発電について

質問

不平衡の発電について教えてください。
平衡しているときは正相のみで回路を考えればよいというのは想像できるのですが、不平衡時の「零相、正相、逆相」に分けるという事がよく
理解できません。零相と逆相とはどのような成分で、どのような働き（影響）をするのでしょうか。

回答No.1

sou_tarou · ベストアンサー

詳しくないので参考にイメージだけ

三相平衡を扱う方法はご存知と思います。
不平衡を三相平衡を扱うように計算できたらよいと思いませんか？
つまり、三相平衡で計算できるものに分解できたらいいとおもいませんか？
対称座標法の考え方は
通常の三相電圧、三相電流（平衡していても不平衡でも）を平衡した、正相分、逆相分、零相分の３つに分解して考え、のちに合成すると言うものです。

たとえば、断線して電流が流れなくなっていたとしても、正相分、逆相分、零相分の合成で０となっていると考えるわけです。

正相分とはａｂｃの順に回転するある大きさの平衡した電圧・電流を考えます。
逆相分とは回転方向が逆の（ｂ、ｃが入れ替わっている）平衡したものを考えます。
零相は３相各相同じ大きさで同じ位相を持ったものと考えます。

正相分、逆相分、零相分と分けるとそれぞれが平衡しているので、今まで知っている方法で計算できます。で、計算の後に戻してやることになります。

ということで、成分については
逆相分は正相分と回転方向が反対の平衡したある大きさを持った、電圧、電流となると思います。
零相分は同じ大きさ、位相を持った電圧、電流となると思います。

はたらきについてはわからないので識者の方の投稿を待ちたいと思います。

お礼

返答ありがとうございます。とても分かりやすい説明です！
お恥ずかしいのですが、分解した成分が「正相、逆相、零相」という
三つのみで表す事ができるのか分かりません・・・何故でしょうか？

回答No.2

bomb77

こんにちは。

＞分解した成分が「正相、逆相、零相」という三つのみで表す事ができるのか分かりません・・・何故でしょうか？

対称座標法により数学的に可能になります。

三相交流発電機にて
相順がa→b→cである三相対称電流I1↑を正相電流。
相順がa→c→bである三相対称電流I2↑を逆相電流。
単相電流I0↑を零相電流。(I↑はベクトル)
とした場合、a相基準で
a相電流　Ia↑＝I0↑+I1↑+I2↑
b相電流　Ib↑＝I0↑+(a^2)*I1↑+a*I2↑
c相電流　Ic↑＝I0↑+a*I1↑+(a^2)*I2↑
で表すことができます。
但し、
a＝ε^(j2π/3）＝(-1/2)+(j√3/2)
a^2＝ε^(-j2π/3）＝(-1/2)-(j√3/2)
1+a+a^2＝0 です。

逆にIa↑、Ib↑、Ic↑から
I0↑＝(1/3)*(Ia↑+Ib↑+Ic↑)
I1↑＝(1/3)*(Ia↑+a*Ib↑+(a^2)*Ic↑)
I2↑＝(1/3)*(Ia↑+(a^2)*Ib↑+a*Ic↑)
を求めることが出来ます。

よってNo.1さんがおっしゃるように回路計算が楽になります。

発電機に逆相電流が流れた場合、逆相分は発電機の磁界回転方向と逆方向になるので2倍の同期速度で回転し結果、巻線の温度上昇が増し定格出力が得られなくなります。

三相交流発電機の許容逆相電流はJEM-1435、JEMA－1354等で定格電流の15％以下とされています。

お礼

遅れて大変申し訳ありません。
返答ありがとうございます！