• 締切済み

V結線の一次側の電流について

V結線の一次側の2つの変圧器のコイル（？）を結ぶ点に流れる電流はどのようになっているのでしょうか？三相の3つの電源から流れるそれぞれの電流の大きさを全て等しいと仮定して計算すると、Y結線の中性点のように３つのベクトルが打ち消しあって合計で0になりました。そのまま計算していくとV結線の利用率（√3/2）やΔ時との比（1/√3）もなんとか導き出せたのですが、そもそもそれぞれの電流の大きさが等しいという前提に何の根拠もない状態で計算しているので、理解に繋がりません。 電源と変圧器のコイルが対応している相については比較的考えやすいのですが、Δ時と比べ対応するコイルを持たない電源の相から流れる電流の動きを考えるのが難しいです。2つの変圧器のコイルを経由することになるためリアクタンスが2倍になり、電流は他の電源から流れるものの1/2になるような気もするのですが、そうすると計算がややこしくなってしまいます。 各電源から流れる電流の大きさはどのようになっているのでしょうか？ご教授お願いします。

みんなの回答

  • ninoue
  • ベストアンサー率52% (1288/2437)
回答No.2

V結線変圧器回路の概略は理解されていると思いますが、更に詳しくは次のサイトの解説を参照下さい。 http://dende777.fc2web.com/ziten/ziten.html ～電気技術者の部屋　電気事典～ この中のV結線の話でベクトル図等も用いて説明されています。 理解されていると思いますが、V結線の時の電流電圧は次の関係があります。 トランス巻線電流==負荷線電流==負荷電流==I トランス巻線電圧==負荷線間電圧==負荷電圧==V 必要トランス容量==２個*V*I==2VI それに対して デルタ結線のトランスの場合 各相の巻線電圧==V, 各相の巻線電流==負荷電流/√3==I/√3 必要トランス容量==3個*V*I/√3==√3VI==負荷容量(KVAR) スター結線のトランスの場合 各相の巻線電圧==V/√3, 各相の巻線電流==I 必要トランス容量==3個*(V/√3)*I==√3VI 以上からスターあるいはデルタ結線トランスの容量は負荷容量と同じだが、V結線トランスの場合、負荷容量の2/√3, 15%増の容量のトランスが必要になります。 トランスの%リアクタンス値は2倍にはならずに、概略同程度ではないでしょうか。 通常、小容量のトランスでは%インピーダンス値は大きめですが、同程度の容量のトランスでは%インピーダンス値は概略同じ程度となりますので。

anonitominio
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。リンクの記事を理解するにはまだ勉強不足のようです。電気の分野の奥の深さを改めて感じました。何度も見直して勉強したいと思います。

  • EleMech
  • ベストアンサー率52% (393/748)
回答No.1

根本的な考え方をお忘れです。 電流は、２点間に発生する電位差の間に流れ、その量は負荷のインピーダンスで決定されるという事です。 つまり、Ｖ結線であってもＲーＴ間には電位差が発生しているので電流は流れます。 ただその電流はＲーＴ間に変圧器コイルがないので、そこに流れる事はありません。 その電流は、全て変圧器コイルＲーＳ・ＳーＴに流れるので、線電流が変圧器コイルＲーＳ・ＳーＴの相電流となります。 これが、Ｖ結線の利用率を悪化させている理由です。

anonitominio
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。

anonitominio
質問者

補足

R-T間を流れる電流は変圧器コイルを2つ経由するので、リアクタンスが２倍になりベクトルの長さは他の相と比べ半分になるということでしょうか？

  1. カテゴリ
  2. 学問・教育
  3. 応用科学（農工医）
  4. 電気・電子工学

関連するQ&A

  • 異容量v結線の１次側電流に付いて

    電圧が１次側200Vの単相10KVAと20KVAをV結線し ３相の17.3KVAと単相10KVAを使用したとき １次側の各相の電流は何Aになりますか？ 宜しくお願いします。

  • Ｖ結線電源について

    三相交流の結線については、ＹやΔが一般的であり、Ｖ結線は変圧器に使われる程度かと思いますが、学問としての知識というか、勉強としてＶ結線電源を調べています。 まずは、三相交流の電力の表し方として、Ｙ、Δについては何れも 有効電力＝（√３）線間電圧×線電流×cosθ　（θは相電圧と相電流の位相差）で表されます。 このように、通常、三相交流の電力というのは線間電圧と電流の積により表されるのでしょうか？（相電圧と電流の積では表示しない？） 次に、Ｖ結線についてですが、 有効電力は、Δ結線の（１／√３）となるという記載があるのですが、Ｖ結線電力についても線間電圧と電流の積で表示するとなると、 YやΔ同じ（√３）線間電圧×線電流×cosθ　になると思うのですが、なぜΔ結線の（１／√３）になるのでしょうか。その場合の比較というのは電源電力により、相電圧と電流の積での比較になるのでしょうか。 また、Ｖ結線の利用率、Δ結線との容量比というのがあるのですが、これらはそれぞれどのような意味を表しているのでしょうか。

  • Ｖ結線で誤動作

    Ｖ結線で誤動作しています。 ２００Ｖの柱上トランスでＶ結線にしています。 Ｖ結線で、２００Ｖ３線のエアコンの電源に使用。 １ヶは、中性点を出し単相３線式として１００Ｖ、１００Ｖ使用しています。 他方は、２００Ｖの装置（(1)）に接続しています。 (1)として単独でアースを取っています。 問題は、(1)の装置を動かした時に電流が単相３線式の１００Ｖの中性点を伝わ って電流が流れ、電圧ドロップが発生します。 その際、電圧ドロップの影響で接続されるFAXの紙が勝手に出たり自動ドアが 開閉します。 いろいろ調べましたが、ヒント及び対応策が見つかりません。 参考意見又は参考書籍をお知らせください。

  • Ｖ結線とΔ結線で、電圧とかの違いある？

    変圧器の結線で、Ｖ結線とΔ結線があると思います。 （スターもありますが・・・） この結線で、電圧変動（電圧降下）とか電圧の不平衡とか の違いってでてきますか？ 不平衡は、負荷が平衡であれば関係ないですよね？ 単相負荷を接続するとＶとΔで変化ありますか？ 電圧降下は、電線の部分では変化ありませんよね？ 変圧器の抵抗とリアクタンスによってＶとΔで違い ありますか？

  • V結線について

    V結線についてです。 Δ結線での最大出力が３P（＝３VaIab）のとき、 V結線の場合、見かけ上、力率角30°の負荷がつながれたのと同じになることを考慮すると、 電源を流れる電流Iaの値が２つの相電流のベクトル和（Iab-Ica）により、√３倍になると解釈し、 P'=2Va×Ia cos30°=２Va×（√３Iab）cos30°=３P となり、Δ結線のときと同じ出力になってしまいます。 この考え方のどこが間違っているのでしょうか？ 図が見にくくて申し訳ないですが、詳しい方お願いします。 補足 V結線では、線電流＝相電流 らしいですが、 フェーザ図を見ても、とても Iab = Ia となるは思えません…

  • V結線電力について(2)

    前回http://personal.okwave.jp/qa3332027.html で質問させていただきましたが、時間がたちましたので申し訳ありませんが、続きについて別途質問させていただきます。 図書には V結線について この回路で送ることのできるゆこう電力は、負荷の力率をcosφとすると、次の式で表され、Δ結線の１/√３となる。 P＝３Ｐp＝３ＶＩp'cosφ＝√３ＶL・ＩL/√３・cosφ＝ＶL・ＩL・cosφ です。 Ｖ（負荷相電圧）＝Ｅ(電源相電圧）＝ＶL（線間電圧） √３Ｉp'（負荷相電流）＝Ｉp（電源相電流）＝ＩL(線電流） ちなみに、電力の容量比を見るとΔ結線の１/√３になるようですが・・・。また、単純にΔ結線から1つのコイルを取り外すと、それにより当然V結線側の相電流は増えることになります。しかし、機器には当然定格があることから、相電流を減らさなければならないことになります。これがいわゆる容量比になるのでしょうが、この部分が上記の式で考慮されているのでしょうか。 これについて、前回のアドバイスを元に、次のとおり整理して見ましたがいかがでしょうか？ 考えた結果としましては、回路で送ることができる電力ということで Δ結線とV結線において、線間電圧と相電流が等しい（・・・これは１相当たりの容量は等しいということになるのでしょうか？）という前提になるものと考えています。 このため、Δ結線と比べると線電流は1/√３倍になる。 このことから、V結線の電力は 　　P＝３・負荷相電圧・負荷相電流・cosφ 　　　＝√３・線間電圧・線電流・cosφ となるが、ここの線電流はV結線における線電流ですが、Δ結線に比べると1/√３になることから、 　　P＝√３・線間電圧・線電流/√３・cosφ 　　　＝線間電圧・線電流・cosφ　となると考えました。 また、線間電圧と線電流が等しいとした場合には、電源の相電流は√３倍になることから、 　　P＝√３・線間電圧・線電流・cosφ 　　　＝√３・相電圧・相電流・cosφ　・・・この相電流はΔ結線に比べて√３倍になることから 　　P＝√３・相電圧・√３相電流・cosφ 　　　＝３相電圧・相電流cosφ となり、全体の出力は代わらないが、いわゆる利用率が１．５倍になり過負荷運転になるということを意味していると考えています。 このように考えておりますがいかがでしょうか？ なお、参考図書においては、上記記述以上の前提条件はありませんでした。

  • 三相交流のＶ結線がわかりません

    Ｖ結線について勉強しているのですが、なぜ三相交流を供給できるのか理解できません。位相が2π/3ずれた２つの交流電源から流れる電流をベクトルを用いて計算してもアンバランスな結果になりました。何か大事な前提を見落としているような気がします。 一般にＶ結線と言うときには、発電所など大元の電源から三相交流が供給されていることが前提になっているのでしょうか？ それとも、インバータやコンバータ等を駆使して位相が3π/2ずれた交流電源2つを用意したら、三相交流を供給可能なのでしょうか？

  • V結線で三相交流を供給できる理由について

    三相交流は位相が120度ずれた3つのベクトルで表されますが、そのうちの一相が欠落しV結線となっても、欠落前と同様に三相交流を供給できる理由がわかりません。 一相が欠落するということは、3本のベクトルのうち1本がなくなるということだと思います。またV結線では欠落した相の負荷に、残っている2つの電源が直列に繋がることで電力を供給しているようにも見えます。そこで120度開いた2本のベクトルの和を考えると、60度の方向に伸びた同じ大きさのベクトルができます。手元の参考書ではこのベクトルをマイナスにし、ちょうど欠落したベクトルと重なるため三相交流を供給できると説明されているのですが、ここが何度読んでも理解できません。 なぜ2つの電源の和をマイナス（240度方向）として考えることができるのでしょうか。 三相交流について勉強を始めてまだ日も浅く、Δ結線の電流の流れもいまいちよくわかっていない状態ですので、ご回答頂くのに必要であればその辺りも補足して教えて頂けるとありがたいです。よろしくお願いします。

  • 変圧器をV結線にした場合、取り除き前のデルタ結線の場合の変圧器相に流れ

    変圧器をV結線にした場合、取り除き前のデルタ結線の場合の変圧器相に流れていた電流は、何処に流れるようになるのでしょうか？

  • 零相電流と第３高調波電流

    零相電流と第３高調波電流 零相電流と第３高調波電流について教えてください。 変圧器のΔY結線で零相電流は還流し、外に出ない。第３高調波も同様です。なぜならどちらも単相電流だから。ここまでは理解できます。 ところでY結線の中性点を接地していると、零相電流は接地線を流れ、中性点電位は上昇する。これも理解できます。 ところが、第３高調波電流は、接地線を流れず、中性点電位も上昇しない。 この違いがよくわかりません。 励磁電流と負荷電流の違い、第３高調波は、Δ結線を流れた電流により、歪んだ交番磁界が正弦波になるから等の解説を見ましたが、スッキリ理解できません。詳しい方よろしくお願いします。

注目のQ&A

カテゴリ

専門家に質問してみよう

職業から探して質問する

あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVEセレクト

質問する