どこを測る?
電源側の結線は省略。「相」は負荷側で考えます。図の角度は、交流の位相角ではありません。
THREE-PHASE CIRCUITS · INTERACTIVE LAB
式を追う前に、測る場所と120°のずれを動かしてみよう。
負荷1個に注目。
その両端の電圧・中を流れる電流。
外側の線に注目。
2本間の電圧・1本を流れる電流。
電源側の結線は省略。「相」は負荷側で考えます。図の角度は、交流の位相角ではありません。
Y結線 / 電流
外の線を流れた電流は、そのまま負荷1個に入ります。
5.77A
負荷 A–N の中5.77A
外側の線 ATIME / 時間で見る
縦のカーソルをクリック・ドラッグして、好きな瞬間へ。
PHASOR / 長さで見る
相の矢印の長さを 1 にそろえて表示。
矢印の長さ=実効値の比。先端の上下方向の成分が、瞬時値の変化に対応します。
ここだけは、同じ長さの矢印2本の実験。上の三相回路とは独立しており、回路の120°は変わりません。
開きが0°なら先端は同じ位置。180°なら正反対。
では、120°では?
先端どうしの距離 1.732= √3
矢印は両方とも長さ1。距離 = 2 sin(開き ÷ 2)。
比べ方に注意:同じ線間電圧・同じ抵抗のまま結線を切り替えます。「YとΔで消費電力を同じにする等価変換」ではありません。設定を変えても、各結線の相と線の比は変わりません。
出発点は、1相分の皮相電力が VφIφ、それが3個あること。したがって、どちらも S = 3 VφIφ です。
Vφ = VL / √3、 Iφ = IL
S = 3 × (VL / √3) × IL
= √3 VLIL
Vφ = VL、 Iφ = IL / √3
S = 3 × VL × (IL / √3)
= √3 VLIL
式が共通でも、同じ線間電圧・同じ抵抗なら消費電力は異なります。この教材は純抵抗負荷(力率1)のため、皮相電力S [VA] と有効電力P [W] の数値が一致します。
TAKEAWAY / 最後に残すこと
| 結線 | 電圧 | 電流 | 回路で思い出す |
|---|---|---|---|
| Y | VL = √3 Vφ | IL = Iφ | 電流は一本道。電圧は電位の差。 |
| Δ | VL = Vφ | IL = √3 Iφ | 電圧は同じ両端。電流は分岐点での差。 |
V・I は実効値。L は線、φ は相を表します。定義・関係式の参考資料 ↓