三相交流の結線についてですが、スター結線、デルタ結線というのが有名ですが、スター結線について、3本の線を1つに結合できる点(中性点)というのがあります。
その中性点からのびる中性線がありますが、三相回路の負荷側の抵抗が3つとも等しいときは、中性線に電流が流れないので、省略できるというのはわかるのですが、3つの抵抗が等しくないときは、中性線は必要になるのでしょうか?必要ないのであれば、それはなぜでしょうか。
また、スター結線に接続する負荷側がデルタ結線のときは、中性線を接続することができませんが、問題ないのでしょうか。
電動機の始動法で、スター・・・デルタ始動法というのがありますが、始動時はスター結線のため中性線を設けることができるが、デルタ結線になると中性線を接続できなくなります。
始めにあるように、負荷側の抵抗が3つもの等しければ中性線は必要ないということですが、負荷においては、実際は三相のうち必要に応じ、三相とも活用したり、二相を使ったりとばらばらに使用することから、負荷側の抵抗が3つとも等しくなることはないと思いますが、どのように結線されるのでしょうか。
No.3ベストアンサー
- 回答日時:
1.「平衡だと中性線には電流が流れないので省略できる。
」と確かに教わりますが、この表現がまずいために誤解を招いているようです。正しくは「平衡だと中性線には電流が流れないので、省略しても他の3線の電流に影響を与えない。」或いは「不平衡時に中性線を切ると、中性線を流れていた電流が他の3線に分散して流れる。」と言えばいいのかな。
2.スター結線で中性線があると、R,S,T相の帰りはすべて中性線を通ります。(中性線のインピーダンスを無視した場合)
3.スター結線で中性線が無い場合は、平衡、不平衡に拘わらず、R相の電流はS相とT相から戻ります。同じように、S相の電流はT相とR相から、T相の電流はR相とS相から戻ります。実際は各相ともそれらの合成電流が流れます。外部的にはデルタ結線と何ら変わりません。
4.負荷インピーダンスが3相同じように作られていても、電源電圧が不平衡だと電流も不平衡になります。また3相電源にも、単相ヒータとか制御装置などが接続されるので、結局、3相の電流は多かれ少なかれ不平衡になっているのが普通です。
この回答への補足
ありがとうございます。
ということは、平衡、不平衡にかかわらず、中心線は省略することができると言うことでしょうか。
というのは、三相交流発電機では通常スター結線になっているかと思いますが、負荷側は、スター結線であったり、デルタ結線であってり、単相交流電動機であってり、直流であったり、いろいろな負荷が接続されているので、
発電機側の中心線をどのように扱うのかという疑問がありました。
本を見るだけでは、基本的なスター結線の発電機とスター結線の負荷をつないだものの説明しかないので。
No.4
- 回答日時:
No.3です。
補足です。発電機と負荷が直接に繋がることは通常ではありません。間に変圧器などが介在します。
教科書で、発電機から負荷まで4線でつながっているのは、中性線が有った方が説明がし易い(平衡負荷なら単相分だけ説明すれば足りるから)ためです。実際は中性線は、電圧によって、接地あるいは非接地とされ、系統保護回路に使われます。
200V系では、負荷の中性点は何処も行き先がありません。何故なら変圧器の二次巻線がΔだから。
400V系は変圧器の二次巻線がYだから、変圧器の中性点と負荷の中性点を繋ぐことは可能です。(接地線兼用)
なお、400V系では、各相と中性線との間で230Vの単相負荷(照明など)を使うことも可能です。(念のため、直流負荷は無い)
この回答への補足
結局のところ、なくてもよいと言うものでしょうか。
また、三相誘導電動機の場合、たまにコードが四線になっているものもありますが、これば中性線がアースとして接続されていると言うことでしょうか。
No.2
- 回答日時:
#1の補足ですが
モータを動かす場合、制御盤を設け、ブレーカや漏電ブレーカを設置します。使用するモータを考慮して接地(いろんな接地方法がある)などの端子を用意しておきます。
なお、私は素人ですので、間違っている点があるかもしれません。
No.1
- 回答日時:
>始めにあるように、負荷側の抵抗が3つもの等しければ中性線は必要ないということですが、負荷においては、実際は三相のうち必要に応じ、三相とも活用したり、二相を使ったりとばらばらに使用することから、負荷側の抵抗が3つとも等しくなることはないと思いますが、どのように結線されるのでしょうか。
まず、上の考え方は間違っています。
三相交流は、120度ずれた正弦波ですが、任意の2本の電圧は単相交流と同じです。常に三相とも使っています。
3つの抵抗は等しく作らないと、効率の悪いモータになります。
スター結線の場合、中点を接地します。
(デルタ結線はS相を接地)
接地しないと漏電の検出ができないからです。
なお、三相ブラシレスモータの場合は考え方が違います。
この回答への補足
常に三相を使うとのことですが、単相になる場合は、変圧器で二相にしてから使用することになるのでしょうか。
といのは、三相交流発電機においては、基本的にスター結線になっていると思うのですが、その中性点、中心線がどのようになっているのかと。
また、ブラシレスの違いとはなんでしょうか?
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