単相、3相の違い

質問

文型出身なので、初歩的なことが分かりません。
何方か教えてください。
色々調べているのですが、
単純に、単相、3相の違いが分かりません。
深く言いますと、単相コイル、3相コイルというのを
仕事で聞きます。
何方か、宜しくお願い致します

回答No.2

noname#104477 · ベストアンサー

簡単な数学で表わすと分かり易いと思います。

まず単相と言うのは交流電流の一種でその波形はｙ=sinxのグラフの通りです。正弦波ですね。

次に三相ですがy=sin(x＋120度)とy=sin(x＋240度)が先ほどのy=sinxに合成された物を一般的には言います。
言葉で言えば発電機が回転すれば正弦波交流が出来ますが120度ずつずれている波形が三つ合成された物と云う事です。
つまり三相交流とは単相が三つ集まった物、です。ところが単相は電線が二本必要で、三相はこれが三組ですから6本必要かというとこれが3本で良いのです。

特徴としては一言で言うとトルクの大きなモーターが簡単に作れること、同じ電力を送るには単相よりも電線が少なくて済む、等です。
実は三相は特殊な物ではなく発電所は例外なくこれですね。
又、クルマのオルタネーターも同じく三相発電です。

回答No.1

walkingdic

まず直流は簡単で＋から－に電気が流れるので理解しやすいと思います。

次に交流ですが、これは電圧が＋になったり－になったりと周期的に繰返しているものです。
たとえば単相２線式１００Ｖであれば、片方は接地（大地を電圧０とします）で絶えず０Ｖ、もう片方が＋１４１Ｖ－＞０Ｖ－＞－１４１Ｖ－＞０Ｖと繰返えす波になっています。
１００Ｖでなく１４１Ｖになるのは交流１００Ｖという言い方があくまで電圧の平均値を指しているためです。
ピークではそのルート２倍になるので約１４１Ｖになります。

さて次にもう少しわかりやすい単相３線式２００Ｖで考えましょう。
この時、接地電極は０Ｖ、残りの２本はそれぞれが先に述べたように＋１４１Ｖと－１４１Ｖの間を行き来する波になっています。ここでこの２本は互いに反対に電圧がかかるようになっています。
つまり、片方が＋１４１Ｖであればもう片方は－１４１Ｖというような関係になっています。
なのでもし今接地していないこの２本の電線の間の電圧を見ると、その合計は＋２８２Ｖから－２８２Ｖまでの振幅に見えるわけです。
丁度この半分周期がずれている状態は波を表すｓｉｎ関数で表すと１８０度異なっていることになるので、位相が１８０度ずれているといいます。

さていよいよ３相式です。この”相”という漢字からわかると思いますが、先に話した「位相」が３つの線でそれぞれ異なっているという事を意味します。３相３線式というのが通常使われますが、この時には接地の線はありません。３本の線の交流が互いに１２０度ずつずれた位相になっています。１８０度であれば上記のようにまるっきり反対に振幅していることになりますが、１２０度ですから、中途半端にずれているわけですね。

何故そのようなことをしているのかというのは色んな理由があり、発電の際の都合もあるし、また利用する場合でもこの３相式というのは効率よく利用できるやり方の一つなのでというのが答えになります。更に詳しく説明しようとすると、話がどんどん専門的になるのでこのあたりの理解にとどめた方がよいかもしれませんね。