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JIBトランス通信:『三相トランスの三相通電単相使用』
     〜(3)スター/デルタ結線〜

 
シリーズ(2)のデルタ/スター結線と1次、2次の関係が逆になっています。

単相出力比は両者同じであり、他の特性項目も同じものがほとんどですが、細かく見ると少し相違があります。

【結線図】 「スター/デルタ結線」

スター/デルタ結線 図

スター結線(参考写真)
デルタ結線(参考写真)

→ 単相1回路使用(スター・デルタ結線)

三相トランスの単相使用特性表 【スター・デルタ結線 単相1回路使用】
単相電流比
(単相出力電流/三相出力電流)
0.866
単相出力比
(単相出力/三相出力)
0.5
1次・2次電流比
1.15 × 1/R
2次端子電流比
u:v:w = 1:1:0
1次端子電流比
U:V:W = 2:1:1

電流位相

u 30度進み、v 30度遅れ、
   U 同相、  V 60度遅れ、  W 60度進み
有効1次電流比
0.75
銅損
三相時の約 1/2

下 【ベクトル図】 スター・デルタ結線 単相負荷1回路


ベクトル図(スター/デルタ結線・単相1回路)

→ 単相2回路使用(スター・デルタ結線)

三相トランスの単相使用特性表 【スター・デルタ結線 単相2回路使用】
単相電流比
(単相出力電流/三相出力電流)
u:v:w = 0.577:1:0.577
単相出力比
(単相出力/三相出力)
0.667
1次・2次電流比
1.53 × 1/R
2次端子電流比
u:v:w = 1:1.73:1
1次端子電流比
U:V:W = 2.65:2.65:1

電流位相

u 30度進み、v 同相、  w 30度遅れ、
U 19.1度進み、V 19.1度遅れ、W 同相
有効1次電流比
0.954
銅損比
三相時の約 5/9

下 【ベクトル図】 スター・デルタ結線 単相負荷2回路

ベクトル図(スター/デルタ結線・単相2回路)


スター/デルタ結線では、単相1回路使用の時、1次U端子電流が定格値に達する前に(※)2次U相電流が定格値に達します。
※定格1次端子電流値(1次線路電流)×0.866で2次コイル電流は定格値になる。

このため1次線路電流容量をフルに利用できません。
従って、単相電流比及び、単相出力比はスター/スター結線より低くなります。

単相1回路使用時の単相出力比は、デルタ/スター結線、スター/デルタ結線とも、0.5(スター/スター結線では、0.667)です。
しかし、単相出力比が小さくなる理由は異なります。
それぞれの結線について、下記の理由が挙げられます。

  • デルタ/スター結線の時は、コイル電流が定格値に達する前に、1次端子電流が定格値に達するため
  • スター/デルタ結線の時は、1次端子電流が定格値に達する前にコイル電流が定格値に達するため
1次端子電流比、2次端子電流比は単相1回路使用時及び、単相2回路使用時とも、デルタ/スター結線、スター/デルタ結線で比の大きさは同じですが、1次側は相順が異なります。

単相1回路使用時を例にとると、デルタ/スター結線では、電流比1:2:1がU、V、Wの順になるのに対し、スター/デルタ結線では、W、U、Vの順になります。

灯動共用トランスの多くは、スター/デルタ結線です。
このトランスの3相負荷、単相負荷同時使用時の電流分布を考える場合、スター/デルタ結線単相負荷1回路時のベクトル図を参照すると便利です。

3相平衡負荷時の電流ベクトルは単純ですから、これをスター/デルタ結線単相負荷1回路の電流ベクトルを重ねます。
そうすると三相・単相共用時の電流分布、電流位相関係が比較的容易に求められます。

【参考】:(前シリーズ)『三相トランスの単相運転』
前回シリーズ(2)スター/デルター結線

         

→ 三相トランスの三相通電単相使用

三相トランスの三相通電単相使用特性表


→ 三相トランスの単相運転(関連テーマ)

  結線図一覧




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