三相交流は単相交流の組み合わせ

三相交流の発生原理

三相交流 は単相交流を3つ重ねてできたものと考えることができます。

次の図は三相交流発電機の概略図です。

図のように、三相交流を発生させるための3組の導体  A、B、C を平等な磁界中に配置します。

三相交流を発生させるために重要なことは、3組の導体  A、B、C の間隔が電気的に互いに 120度 \(\cfrac{2π}{3}\) [rad] ラジアン の間隔で配置してあるということです。

3組の導体 A、B、Cを、反時計方向に 角速度 \(ω\) [rad/s] で回転させると、三つの起電力が発生します。

このとき発生する起電力は、振幅(大きさ)と周波数が等しく 位相 が互いに \(\cfrac{2π}{3}\) [rad] 異なる三つの起電力となります。

このように、3組の単相交流を一つにまとめたものを 三相交流 といいます。

この三相交流は、互いに大きさが等しく 位相差 が \(\cfrac{2π}{3}\) [rad] であり対称になっていることから 対称三相交流 といいます。

3組の導体 A、B、C に発生する起電力

それぞれの導体に発生する起電力の値は、次のようになります。

\(E_m\) は最大値を表します。

導体 A を基準として

角速度 \(ω\) [rad] で反時計方向に回転させます。

■ 導体 A に発生する起電力

\(e_a=E_m\sinωt\) [V] 

■ 導体 B に発生する起電力

\(e_b=E_m\sin(ωt-\cfrac{2π}{3})\) [V] 

■ 導体 C に発生する起電力

\(e_c=E_m\sin(ωt-\cfrac{4π}{3})\) [V] 

以上で「三相交流は単相交流の組み合わせ」の説明を終わります。