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電気回路Ⅱ 演習 第4
回
不平衡3相回路の場合
Y-Y,Δ-Δ結線について
ひずみ波の基礎
不平衡3相回路



これまでの3相回路では同一の負荷が接続され
ていた.
異なる負荷が接続された場合を不平衡3相回路
という.
今までは各相電流は2π/3の位相ずれを持って
いたが,不平衡の場合はそうならないことに注
意する
Y-Y結線の場合


電源の相電圧Ea,b,cは2π/3の位相ずれを持つ
異なる負荷が接続されている.→電流の位相は,負荷の値に依存
する
相電流
相電圧
Ia
線間電圧 Vab
 E a  Eb
E a ~
E c ~
~
Ia
E b
相電圧
Z a
Vc
Ib
Ic
線電流
Z c
Va
Zb
Vb
平衡3相のY-Y結線の場合
線電流
相電圧
Ia  Ib  Ic
E a ~
E c ~
Ic
Ia
~
Z
Z
E b
Z
Ib
中央の線を流れる電流は
Ia  Ib  Ic  0
よって真ん中の線は必要なし
平衡と不平衡の違い
 N-N’間の電圧は0とみなすことはできない
相電流
相電圧
Ia
線電流
相電圧
Z a
E a ~
N
E c ~
Ia
~
Vc
E b
Z c
Va
N’
Zb
Vb
Ib
Ic
今までのように3つの回路に分解して解くことはできない
つづき
相電流
相電圧
Ia
線電流
~
Vc
E b
Ib
Ic
相電圧
Z a
E a ~
N
E c ~
Ia
Z c
Va
N’
Zb
Vb
1.電源のEa,b,cは2π/3の位相ずれを持ち,同じ強さである.
2.したがって,線間電圧は,変わらない
3.中性点N’に流れ込む電流の和は0となる.
V  V  V  0 (V  E  E , V V も同様) (1)
ab
bc
ca
ab
a
b
bc
ca
Ia  Ib  Ic  0
4.線間電圧と負荷に発生する電圧の関係から
V  Z I  Z I
ab
a a
b b
Vbc  Z b Ib  Z c Ic

(2)より Ic   Ia  Ib
(2)
(3)
(4)

として(3),(4)を解く.
線電流は
Ia 
Z cVab  Z bVca
Z a Z b  Z b Z c  Z c Z a
同様に
 V  Z V
Z
a bc
c ab
Ib 
Z a Z b  Z b Z c  Z c Z a
 V  Z V
Z
b ca
a bc
Ia 
Z Z  Z Z  Z Z
a
b
b
c
c
a
負荷の端子電圧は
Va  Z a Ia
Vb  Z b Ib
V  Z I
c
c c
N-N’間の電圧は
VNN '  E a  Z a Ia
問題1
Ia
Z a
E a ~
N
E c ~
~
E b
VNN '
Z c
Ib
N’
Zb
Ic
不平衡3相回路において,線電流 Ia,b,c [A]を求めよ
ただし E a  100 [v]
Z a  100[], Zb  50  j50 3[], Z c  50  j50 3[]
Δ-Δ結線の場合
線電流
E c
Ia
相電圧
~
~
~
E b
E a
Vc
Ib
I3
I1
相電圧



Z
V
Zc b a V
a
Z
b
I2
Ic
Va  E a
Vb  E b
V  E
c
c

E
I1  a
Z a

E
I2  b
Z
b

E
I3  c
Z c


E
E
Ia  I1  I3  a  c
Z a Z c


E
E
Ib  I2  I1  b  a
Z b Z a
 E
E
I3  I3  I2  c  b
Z Z
c
b
問題2
Ia
E c
~
~
~
E b
E a
I3
I1
Z c
Z a
Ib
Zb
I2
Ic
不平衡3相回路において,線電流 Ia,b,c [A]を求めよ
ただし E a  100 [v]
Z a  100[], Zb  100[], Z c  50  50 3 j[]