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ある周波数を持つ単相交流の一次回路があるのですが、二次回路で位相を120度ずらして基本波、120度、240度の三相を作りたいと考えています。(まあ普通の三相交流にしたい訳です)但し三相モーターを回したいという目的ではありません。

因みに一次、二次回路共に高電圧なため単相→三相用のインバーターは使用できません。
それなら位相がずれた一次回路を3個作って、二次回路で集合させればと言われそうなのですが、スペース的にも金銭的にもトランスが入った一次回路自体を3個も作る余裕がありません。

うーん・・・困ってます!

A 回答 (5件)

単相交流を三相交流に変換する方法ですが、電圧を取り出すだけで良いのか、電力を取り出すのかによって方針が違います。


(1)三相電圧をつくる方法
単相交流1-2間に負荷C1+rと負荷R+C2を接続します。C1=C2=Cとする。
r=1/(2X1.732XπXfXC)
R=1.732/(2XπXfXC)
単相交流の端子1(C1とRの接点)と両負荷の中点の三点が三相電圧を形成しますが、負荷電流を流すと位相がずれて成立しなくなります。
(2)三相電力をつくる方法
A.単相モーターを回して三相発電機で発電する。
B.整流平滑し直流にして三相インバータで交流にする。
高電圧のためインバータを使用できないとありますが、降圧トランスと昇圧トランスを組み合わせてでも検討する必要があります。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

なるほど、(1)の電圧だけをずらす方法だと、電圧のサイン波はずれているけど、出力が均等じゃなくなるということですね。
電圧の波形をずらしつつ、各出力も均等に割り振りたいなら(2)の方法じゃないとダメだと。

二次側が高圧で電流値が相対的に小さくなるので、各出力の比率自体余り考慮していませんでした(汗)
これは設計を変更して大本の電源(家庭用)自体を三相インバータで分けて、一次回路を3個作って二次側で合流させた方が良いみたいですね・・・。

お礼日時:2009/05/26 00:27

> 通常コイルのLは位相を90度遅らし、コンデンサーのCは位相を90度早めると記憶してます。


この場合の位相は,電圧に対する電流の位相です.
よくわからないけど,0度は電圧出力,120度と240度は電流出力にしたいのかな?
三相とも電圧出力にしたければ,R,L,C使って移相すれば良いでしょう.
その場合に,Δ結線で0度はそのまま,R,L,C使って±60度にするのはまれにやります.
問題は高圧のL(リアクトル)で,懇意にしているトランス屋がないと入手が大変でしょう.
R,L,Cの計算は,電気の基本を知っていれば簡単です.
例えば,こんな電気回路の教科書に載ってます.
http://www.amazon.co.jp/dp/4339000795
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

そうか、LとCが遅進するのは電圧に対する電流の位相ですね(汗)
勘違いしてました。
確かに三相とも電圧出力で120度と240度ずらしたい訳です。

>問題は高圧のL(リアクトル)
ということですが、もし計算でLが出せるのなら自分で数値に合うコイルを作ろうかと考えてましたたが自作は厳しいですか?

あと参考書籍の紹介ありがとうございます。手元にも昔大学で使った基礎電気工学の本があるのですが、電気工学科ではなかったので、本自体がぺらぺらで全然参考にならないんですよね。それに大学の教科書なんで数式優先で現実的な対処法とかは皆無ですし・・・。
教授の懐に金が入るだけの教科書を排除して、良い教科書を採用しないと日本の学生がドンドン馬鹿になるようで怖いです(汗)

因みにネット上で参照できる場所をどなたかご存知ないでしょうか?

お礼日時:2009/05/25 22:19

単相3線式ならRLCで120度ずらせそうに思います。


負荷Rが3個あって仮にRが1000ΩとすればXL=XC=1732Ω、とし電源RとXC、RとXLを各直列につなぐとRには電源電圧Vに対して60度遅れと進みがRにかかります。Rの他端は中性点側につなぐ。これで120度の位相が発生します。次に-Vを3個目のRにかけますが電圧がそのままかかるので他のRに等しくするためにRを2個直列にします。
 これで3個のRに120度ずつずれた電圧をかけたことになりませんか。電圧は電源電圧の1/2Vになりますが。
 あまり自信はありません。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

お礼メール随時受信にしていたのに、何故か飛んでしまいました。申し訳ありません。

うーん・・・なんとなく意味はわかるのですが、図解がないと私みたいな鈍い人間にはなかなかピンときません(汗)

先ほど一番新しい方の回答にお礼をしたのですが、その方のご指摘どおり、やはり電圧だけでなく出力も均等にしたいなら、大本の電源から三相に代えて、一次回路を三個作ってしまった方が結論的には一番安全だと感じました。

また何かありましたら、よろしくお願いします。

お礼日時:2009/05/26 00:39

No.1です。


もちろんRを組み合わせます。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

えーと(汗)
もう少し具体的に書いて頂かないと良く判らないのですが・・・

お礼日時:2009/05/25 15:06

LやCを使った移相器(phase shifter)で位相を120度、240度ずらすことが考えられますが、実際に使ったことがないのでこれ以上は判りません。

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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

やはりLやCを使った移相器しかありませんか・・・。
そこで更に質問なんですが、通常コイルのLは位相を90度遅らし、コンデンサーのCは位相を90度早めると記憶してます。
以上のことからモーターの力率改善用の進相コンデンサーは知っているのですが、LとCは同じ90度同士の遅相、進相なのに、どうすれば120度や240度のずれが起こせるのでしょうか?

単純に考えると回路に
Lを付加すれば90度遅相
Cを付加すれば90度進相
LとCを付加すれば±0度
の3パターンしか出てこないのですが・・・。

もしご存知ならご回答お願いいたします。

お礼日時:2009/05/25 02:08

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http://oshiete1.goo.ne.jp/qa5657747.html

上記の質問でコンデンサを複数を繋げても位相を90°以上遅らせることが出来ないという回答を頂いているのですが、
とすると180°とか270°といった位相分遅らせたい場合、
どうすれば良いのでしょうか?

特にパッシブな素子を使った場合、どうすれば良いのでしょうか?

Aベストアンサー

コンデンサもインダクタも位相が回るのは電圧と電流の間の関係です。
電圧の位相を基準として電流の位相が進むとか遅れるとか言っている
のです。

したがって、多段にして大きく位相を遅らせるには、たとえば
1.入力電圧を電流に変換し
2.電流に対して電圧位相が遅れる素子(コンデンサ)にその電流を与え
3.これにより遅れた位相の電圧を電流に変換し
4.上記2~3を繰り返す

ことにより、位相はいくらでも遅らせることができます。電圧を
電流に変換する部分に抵抗を使います。

結局出来上がった回路は直列抵抗と並列コンデンサからなる
いわゆる積分回路(の連鎖)となります。

電圧/電流の変換が必須なので、積層セラミックコンデンサ
のようにコンデンサ自体がたくさん重なっていてもそれだけで
位相が遅れるわけではありません。

ただし、パッシブな素子だけでこれを行うと1段で位相を90度
遅らせるためにはコンデンサの両端の電圧をほとんど0にしなくては
ならず、出力は極端に小さな出力になってしまいます。

OPアンプなどを使ってミラー積分回路を構成すればこの問題は
解消されます。その代わり直流での動作が不安定になります。
結局直流安定度を確保するために低周波での精度を犠牲にして
設計しているのが実情です。

コンデンサもインダクタも位相が回るのは電圧と電流の間の関係です。
電圧の位相を基準として電流の位相が進むとか遅れるとか言っている
のです。

したがって、多段にして大きく位相を遅らせるには、たとえば
1.入力電圧を電流に変換し
2.電流に対して電圧位相が遅れる素子(コンデンサ)にその電流を与え
3.これにより遅れた位相の電圧を電流に変換し
4.上記2~3を繰り返す

ことにより、位相はいくらでも遅らせることができます。電圧を
電流に変換する部分に抵抗を使います。

結局出...続きを読む

Q広帯域 90°位相シフト回路を教えてください。

ある物体に100Hz~1MHz程度の周波数で定電流を印加し、それから得られる出力電圧と入力電流から、その物体のアドミタンス軌跡を描こうとしています。方法としては、入力電流と出力電圧を乗算し、Re成分を求め、入力電流を90°位相シフトし、出力電圧と乗算し、Im成分を求め、アドミタンス軌跡を描こうと考えています。

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よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

周波数範囲が広いので、全周波数の入力に対して90度位相の出力を得るのは難しくなります。

それよりは、最初から90度位相の出力を作ってしまえばいいのです。
そのような用途に使えるIC(AD9850)が販売されています。
http://www.analog.com/jp/rfif-components/direct-digital-synthesis-dds/ad9850/products/product.html
二つのAD9850を同期させて片方の位相を90度異なるように設定します。

こちらは2個のAD9850の評価ボードを使って位相差のある信号を発生させる回路の記事です。
http://www.icom.co.jp/beacon/kousaku/001530.html

Q単相と3相の違い

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ですから、このままではモーターは回りません。そこで少し右に回るように手を加えてやると、右にどんどん回りだします。
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Q電源 200V単相と3相の違い

電源 200V単相と3相の違いについて教えてください。
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電気のことはぜんぜん分からないので詳しくお願いします。

あと、200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V30A(3相)から電源をとるとどうなりますか?(家庭用電源ではなく、会社の電源です)

200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V50A(3相)から電源をとるとどうなりますか?

Aベストアンサー

> 電源200V単相と3相の違い…

すでに三人の方から回答があるとおりですが、まだ出ていないことを補足します。
(なお、既出の一部に明らかな誤解もあるようですが、それを指摘することは、規約違反となり、削除対象とされるので控えます。)
電気の理論には、「対地電圧」という考え方があります。大地に対する電圧です。単相200Vの対地電圧は、100Vしかありません。それに対し、三相200Vの対地電圧は、173Vまたは200Vあります。この違いは、万が一感電した場合の人体に及ぼす危険性に影響します。このため、住宅の屋内では原則として、三相200Vを使用することができません。ご質問は、会社ということですから、この点はクリヤされますが、そのサーバーが、対地電圧150V以上に耐える設計がなされているかどうかを、確認する必要があります。

> あと、200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V30A(3相)から電源をとると…

前項の問題がクリヤしたとして、次に、質問者さんの会社が、低圧受電か高圧受電かによって、この答えは変わってきます。
電力会社から200Vの低圧で受電し、単相と三相の二つのメーターが付いている場合、原則として単相負荷は単相契約で使用します。何らかの事情で単相負荷を三相契約で使用したい場合は、事前に電力会社と協議し、それなりに基本料金を支払うことが必要です。
6,000Vあるいはそれ以上の高圧で受電し、自社内で200Vに落として使っている場合のうち、電力会社との契約が「負荷契約」であったら、前述の低圧の場合と同じです。
高圧受電で、電力会社との契約が「変圧器契約」であれば、単相負荷を三相配線で使用しても、道義的には問題ありません、ただし、三相変圧器に単相負荷をかけると不平衡が生じ、電圧降下や変圧器の温度上昇を招く場合もあります。事前に十分な技術的検討が必要です。

> 200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V50A(3相)から電源をとると…

200Vで30Aということは、6kVAの容量といいます。200V50A(三相)は、17.3kVAですが、そこに6kVAの余裕があるかどうかを検討しなければなりません。単相の電源盤からとるとしても、同じです。余裕がなければ、電線を太くして、ブレーカも大きなものに取り替えることなどが必要になります。
どのような業種の会社か存じませんが、「エアコンのスイッチを入れたら、サーバーまで落ちてしまった」ではしゃれにもなりません。
経験的に、単相にしろ三相にしろ、6kVAもの余裕がある電源盤は、比較的少ないように思います。事前に電気工事業者と十分な打ち合わせをされることをお薦めします。

> 電源200V単相と3相の違い…

すでに三人の方から回答があるとおりですが、まだ出ていないことを補足します。
(なお、既出の一部に明らかな誤解もあるようですが、それを指摘することは、規約違反となり、削除対象とされるので控えます。)
電気の理論には、「対地電圧」という考え方があります。大地に対する電圧です。単相200Vの対地電圧は、100Vしかありません。それに対し、三相200Vの対地電圧は、173Vまたは200Vあります。この違いは、万が一感電した場合の人体に及ぼす危険性に影響します。このため、住...続きを読む

Q位相って何?

最近計測器を扱う会社に就職したのですが、文系出身で電気のことが全然わかっていません。
「基礎からわかる電気の本」みたいなものを読んで勉強しているのですが、そんなにすぐにも理解しきれません。
新人研修などでも、交流の話のあたりで「位相」という言葉がしばしば出てきて、しかも重要そうだったのですが、全然わかっていません。
そこで、どなたか「位相」についてお教えいただけませんでしょうか?
きちんと正しい知識を理解し切れなくてもかまわないので、小・中学生でもなんとなくつかめる程度で、わかりやすく「こんな感じで捉えておけば大丈夫だよ」ということを教えてください。
現在は、「位相って何?」「位相ってどんなものか知るとどう役に立つの?」ということもわかっていません。
どなたか、電気に詳しくて、なおかつ難しい言葉を使わないでも説明できる方、お願いいたします

Aベストアンサー

位相を抜きにして考えると、SINもCOSも同じものです。SINとCOSは位相がずれてるだけなんです。
はい、意味がわかりませんね。では次。

時計の長針は1時間に一周します。2台の時計の位相が同じであればつねに同じ時間を指してます。1年後に見ても同じ時間を指してます。これが位相がずれてない状態です。
2台の時計の位相がずれた時計の場合、例えば片方が10分の時もう一方が15分を指してたとしましょう。位相が5分ずれてます。30分後見に行くと40分と45分を指してます。
1年後見ても10分と15分を指してます。これが位相がずれた状態です。
だんだん時間がずれていく時計は周波数がずれてる時計ですので、位相がずれてるのとは違います。

>位相ってどんなものか知るとどう役に立つの?
同じ位相の信号を足すと信号が倍になります。
逆に位相が180度ずれた(時計で言うと30分ずれた状態、正弦波のプラスとマイナスが逆になった状態)信号を足すと信号は0になってしまいます。

実際に電気の研修で交流がうんぬんってことは、多分コイル(L)とコンデンサ(C)の説明で出てきたんじゃないですか?
コイルで進んでコンデンサで遅れるとかいう奴。
実際に回路で使う時には、コイルもコンデンサもフィルタ位にしか使わないので、俺はあまり位相を意識しないで使ってます。
なので、重要というか知っておいて損は無いってレベルじゃないかと思います。

位相を抜きにして考えると、SINもCOSも同じものです。SINとCOSは位相がずれてるだけなんです。
はい、意味がわかりませんね。では次。

時計の長針は1時間に一周します。2台の時計の位相が同じであればつねに同じ時間を指してます。1年後に見ても同じ時間を指してます。これが位相がずれてない状態です。
2台の時計の位相がずれた時計の場合、例えば片方が10分の時もう一方が15分を指してたとしましょう。位相が5分ずれてます。30分後見に行くと40分と45分を指してます。
1年後...続きを読む

Q三相交流でR,S,Tの三線が120°位相がズレて電気が流れていて疑問に

三相交流でR,S,Tの三線が120°位相がズレて電気が流れていて疑問に思ったのですが、中性線(R,S,TならばS相)は接地されていますが、接地されているのにも関わらず電気が流れたのならば地絡電流にはならないのでしょうか?
考え方が違うのでしょうか?
回答のほうよろしくお願いします。

Aベストアンサー

No3です。
図は先の私の回答を絵にしたものです。
アースも1本の電線として考えると分かりやすいかもしれません。

Q単相モーターと三相モーターの違い。その利点と欠点。を教えてください。

位相の数が違う。といってもその「位相」って言葉から複雑怪奇。バカにでも理解できるようにわかりやすい言葉で教えてください。
単相と三相の利点と欠点。使い分け方。マメ知識なんぞ教えてください。
恥ずかしくて誰にも聞けないんです。

Aベストアンサー

一番大きな違いは、簡単な構造で、起動できるか(自分で回転を始められるか)どうかだと思います。一番簡単な構造である 誘導電動機で三相の場合はスイッチを入れるだけで回転を始めますが、単層の場合は、唸っているだけで回転を始められません。単相電動機でも何らかの方法で回転させれば、(例えば手で回しても良い、回転方向は、回してやった方向で決まる。)回転を続けます。この方法には、コンデンサー起動、反発起動等がありますが 1/2HPぐらいまでの小さなものに限られます。町工場など住宅地では、三相交流の供給が受けられませんので苦労したこともありました。


hp

Q三相200Vを単相200Vで使用したい

三相200V電源を単相200V電源として使用したいのですが。
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以前にいづれかがアースに落ちている場合があると聞いたことがあり,この辺が不明なのですが。

Aベストアンサー

いくつか逆質問になります。

【1】 単相200Vの負荷は何でしょうか。
(a) 電熱器・電気炉、溶接機など。
(b) 蛍光灯・水銀灯、エアコンなど。

(a) のグループでしたら、三相電源に単相負荷をかけることは一般的に認められます。
(b) のグループは、単相三線式の電源で使用することが基本であり、三相電源からの使用は認められません。

【2】 前項の(a)であるとして、単相負荷の容量はどのくらいですか。また、三つに分割できますか。

【3】 三相電源の接地形態はお分かりですか。
(a) 動力専用バンクの三角 (またはV) 結線で一線接地。たぶん S線が接地されている。
(b) 灯動兼用バンクの V結線で、中性点接地。たぶん S線とT銭の中間で接地されている。

(a) のケースで単相負荷を取り出すには、三つに分割できる場合は、各相に均等になるように。(b) のケースでは、電灯と共用されている変圧器の容量が大きいので、中性点が接地されている相につなぐ。

【4】 電力会社との契約種別。
(a) 低圧。
(b) 高圧または特別高圧。

(a) の場合は電力会社の、(b) の場合は主任技術者の指示を仰ぐことが必要です。

いくつか逆質問になります。

【1】 単相200Vの負荷は何でしょうか。
(a) 電熱器・電気炉、溶接機など。
(b) 蛍光灯・水銀灯、エアコンなど。

(a) のグループでしたら、三相電源に単相負荷をかけることは一般的に認められます。
(b) のグループは、単相三線式の電源で使用することが基本であり、三相電源からの使用は認められません。

【2】 前項の(a)であるとして、単相負荷の容量はどのくらいですか。また、三つに分割できますか。

【3】 三相電源の接地形態はお分かりですか。
(a) 動力専用バ...続きを読む

Q単相交流を3相交流に変換する方法について

家庭用電源(単相100V,60Hz)のコンセントから入力を取り,三相交流を発生させたいのですが,
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なるべく簡単な回路の方が良いため,位相のずれは正確に120度でなくても良いです.
出力側で5Aくらいの電流を流せるようにしたいです.

Aベストアンサー

たぶん出力電圧が不明ゆえ、容量がわかりません。

しかし以下のような高価な産業用のインバータはどうでしょうか?

http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/melfansweb/inv_spec/inverterProductInfoServlet.do?menu=1&formNM=FR-S510WE-0.75K



それともご自身で組まれるのでしょうか?

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家庭用交流回路には、接地側(白線)と非接地側(黒線)があり、「白線は安全」、「黒線は感電の危険あり」ということになっています。私の疑問は、「交流とは、プラスとマイナスが交互に入れ代わるもの」と記憶していますので、「接地側も、非接地側も交互に入れ代わるのでは?」と思った次第です。この辺りを理解したいのですが、よろしく御願い申しあげます。

Aベストアンサー

>高電位のトランスを接地させる=ショート…

#3です。
通常は片側しか接地しませんから、接地された側が大地と同電位になるだけです。電流は電位差のあるところに流れるのであって、同電位のところには流れません。したがってショートするとは言いません。
なお、その接地したところ以外で、電線が垂れ下がったり、機械の絶縁が壊れたりするとショートします。これを地絡事故といいます。

>電柱からのアース線にはスゴイ電流がいつも流れている…

一般に電気は抵抗の少ないところに流れます。アースの抵抗は、電線の抵抗に較べればはるかに大きいものです。通常は、抵抗の少ない電線の中ばかりを流れ、アース線に電流が流れることはありません。
ただ、電線も負荷機械もすべて絶縁してありますが、人間の作るものに完璧なものはありません。どんなに丈夫な絶縁を施しても、ごくわずかな電流は漏れます。ふだんはこのわずかな漏れ電流が、電柱のアース線を通って、電源へ帰って行っているのです。


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