単相&三相電源の主な違い

1880年半ばに発電と配電が始まり、以来交流電源は一般の家庭用品、事務機器、産業機械に電力を供給するために使用されてきました。 交流電力は2つの形態で存在し、使用されています。すなわち、単相電力または三相電力供給のいずれかです。 どちらの形態でも、AC機器や機械に電力を供給するために使用されます。 一般的に、単相は家庭や中小企業の小さな負荷に電力を供給するために使用されている間、三相電源は、産業界の重い負荷を収容するために使用されています。 しかし、単相と三相の電源にはさまざまな違いがあり、この記事では比較表を使って詳しく解説します。

単相と三相の交流電源の違いに入る前に、電気における位相の基本について説明しましょう。

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単相と三相電源の違い

電気における位相

直流と異なり、交流はゼロからピーク値の間で揺れ動く電流である。

電気の位相電気信号では、周期的な信号の周波数と位相を次のように定義している。 位相は波形の時間的な位置で、常に度、°、ラジアンなどの単位で表記される。 電気系では、位相は、同じ周波数で共通の位相差を持つ異なる正弦波交流波形の数を指します。

交流電源の周波数は、地域によって異なるが、通常50/60Hzである。 一方、位相は使用する電気系統の種類によって異なる。 1周期は360°あります。 単相電源は1つの交流波しか持っていません。

三相電源は同じ周波数を持つ3つの等しく分離した波形を持っています。 1周期360°の位相が均等に3分割されています。 したがって、任意の2相間の位相差は120°です。

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単相電源

システム内のすべての電圧は同じ正弦波状で変動するタイプのAC電源は単相電源と呼ばれています。 これは、高温線または活線または線または相線として知られる電力線と、中性線という2本の線のみを使用して供給されます。

電力は、負荷を介して相線と中性線の間を流れます。 位相線は、中性線が負荷を流れる電流の戻り経路を提供しながら、負荷に電力を供給するために使用されます。

Single Phase Power Supply

図は、単相電源のAC電圧と電流の波形を示しています。 電圧はゼロ点とピーク点の間で変動しています。 最大ピーク点は90°、最小ピーク点は270°で発生します。 電圧はゼロになることもある。 そのため、単相電源は三相電源に比べて安定性に欠け、高電圧の機械に使用することはできない。 それは主に1000 Watt.

Since it only require two wires, single phase power supply is quite simple and the cost of designing is very cheap.It is used for appliances below 1000 Watt.

Since it only require two wires, single phase power supply is very simple and the cost of designing is very cheap.Thanks! しかし、ラインの障害によって電源障害が発生する可能性があるため、三相のような信頼性はありません。 あらゆる家庭用品からオフィス、産業界の小型設備まで、幅広い用途がある。 1000W以下の小型家電の電源として効率的です。

単相電源の欠点は、誘導電動機の回転磁界(RMF)を発生できないため、単体ではモーターを動かせないこと。適切な動作のためには、余分のモーター起動回路が必要です。

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三相電源

三相電源には120°離れた正弦波形の電圧が3つ含まれています。 三相電源は、3つの個別電源導体、すなわち個々の相に対して色分けされた3種類の電線で構成されています。 任意の2つの電源導体間の電圧と電流は120°位相離れている間。 826>

Three Phase Power Supply負荷への電力供給に使用される三相電源は、デルタ構成とスターまたはワイ構成の2つの構成のいずれかで接続できます(スターとデルタはそれぞれYとΔの記号で表わされます)。 デルタ構成では、中性ケーブルはありません。 それだけで3相ケーブルまたは電源ケーブルを使用して、負荷に電力を供給する。

While スターまたはワイ構成では、4番目の中立ケーブルがある。 中性線は、変圧器または発電機の三相巻線の組み合わせの共通点から延長されます。 したがって、ワイまたはスター構成は、3つの電源ケーブルと1つのニュートラルケーブルを含む三相電力を供給するために4つのケーブルを必要とします。

Star Delta Connected Three Power Supplyニュートラルケーブルは、AC電力伝送が三相スターまたはワイ構成を使用して行われる理由であるシステムの障害電流を検出するために有益である。 Wye接続の電源は、3つの単相回路に電力を供給するために使用することができます。 単相電源は、相ケーブルと中性ケーブルの間で取ることができ、これは主にEUとアジア諸国で行われています。 また、3相電源は、120°異なる3つの個別交流波形を含んでいます。 図に示すように、どの時間帯でも瞬時電圧は0点にならない。 従って、3相電源は単相3線式電源に比べ、安定した電力を供給することができます。 1000ワットを超えるような重負荷の電源に使われます。 また、他の2相が電力を供給するため、1相に障害が発生した場合の停電の影響を受けにくい。

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    以下、単相と多相(三相)電源の主な違いを説明します。

    単相電力より信頼性と効率性が高い インダクションモータの回転磁界を発生できない
    単相電源 三相電源
    すべての電圧が同じ正弦波パターンの交流電力 120°位相差を持つ正弦波電圧が3つある交流電力。
    回路を完成させるために2本のワイヤしか必要としません。
    構成に応じて3または4の導体を必要とし、分割位相システムとしても知られています。
    単相は非常にシンプルです。 それは単相よりも複雑です。
    それは1000ワット未満の小さな負荷を供給することができます。 それは1000ワット以上の重い負荷を供給することができます。
    電源障害は、信号電源ラインの障害による電源障害に影響を受けません。
    それは三相として信頼性と効率が低いです。
    電圧と電流が1サイクルでゼロになる 電圧と電流がゼロにならない
    インダクションモータの回転磁界を発生できない
    余分な回路を使わずに回転磁界を発生できる。
    供給電圧は位相と中性の電圧差に等しい。 位相間電圧は位相電圧の√3倍に等しくなる。 中性電圧への位相が単相電圧に等しい間、
    それは同等の3つの単相AC電源に比べてより少ない電力を運ぶ。
    それは短い距離の電力分配に使用されているように高い電力を運ぶことができる。
    単相の電力損失は相対的に高く、 三相の電力損失は相対的に低い。
    三相電源に変換するには高価なコンバータが必要です。 Wye 配置の三相電源は、相線と中性線のいずれかを使用して3つの単相を提供できます。
    それは多相システムと比較してより経済的ではありませんが、同じ電力を供給するために6ではなく4線だけを使用するのでより経済的です。
    家電やオフィス機器の電源に使われる。 産業における重負荷の電源に使われる。

    このテーマの結論は、単相電源はシンプルで安く設計できることから家庭やオフィスなどの小さな負荷に使われることです。

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