電験3種WebHandMade[過去問・解答・重点学習]

三相交流回路計算ノート
















































三相交流回路計算ノートの要点


  1. 三相交流回路の計算は、理論・電力・機械・法規において必須となる学習単元である。

  2. 単相交流回路とは、電源の位相が全て同相の交流回路をいう。

  3. 単相交流回路は、電源が一つだから単相だといっているのではなく、複数の電源があっても全て同相なら、単相交流回路となる。

  4. 三相交流回路とは、三相の電源の位相がそれぞれ異なる交流回路をいう。

  5. 一般に、三相交流回路の電源電圧の相互間には、120°=2π/3[rad]の位相差があり、電圧の大きさ(絶対値)は同じである。

  6. 5の状態であれば、電源電圧の複素数の和は0となる。
    この関係は、ベクトル図から簡単に確認することができる。

  7. 平衡三相交流回路は、単相交流回路三つ分と考えることができる。

  8. 単相交流回路一つ分(一相分)を取り出して計算すれば、三相交流回路の状態を把握することができる。

  9. 電源の供給は、『電源』『線路』『負荷』の3区分で考える。
    対象が広範囲でも部分的でも同じである。

    発電所→送電線→負荷
    変電所→配電線→負荷
    分電盤→配線→負荷
    コンセント→コード→負荷

  10. 三相電源の結線には、Y結線、Δ結線、V結線がある。

  11. 三相負荷の結線には、Y結線、Δ結線がある。

  12. 相電圧とは、各相の電源と負荷インピーダンスに加わる電圧をいう。

  13. 相電流とは、各相の電源と負荷インピーダンスに流れる電流をいう。

  14. 線間電圧とは、各線路間に加わる電圧をいう。

  15. 線電流とは、各線路に流れる電流をいう。

  16. 中性点とは、電源又は負荷の基準となりうる点をいう。

  17. 仮想中性点とは、Δ結線をY結線に等価変換した場合の中性点をいう。

  18. Y結線の電圧と電流の関係

    線間電圧=√3×相電圧
    線電流=相電流

    ※線間電圧の位相は、相電圧の位相より、30°=π/6[rad]進んいる。

  19. Δ結線の電圧と電流の関係

    線間電圧=相電圧
    線電流=√3×相電流

    ※線電流の位相は、相電流の位相より、30°=π/6[rad]遅れている。

  20. V結線の電源は、二つの電源でΔ結線と同様に、三相負荷に三相電力を供給することができる。

  21. VーΔ回路の電圧と電流の関係

    線間電圧=相電圧
    線電流=電源相電流
    線電流=√3×負荷相電流

  22. 三相有効電力=3×相電圧×相電流×力率
    三相有効電力=√3×線間電圧×線電流×力率

  23. 三相無効電力=3×相電圧×相電流×無効率
    三相無効電力=√3×線間電圧×線電流×無効率

  24. 三相皮相電力=3×相電圧×相電流
    三相皮相電力=√3×線間電圧×線電流

  25. 力率=cos(相電圧と相電流の位相差)
    無効率=sin(相電圧と相電流の位相差)

  26. YーΔ回路、ΔーY回路、ΔーΔ回路のΔ結線をY結線に等価変換して、YーY回路すると計算しやすくなる。

  27. YーY回路ならば、即座に一相分の等価回路(単相回路)を抜き出すことができる。

  28. 三相電源の電圧の位相の順番を相順(相回転)といい、基準相に対する位相の遅れる順番で表記する。

  29. 相順に関する但し書きがない場合は、アルファベットの順番を相順とするのが慣例である。
    abc、RST、UVW



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