1.目的
Y-デルタ結線においては、1次と2次とで位相差30°があることは知られている。
デルタ-デルタ結線において、内接デルタ及び辺延びデルタ結線時の位相差(θ)を確認する。
2.計算結果
1次電圧を100Vとして2次電圧を振った時の位相差(θ)を示す。計算式の導き方は4項を参照。
なお、内接デルタでは電圧を半分以下にすることはできないため、50Vまでのデータとなっている。
内接デルタ | 辺延びデルタ | ||
計算式 | 電圧比 = | 計算式 | 電圧比 = |
電圧[V] | 位相差[°] | 電圧[V] | 位相差[°] |
100 | 0 | 100 | 0 |
90 | 3.7 | 110 | 3.0 |
80 | 8.7 | 120 | 5.4 |
70 | 15.6 | 130 | 7.4 |
60 | 26.4 | 140 | 9.1 |
50 | 60.0 | 150 | 10.5 |
160 | 11.8 | ||
170 | 12.9 | ||
180 | 13.9 | ||
190 | 14.7 | ||
200 | 15.5 |
3.結論
内接デルタの位相差は、辺延びデルタより大きく、最大で60°となる。
一般的な電圧タップ(±20%)での位相差は、10°以下であり、Y-デルタ結線の位相差より小さい。
辺延びデルタの最大位相差は計算式上30°となることがわかった。
参考までに、内接デルタ及び辺延びデルタの巻数比計算方法を導き、その検証を行った。
この内容については5項に示す。
4.位相差計算式
(1)内接デルタ結線
元のデルタ結線(黒△)と内接デルタ結線(赤△)との位相差θを求める。
元のデルタ結線の電圧を1として、内接デルタ結線の電圧をχとする。
三角形ABO(青△)を見た時、(Oは正三角形の重心)
AO= ,
BO= ,
∠ABO = 180 – 30 -θ = 150-θ となる。
ここで、正弦定理 から
これを解いて
この式から逆算で位相差θを算出する。
(2)辺延びデルタ結線
元のデルタ結線(黒△)と辺延びデルタ結線(赤△)との位相差θを求める。
元のデルタ結線の電圧を1として、辺延びデルタ結線の電圧をχとする。
三角形ABO(青△)を見た時、(Oは正三角形の重心)
AO= ,
BO= ,
∠ABO = 180-150-θ = 30-θ となる。
ここで、正弦定理 から
これを解いて
この式から逆算で位相差θを算出する。
5.巻数計算式と、その検証
(1)内接デルタ結線
元となる巻線数を1とした時、タップ電圧比がνとなる巻数χを求める。
余弦定理 より
三角形ABC(青△)を見た時、
これを解いて、
例)タップ電圧を0.8とする場合の巻数の比は上式より0.86となる。
検証結果:シミュレーションの結果、100Vに対して約80Vが得られた。
(2)辺延びデルタ結線
元となる巻線数を1とした時、タップ電圧比がνとなる巻数χを求める。
余弦定理 より
三角形ABC(青△)を見た時、
これを解いて、
例)タップ電圧を1.2とする場合の追加巻数の比は上式より0.13となる。
検証結果:シミュレーションの結果、100Vに対して約120Vが得られた。