3相交流はわざと電流を0にしているけどなぜ？

質問

単層交流なら6本必要な電線が、三相交流なら三つの波が打ち消しあって
電流が0になり帰りの電線が必要ないため、3本の電線だけでいいと
書いてありましたが、何を言っているのかさっぱりわかりません。
どういうことですか？
もっと具体的に説明して頂ける方いらっしゃいませんか？

回答No.3

EleMech · ベストアンサー

まず三相交流は、合成する電流値をわざと０にしているのではありません。
発電機の構造上、０になってしまうのです。

通常発電機には、電磁誘導により発電できるコイルが三つあります。
そして、回転軸に電磁石又は永久磁石が取り付けられていて、それが回転する事でコイルに掛かる磁束（磁力）が変化する為、電気がコイルに発生するという原理です。
このコイルの配置が、１２０°づつ傾けられているので、三相は１２０°づつ位相があるわけです。

このコイルを一つずつ分割して、一つの発電機ごとに考えれば、電線が６本必要になります。
これが貴方の仰る単相交流なら６本必要という事です。
ただこの状態で送電するには、電線が二倍必要になります。
電気というのは、二つの線の間に電圧の差があれば電流は流れます。
そこで、発電機の三つのコイルをそれぞれ輪になるように繋いで、そこから線を取り出せば電線は半分で済むじゃないかという理論から、三相交流は三本になっています。

前述の通り、三つのコイルは１２０°づつズレて発電するわけのなで、発電量の大きいコイルと小さいコイルが出来てしまいます。
これらの波形の値を合成（合計）すれば、０になってしまうという事です。

お礼

ご回答ありがとうございます！
>発電機の三つのコイルをそれぞれ輪になるように繋いで、そこから線を取り出せば電線は半分で済むじゃないかという理論から、三相交流は三本になっています。
三つのコイルを輪にできるんですね。不思議な感じがします。

回答No.4

fxq11011

正確ではないが、発電機のコイルをY字型に取り付け、界磁のNは下Sは上で右に回せば、Yの下のコイルはN極を頭にして右に動きます、次にYの左上のコイルはS極を頭にして右に動きます。
つまり、界磁のN極側を通過する時と、S極側を通過する時は磁界の向きが逆になります、したがって発生する電流も逆になります。
回転中のY状態の一瞬を考えYの下のコイルに下向きの電流が流れるとすれば、上の二つのコイルには上向きに流れます、但し、上の二つはS極から少し離れているので、下のコイルより小さい電流ですが、二つのコイルの電流を合成（合計）すれば、下のコイルの電流と同じでかつ逆向きになります（Y字の真ん中で３つのコイルがつながっていても電流が流れません）。
Yの任意の二つの端から単相が取り出せます（上の例の一瞬は上２つの線間は電流が０になる一瞬です）。
以上、確か星型結線、他に三角につなぐデルタ結線があり、こちらは電圧について同様のことが起こるのでは・・・？。

お礼

ご回答ありがとうございます！
>界磁のN極側を通過する時と、S極側を通過する時は磁界の向きが逆になります。
　したがって発生する電流も逆になります。
イメージがだいぶできてきました。
絵があればもっと助かります。

回答No.2

tadys

単相交流の場合でも行きと帰りを合わせるとゼロになります。
ゼロにならない場合は漏電していることになります。
漏電ブレーカーはこの事を利用しています。

３相交流を理解するにはベクトルの加算の理解が必要です。
３相の線をそれぞれR、S、Tとし、中性点をNとします。
６本の電線を使う場合、Rに対して-Rを、Sに対して-Sを、Tに対して-Tを用意しますが、
-RはSとTを足したもの、-SはRとTを足したもの、-TはRとSを足したものに同じになります。
その為、-Rを用意しなくてもSとTがその代わりをします。他も同じです。

お礼

ご回答ありがとうございます！
１つまた疑問が出てきました。
>行きと帰りを合わせ、ゼロにならない場合は漏電している。
>単相交流の場合、漏電ブレーカーはこの事を利用している。
でも、三相交流の場合、この事は利用できない。じゃあ、何を利用して遮断するのですか？

回答No.1

nananotanu

電流が０→電位差があるだけで、流れ込んでくる電流はない→流れ込んでこないなら、返さなくてもよい→帰りの電線はいらない

電流が流れなくても電位差自体は有るのがミソです。

お礼

ご回答ありがとうございます
電位差があるだけか、そんな状態があるんですね。
不思議な感じがします。