電気工学科ブログ

三相交流の学習

オシロスコープを用いた三相交流の学習

（左）波形観測の様子 （右）三相変圧器

三相交流は、３組の単相交流回路を組み合わせたものです。三相にすることで、送電や配電のロスをとても小さくできます。
電気技術で三相は、理解に苦しむことも多いのですが、波形観測をすると、とてもわかりやすくなります。
相電圧、線間電圧、両者の関係などは、波形観測を行い、さらにベクトル図などを利用すればとてもよくわかります。

三相の変圧器を用いて電圧波形を観測しています。
Y結線における相電圧（３つの波形）と線間電圧（緑）の波形です。

電気の学習は、参考書の学習ではわかりにくいことも実験で確かめてみると、とても理解しやすくなります。
電気技術を学習し電気のエンジニアを目指しましょう。また、電気関連の仕事のための免状も取得しましょう。
次回更新は、２月中旬を予定しています。

変圧器の実験

変圧器の性質を調べます。

実験用の変圧器です。

（左）単相変圧器、（右）三相変圧器

電圧と励磁電流（無負荷の電流）の波形観測と鉄心のヒステリシス特性を調べます。



（紫）電源電圧、（青）磁束、（黄）励磁電流 （右）鉄心のヒステリシス特性

励磁電流
変圧器に交流電圧を加えたとき、励磁電流（負荷の無いときの電流）が流れます。
励磁電流の波形は加える電圧により異なり、電圧が高いほどとがった波形となります。
これは鉄心の磁気飽和によるものです。

ヒステリシス特性
変圧器に交流電圧を加えると、鉄心の磁化方向の変化により磁束は異なる軌跡をたどり、ヒステリシス特性を生じます。（加える電圧が高いほど飽和現象がきつくなる様子がわかります。）
オシロスコープでヒステリシス特性を観測するには、横軸（X軸）を電流、縦軸（Y軸）に磁束の波形を加えます。写真のようなカーブが得られ、鉄心の性質を調べることができます。

どんなことも、実験で確かめることが大切です。実験で確かな技術を身につけましょう。また、実験を行うことで国家試験に合格する実力も自然に身に付きます。

次回更新は２月下旬を予定しています。