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1級舶用機関整備士指導書

 事業名 舶用機関整備士の資格検定事業
 団体名 日本舶用機関整備協会 注目度注目度5


15)三相交流
 電気はたとえ交流であっても、各瞬間を見ればプラスとマイナスがあるわけで、二本の電線が必要なことは当然である。通常、家庭では二本の電線で電気を使っており、これを単相交流という。ところが送電線を見ると、鉄塔の左右の腕は各三本でて、三本の送電線を使い、これを三相交流という。
 補・74図のように三個のコイルを120度ずつ角度をずらして配置する。そして磁石を時計方向に回転すると、三個のコイルは磁力線の変化を受け、それぞれ誘導起電力が発生する。
 この起電力の生じかたは、コイルaa’から順に120度遅れて、aaの波形と同じ正弦波電圧を発生する。これを、電圧の位相が120度ずれているといい、このような交流を三相交流という。
 三相交流は、独立した発電用コイルが三個あるわけですからそれぞれの電圧を利用するためには、六本の電線が必要となる。
 補・75図のように120度ずつ位相のずれた三つの電線にはそれぞれ負荷がつながれている、単相回路が三組で電線は六本ある。しかし電線を二本ずつまとめて、それぞれを一本にすると三相路なる。
 
補・74図
三相交流発電機の構造
 
 
三相交流電圧の波形
 
 電線を二本ずつまとめると、電流が二倍になるように見えるが、120度位相の違った電流が加わるので、電流の大きさには変化がなく、このつなぎかたを、Δ(デルタ)結線または三角結線という。
 
補・75図
 
 
 また、補・76図ようにつなぐこともでき、この場合には三本まとめた電線には電流は流れません。これは、120度位相の電流三つを加えると0になるからです。従って線はいらなくなり、このようなつなぎかたをY結線また星形(スター)結線という。
 三相交流は、単相に比べて電線を一本増やすだけで、三倍の電気を流せます。
 
補・76図
 
 
16)誘導電動機
 電池で回すモータなど直流を使ったモータは整流子があるモータで整流子モータまたは直流モータと呼ばれる。
 しかし、交流の特性を生かしたモータである誘導電動機(誘導モータ)をつかうのが普通である。
 この原理を理解するために、補・77図のように、回転できる磁石の中に、銅棒をカゴ型にしてつくった回転子を置いた装置を考える。
 今、磁石を回転させてやると、回転子も磁石と同じ方向に回転する。磁石の回転を止めると回転子もとまり、磁石を逆方向に回すと回転子も逆方向に回る。
 実際の誘導電動機では、磁石を手で回すわけにはいかないので、磁石を回すかわりに、電磁石による交流の回転磁界を利用する。
 
補・77図
 
 誘導電動機の固定子に、補・78図のように配置したA、B二組の電磁石を共通の電源につなぐ。
 このとき、Aのコイルと直列にコンデンサCを入れておくと、AにはBの電流iBよりも位相が90度進んだ電流iAが流れる。そこで、補・78図のように交流の一周期ごとに電磁石の極の状態を描いてみると、電極が一定方向に回転したのと同じ結果が生じることがわかる。
 
補・78図
 
 このため回転子も同じ方向に回転する。
 誘導電動機は、整流子やブラシなどの部品も不要で、構造が簡単で、しかも回転数が変動しにくいという特徴を持っている。
 
補・79図







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更新日: 2020年11月21日

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