こんにちは、三相交流を理解しようパート３です。ぽたです。
パート２では頭がこんがらがるような部分を理解しようとしました。
最終回になるかもしれませんですが、不平衡回路を完全に理解してくれることを目指します。
それではれっつごー！！
不平衡回路とは
不平衡回路とは、平衡回路ではない回路！
平衡回路とは、今までのインピーダンスがすべて同じ大きさのものです。つまり不平衡回路とは以下のような図の回路になります。つまり、流れる電流が線ごとに変わってきます。
ちなみに伝送することにおいて、平衡回路の方がノイズ耐性が強いです。つまり三相交流においては、不平衡回路は問題でしか出てこないです。
それでは具体的に考えていきましょう。
不平衡回路の考え方
まず、考えなくてはいけないのが、３つほどあります。
①3相とも同じ電流ではないということ
②電源側と負荷側の中性点(三角の中心)の電位差が0ではないということ。(Y型)
③キルヒホッフの法則に則り、線電流をすべて足すとゼロとなること
以上です。これを踏まえたうえで、Y型、Δ型について考えていきましょう。
不平衡回路（Y型結線）
このような図を考えてみましょう。(抵抗の値が小さい方が計算が楽なので、、、、)
①は頭の中に刻んでおいて、②から考えていきましょう。
中性点間には電圧がある
先ほども述べました通り、中性点oとo’には電圧が存在します。それを考慮したうえで、キルヒホッフの第一法則を考えると下図の様になります。
線電流(Y型のため＝相電流)は右下の様になっています。
これを同様に考えると、
こうなりますよね。カラフル見にくいですね逆に。
次に③を使って中性点電圧を求めていきましょう。
キルヒホッフの第一法則を用いる
キルヒホッフを用いて計算していきましょう。下の様に中性点電圧が求まります。ちなみにαはベクトルパラメータっていうらしいっす。
以上から、中性点電圧が求まりましたので、相電流を求めることができます。代入して求めてください。
計算結果とベクトル図はこのような形になります。検算してIa＋Ib＋Icを計算してもちゃんと0になることがわかります。
こんなつぶれている形してるんですね。
不平衡回路（Δ型結線）
このような図を考えてみましょう。
Δ型は中性点がないため、考え方が非常に楽です。線電流を求めてみましょう。
各相電流を求める
Δ型結線ではいきなり相電流が求まります。なぜなら相電圧は各負荷にかかっているからです。
上図の様に相電流が求まります。同様に相電流を求めると、
以上から線電流を求めることができます。
線電流を求める
あとは引き算して求めましょう。
このようになります。Yに比べたら簡単です。
ベクトル図を書くとこんなに簡単そうに見えるのに、なんでこんなに答えの数列は難しく見えるんでしょうか。信じられません。
最後に
今回は不平衡回路を見てきました。第１回、第２回と勉強してきたあなたなら余裕ですね。ただ、触れたことのなかった問題なだけです。
もちろん、電力消費求めろとか言われることありますが、ただ、電圧と電流を掛算するだけです。ちゃんと相電流×相電圧を３回やれば間違えることはありません。
見ていない方は前のやつも見ていってください。理解深まると思いますので！それではまた！
