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【今さら聞けない】単相と三相の違い

2020年07月15日
技術ネタ

 

 

単相と三相の違い

 
 
 

電気の送り方には直流と交流がありますが、一般家庭で広く使われている「交流」は、
基本的にひとつの電線の中を電気が行ったり来たりします。
交流は更に「単相(交流)」と「三相(交流)」で分類されます。
単相と三相の大きな特徴は以下の通りです。

 
 

単相は基本的に家電製品など、比較的小さな電気を送る際に使われ私たちに馴染みの深い送電方法です。
三相交流は単相交流を等間隔に3つ重ね合わせたもので、
工場など大型設備に大きな電気を送る際に使われます。
単相が送電しない期間も他二相で送電し、単位時間に送電できる電力が3倍となります。
電流を減らし、より少ないロス(=発熱、無効電力)での送電が可能です。
3つの位相が短い間隔で次々と最大電圧に達するため、モーターなどで同方向への安定的な
回転性が得られます。高圧で配線も多いため一般家庭では基本的に使用されませんが
大きな電力が必要な工場や、発電所で重宝されます。

 
 

 
 

 
 

また、単相では2本の電線が使用されます(家庭のコンセント穴が2つなのはその為)。
交流のグラフ波形では一本の線が波打っており、波線(=位相)が1本なので単相といわれます。

 
 

 
 

電気が電線の中を行ったり来たりってことで、回路図で表すとこういう事になります。

 
 

 
 

回路図(左)では+(プラス)から入った電気がモーターを通って-(マイナス)へと抜けます。
グラフ波形で見ると、プラスへ電気が流れている状態です。
その逆が回路図(右)となります。

 
 

三相交流の電線は単相2線×3の6本、ではなく3本です。(コンセント穴が3つ)
まず、帰り道の3本は1本の共通帰線に纏められ4本となると考えられますが、、、
三相交流はU相、V相、W相と3つに分かれ、互いに影響しあいながら電気を流し、
波形図で見ると、三つの相の和はどの時点でも0になります。

 
 

 
 

つまり負荷(モーター)を通った後、電源に戻るはずの3つの電気は
中性点(3本の帰り道が交わる点)で相殺され、帰り道を通る電気が無くなります。

 
 

 
 

共通帰線を設ける必要も無くなり、3線のみで成り立つという仕組みになっています。

 
 

弊社では、トランス、リアクトル共に単相・三相いずれもご対応しております。
次回は、三相用トランスの構造を解説いたします。

 
 
 
 

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