V結線で三相交流を供給できる理由について

質問

三相交流は位相が120度ずれた3つのベクトルで表されますが、そのうちの一相が欠落しV結線となっても、欠落前と同様に三相交流を供給できる理由がわかりません。

一相が欠落するということは、3本のベクトルのうち1本がなくなるということだと思います。またV結線では欠落した相の負荷に、残っている2つの電源が直列に繋がることで電力を供給しているようにも見えます。そこで120度開いた2本のベクトルの和を考えると、60度の方向に伸びた同じ大きさのベクトルができます。手元の参考書ではこのベクトルをマイナスにし、ちょうど欠落したベクトルと重なるため三相交流を供給できると説明されているのですが、ここが何度読んでも理解できません。

なぜ2つの電源の和をマイナス（240度方向）として考えることができるのでしょうか。

三相交流について勉強を始めてまだ日も浅く、Δ結線の電流の流れもいまいちよくわかっていない状態ですので、ご回答頂くのに必要であればその辺りも補足して教えて頂けるとありがたいです。よろしくお願いします。

回答No.1

sou_tarou · ベストアンサー

イメージでばっくりせつめいしますと

>一相が欠落するということは、3本のベクトルのうち1本がなくなるということだと思います。

ココが違います。電源電圧がなくなるわけではないです。
Δ結線の1辺のコイルがなくなるのですが、電源がなくなるわけではないので、残りのコイルに流れるのです。
Ｖａｂの電圧が（デルタの1辺の）Ｅａにかかり　ＶｂｃがＥｂにかかります　すると　コイルの無いＶｃａの電圧がＥａとＥｂに（マイナス方向に）かかることになります。（と言う風にとらえてください）

2次側でも同じようになるので３相交流が現れるのですが、巻線で考えると　コイルのない相の分を他の２相で賄っているため余計に電流が流れてしまいます。そのために利用率が下がる。

＞なぜ2つの電源の和をマイナス（240度方向）として考えることができるのでしょうか。

これは先の説明と重複しますが、コイルのない電源のベクトル　たとえばＶｃａとします。
これがＡ，Ｂのコイルに逆向きにかかるからマイナスの和となります。

ベクトルの方向を考えてみてください。
交流においてベクトルの方向は非常に重要です。
ある瞬間にどの方向を向いているかを表しています。
電源電圧とコイルの電圧の方向を良く見てください。
コイルのない電源電圧　Ｖｃａとします。　それとコイルの電圧の向きが反対になっていると思います。
Ｖ結線などで検索するといろいろと出てくると思います。
リンクを張っていただくのも一つの方法かと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。

書籍で読んだものでして、リンクや画像を張ることができませんでした。文章だけのわかりにくい質問だったかと思いますが、丁寧にご回答頂きありがとうございます。

電源電圧がなくならないという部分を参考にベクトル図などいろいろ書いて確かめてみようと思います。