三相交流。単相および三相交流

第5章

三相電流システム

§61.三相ジェネレータ

上記では、単相交流。しかしながら、単相システムは、単相電気機械の不完全性のために非経済的である。たとえば、同じ寸法、重量の活物質（鋼と銅）で！エネルギー損失のため、単相機の電力は三相機の電力の1.5倍です。したがって、三相交流システムは、より少ないエネルギ損失で長距離ワイヤ上に電気を伝送するために使用される。

三相交流システムまたは単に三相システムは、回路または交流ネットワークであり、そこでは、と一緒に。その周期の3分の1だけ位相が互いに偏っている。

三相システムを構成する個々の回路は、段階.

e。と一緒に。全ての3つの位相において同じ振幅を有する場合、この3相システムは対称.

世界初のトランスミッション三相電流 1891年にロシアの科学者MO Dolly-Dobrovolskyによって行われました。

図2 図63は、最も単純な2極三相発電機の回路を示す。固定子溝（機械の固定部分）には

3つのコイルA-X、B-YおよびC-Zを空間の1/3の円（120°）だけずらして配置する。固定子の内部には、磁場を直流励磁することにより給電される双極電磁石である回転子（機械の回転部分）が配置される。ロータは、エンジンによって回転駆動される。ロータと一緒に回転する磁力線は、ステータスロットに埋め込まれたコイルの導体と交差し、これらのコイル内にコイルを誘導する。 s、正弦波状に変化する。しかし、正弦波は、と。位相A、B、Cは1/3周期だけもう一方の位相に対してシフトします（図64）。

emfの正の最大値を与えましょう。コイルA-XのE mは、A側がN極の中心に対向し、X側がS極の中心に対向するときに来る。正の最大値e。と一緒に。コイルB-YのE mは、北極の中心が導体Bの下にある時に来るが、

そして、S極の中心 - このため導体Y.は、ロータが1/3周期に等しい時間間隔に対応する1/3円（120度）で回転しなければなりません。正の最大値e。と一緒に。 E mのコイルC - Y 1/3円でローターのさらなる回転に相当 - Zは、コイルBの同じ高後に1/3の期間を経て来ます。

発電機がコイルA-X、B-YおよびC-Zの端子に負荷されると、相。負荷がない場合（アイドル時）、相電圧はedに等しい。 sであり、固定子巻線の相で誘導される。

交流の周期の1/3だけずれた三相電流の系を三相電流と呼ぶ。

このような電流は特別な発生器によって得ることができる。その構造について考えてみましょう。

（図23）。固定子には、3つの独立した巻線があり、円の1/3（120°）に配置されています。電気機械の中央では、図に永久磁石の形で示されたインダクタが回転される。

各巻線（コイル）において、同じ周波数の可変EMFが誘起されるが、各EMFのゼロ（または最大）を通るこれらのEMFの通過モーメントは、互いに対して1/3回転だけシフトされる。なぜなら、インダクタは、各コイルによって、1/3周期後に、前。本質的に、そのような発電機は、その中に誘起される起電力が生成されるように設計された3つの交流発電機の1つの電気機械における接続部である。期間の1/3だけ互いに対してシフトされる。グラフィックイメージ三相電流を図5に示す。発電機の相巻線のいずれか

三相電流は独立している

電気エネルギー源

あなたの受信機に接続することができます。その

この場合、3つの独立した回路が得られます（図25）。このような方式は、 "無関係三相システム" 電気エネルギーの伝送には6本の線材が必要となる。

実際には、そのようなシステムは適用されません。三相発電機および変圧器および電気エネルギーの受信機の相巻線は、「星型」または「三角形」方式に従って接続される。この場合、4本または3本のワイヤで行うことができます。

接続 "スター" 到達、3本の直線は、巻き始めから延びる、ゼロまたは中性導体：相巻線の端部は、ゼロ点又は中性と呼ばれるもの発生点（図26）に接続され、発電機は、受信機の電気に4つの導体に接続されているという事実にありますジェネレータのゼロ点からこのような投稿システムは、 4線式

発電機の全3相の均一負荷の場合、すなわち各発電機の電流がほぼ同じである場合、ゼロ導体の電流はゼロである。したがって、この場合、ヌルワイヤを廃止してより経済的な方法に移行することができます 3線式 システム（図27）。すべてのコンシューマは、対応するラインワイヤ対と負荷のゼロ点との間でスイッチオンされる。

「三角形」（図28）は、閉じた三角形を形成するようにそれぞれが次の先頭に接続された巻線の端部を接合するとき線形ワイヤは、この三角形の頂点に取り付けられています。

通常の電気消費者は衝突し、毎日光を癒し、一方または他方のデバイスをコンセントに切り替えます。スイッチはお互いに少し異なりますが、ソケットを使用するとすべてがはるかに複雑になります。ロゼットの仕組みを理解しようとしましょう。

10年から15年前に作られ、設置されたものから始めましょう。 2本のワイヤのみに接続されています。配線の1つを青色または青色にする必要があります。これが作業導体の決定方法です。現在はソースからではなく、消費者からのものです。このワイヤーは無害で、2番目のものに触れることなくそれをつかむと、ひどい恐ろしいことは起こりません。

しかし、青、青、黄緑、縞模様、黒、より危険な、そして陰気であることを除いて、第二の線は色を任意にすることができます。これは相導体と呼ばれます。

このワイヤーに触れて、あなたはかなりの放電を得ることができます。そして、これは冗談ではない、緊張が家庭内ネットワーク AC 220 V、および電圧が50 Vを超える電流は数秒で人を殺します。相導体上の電圧の存在は、特別なインジケータによって決定することができる。図2 1.12にこれらの指標の1つを示します。これは、平らなスロットを有する通常のドライバーの形で作られる（ミートインジケータドライバー十字型スロット付き）。発光ダイオードが内蔵されているハンドルは、半透明のプラスチックでできています。ハンドルの上部は金属です。インジケータの作業部分を導体に、手の親指をハンドルの金属部分に触れてください。ダイオードが発火した場合、このワイヤに触れる必要はありません - 今は緊張しています。タッチするとゼロ導体 LEDは点灯しません（もちろん、この導体が相導体に接触しない場合）。

多くの人が、1相、3相、ゼロ、地面、または地球といった謎めいた言葉を聞き、これらが電気の世界で重要な概念であることを知っています。しかし、誰もがその意味を理解するわけではありません。それにもかかわらず、これを知る必要があります。ホームマスターにとって必要ではない技術的な詳細に踏み込むことなく、3相ネットワークはそのような伝達方法です電流交流電流が3本のワイヤを通って流れ、1本が戻ってくる。上記は少し説明する必要があります。任意電気回路 2本のワイヤで構成されています。 1つずつ、現在は消費者（例えば、ケトル）に流れ、もう一方は消費者に戻ります。このような回路が開いていると、電流は流れません。それが全体の説明です単相回路。電流が流れるワイヤは、位相または単に位相と呼ばれ、それによってゼロまたはゼロが戻されます。三相回路 3相の導体と1つの逆の導体で構成されています。これは、3本の電線のそれぞれのAC相が隣接する電線に対して120°ずれているために可能です（図1.13）。この質問の詳細は、電気機械の教科書に答えるのに役立ちます。交流電流の伝達は、三相回路網の助けを借りて正確に行われる。経済的に有利です。さらに2つは必要ありませんゼロワイヤ。消費者に近づくと、電流は3つの段階に分けられ、それぞれはゼロによって与えられる。この形式では、彼は通常アパートや家にいるが、時には三相ネットワークが家に直接植えられることもある。原則として、それは民間部門については、この状態は賛否両論があります。

その名前が示すように、3相システムは3つの電源と3つの回路で構成されています共通線伝送ライン。

すべてのフェーズのエネルギー源は、三相発電機条件付きで図2に示す。 1.14とFig。 3つの巻線：AX、VUおよびCZの形の1.15。

図1 1.12。最も単純な指標

図1 1.16。 3階建ての建物の接続方式

発電機の各相の巻線は、6本の電線（図1.14）で負荷Z A、Z B、Z Cと接続し、3つの独立した相回路を得ることができます。しかし、ジェネレータX、Y、Zの各相の巻線の端を1本のワイヤで3つの負荷の端に接続すると、接続ワイヤー（図1.15）。このタイプの接続はスター接続と呼ばれます。この一般的なワイヤはニュートラルまたは単にニュートラルと呼ばれます。

負荷としての3相モータの接続順序は、回転方向を確立するために必須であることが判明しているので、以下の条件付き色の指定相：A-黄色の断熱材。 B - 緑; C - 赤とニュートラル - 黒。

図1 1.17。電気回路三角形内の接続

スターと接続するときは、等しいストレス各相の端子で（相電圧フェーズと共通線 - （VP）、およびライン電圧と呼ばれる異なる相の間の緊張がある - （/「線間電圧は、この場合、L / H倍に大きい相です。

、中性線の電流は存在せず、このワイヤは不要である。全ての相の電流が同じであれば（例は三相モータであるので、対称的な負荷と呼ばれます）。しかし、他の接続された負荷は非対称であるため、中性線必要です。図2 1.16は、3階建て住宅の電源を接続する例です。

スター接続よりもやや少ない 3相ネットワーク接続を三角形で使用します（図1.17）。ソースフェーズの巻線起電力この場合、1つの末尾が次の1つの先頭に接続されるように接続されます。

位相を三角形と接続する利点は、非対称負荷第4のワイヤを使用する必要はない。図2 1.18は、受信機の位相が三角形で接続されている場合の住宅の照明ネットワークの図である。三角法による電源からの電圧供給の場合の負荷の接続は、三角形と星形の両方によって生成することができることに留意されたい。

図1 1.18。三角形で位相を接続するときの照明ネットワークの図