流損などがあります。このうち抵抗損が代表的であり、線路の抵抗を r、流れる電流を Iとすると、1線当たりの線路損失（抵抗損）は PL=I2r となります。（PL：Lossの”L”）この損失は熱エネルギーとなり、電線温度を上昇させる原因になります。そのため、送電線路では電圧を高くし、電流を小さくして送電するほど低損失で安定に送電できます。
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