理論電気回路三相交流回路★★☆☆☆
三相交流回路とY接続の電力
概要
三相交流回路の Y 接続では、線間電圧が相電圧の 倍となり、線電流と相電流は等しい。三相電力は P = × VL × IL × cosφ または P = 3 × I2 × R で求める。RLC 負荷が直列共振状態(XL = XC)のとき力率が 1 となり、計算が単純化される場面で頻出。
📖用語
Y接続(スター接続):三相回路における負荷や電源の接続方式の一つ。3つの端子を1点(中性点)に集めて接続する。線電流と相電流が等しくなる。
線間電圧(VL):三相回路の2本の電線間の電圧。相電圧の 倍になる。
相電圧(Vp):中性点と各端子の間の電圧。Y接続では線間電圧を で割った値。
直列共振:コイルの誘導性リアクタンスとコンデンサの容量性リアクタンスが等しくなる状態。合成リアクタンスがゼロとなり、回路が純抵抗として動作する。
三相交流回路では 3 本の電線で 3 つの交流電源が接続される。Y(スター)接続が基本。
📐基本公式:Y接続の基本関係
・線間電圧 VL(2 線間の電圧)= × 相電圧 Vp
→ Vp = VL
・線電流 IL = 相電流 Ip(Y 接続では等しい)
📐基本公式:三相電力
有効電力(W):P = 3 × Ip2 × R = 3 × Vp2R
P = × VL × IL × cosφ
無効電力(var):Q = 3 × Ip2 × X = × VL × IL × sinφ
皮相電力(VA):S = 3 × Ip2 × Z = × VL × IL
直列共振(XL = XC)の場合
合成リアクタンス = XL − XC = 0 → インピーダンス Z = R(純抵抗)
→ 力率 cosφ = 1
→ P = 3 × Ip2 × R = × VL × IL

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