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三相の不均衡・対称成分

三相の組では、大きさや位相関係が異なることがあります。対称座標法では、その組を正相、逆相、零相という三つのより単純なフェーザパターンで表します。この方法は、選択した周波数でパターンを分離するものであり、故障を自動的に特定したり、システムの接続方法を規定したりするものではありません。

不平衡を分類する前に、定義されたフェーザ群を分解する。

各成分の意味は、相順、基準、および周波数によって決まります。相成分のラベルは、物理的な電線やセンサーではありません。

01 / フェーザの境界

一つの周波数と一つの基準によって比較が定まります。

フェーザは、選択した規約のもとで、正弦波成分の振幅と位相を表します。

フェーザは、選択した規約に基づいて正弦波成分の振幅と位相を表します。三相を比較するには、周波数、時間基準、電圧または電流の定義が同じである必要があります。各相と基準点の間の電圧と、相間電圧は異なる組です。

関連資料: インターフェースガイド 実際のポートを区別します。ここでの課題は、定義された集合を数学的に表現することです。コンバーターのスイッチング波形には複数の周波数が含まれる場合があるため、単一の基本波フェーザですべての瞬時的な特徴を記述することはできません。

02 / 正相

大きさが等しい場合、明示された正方向の順序に従うことができます。

abcを正相順として定義する。

abcを正の相順として定義してください。一つの正弦波の規約では、平衡正相電圧の組は、大きさを等しくし、位相角を0°、−120°、+120°として表せます。数値には、相順の規約も併記する必要があります。

このような組は、対称座標法で用いられる基底パターンの一つです。MathWorksの公開解説では、正相、逆相、零相を三つの分解成分として挙げています。この表現は、実際のMARSTONの接続における相順や公称電圧を示すものではありません。

03 / 逆相

逆の順序は別のパターンです。

平衡逆相の組は、逆の角度順序に従います。

平衡した逆相成分の組は、逆の角度順序をたどります。元の波形がすべて同じ周波数であっても、不平衡な三相の組の中に逆相成分が存在することがあります。逆相は、単に瞬時電圧が負であることではありません。

正弦波の符号は通常の一周期の間に変化しますが、それによって逆相に分類されるわけではありません。同様に、電流の基準方向を反転しても変わるのは符号規約であり、それだけで新たな物理的不平衡が証明されるわけではありません。相順の意味は、三つのフェーザ間の関係によって決まります。

04 / 零相

大きさが等しく同位相の三つの成分が、共通項を構成します。

各相と共通基準点との間の電圧を表す三つのフェーザについて、零相成分はV0 = (Va + Vb + Vc)/3です。

各相と共通基準点との間の三つの電圧フェーザについて、零相成分は V0 = (Va + Vb + Vc)/3 です。同じ成分が各相に現れます。その存在と意味は、二つの回転する平衡パターンとは異なります。

仮想的な代数の例として、大きさが単位値の正相成分の組の各相に、同じ0.1単位のフェーザを加えます。平均は0.1単位となり、元の正相成分はそのまま残り、逆相成分はゼロとなります。この例は、実際の電圧や電流経路を定義するものではありません。

05 / 物理的な意味

電圧を分解して表しても、電流経路が生じるわけではありません。

特定の対称分電流が流れるかどうかは、接続された電気的構成とインピーダンスによって決まります。

特定の対称分電流が流れるかどうかは、接続された電気的構成とインピーダンスによって決まります。数学的な電圧成分が、存在しない帰路を作り出すわけではありません。また、電圧基準の選び方によって、分解に重要な情報が保持されることも失われることもあります。

正相成分がゼロでない場合、逆相成分の大きさを正相成分の大きさで割った比は、使用可能な統計量の一つです。これは、大きさのばらつきを百分率で表すあらゆる指標と相互に置き換えられるものではありません。関連資料: 電源品質ガイド 明示されていない普遍的な限界値を採用するのではなく、評価の範囲を扱います。

06 / 解釈範囲

欠陥を推定せずに、対称座標成分のパターンを利用する。

異なる電源や接続された要素が、観測される不平衡な組に寄与する場合があります。

異なる電源や接続要素が、観測される不平衡な組に寄与することがあります。分解によってパターンは分離されますが、故障部品の位置を一意に特定することはできません。瞬時波形、基本波の対称分結果、高調波スペクトルは、それぞれ異なる記述です。

MARSTONの相構成、対称分電流への対応能力、不平衡に関する定格、保護しきい値は定めていません。このガイドは、相の入れ替え、中性線接続、リレー設定、対称分の注入、現場試験の手順を提供するものではありません。仮想的なフェーザは、表現方法を示すためだけのものです。

関連する技術ガイド: 同期型および誘導型発電機: 磁界、回転速度、スリップ · 三相空間ベクトルおよび理想インバーターの状態 · 発電機の内部起電力、端子電圧、および負荷応答.

一般的な背景情報: MathWorks: 対称成分分解に関する公開情報。これらの参考資料は業界の考え方を説明するものであり、適用するMARSTONの製品資料やプロジェクト資料とは別のものです。

主な概念と条件。

各量を、その基準、単位、明示された条件と一緒に読んでください。一般的な関係から、特定モデルの値が確定するわけではありません。

概念 / 量意味 / 関係条件 / 限界
入力フェーザ同じ周波数、量、および参照。線間量と相量を混同してはいけません。
正相指定されたabc順の平衡した組相順の規約が明示されています。
逆相成分逆の相順を持つ平衡した組単一の瞬時サンプルの符号ではありません。
零相(Va + Vb + Vc)/3各相と共通基準点との間のフェーザを使用します。
不平衡の統計量定義された成分比またはその他の指標異なる定義や分母は、相互に置き換えられません。

技術検討上の質問。

電圧のサンプル値が負であれば、逆相を意味しますか?

いいえ。相順成分はフェーザ間の関係を表すものであり、一つのサンプルの符号を表すものではありません。

不平衡な組には、三つの相成分すべてが含まれることがありますか?

はい。この分解により、指定された周波数におけるそれぞれの基底パターンが分離されます。

零相成分は第四の相導体ですか?

いいえ。それは共通のフェーザ成分であり、電線ではありません。

零相電圧があれば、電流が流れ得ると証明できますか?

いいえ。実際に接続されている経路とインピーダンスも重要です。

電圧不平衡率は、どれも同じ指標ですか?

いいえ。統計量と分母を明示する必要があります。

0.1単位の例によって、製品の限界が定まるのでしょうか?

いいえ。これは説明用に作成した代数的な例であり、機器のしきい値を示すものではありません。

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三相の各相は、大きさや位相関係が異なる場合があります。技術的な検討のため、モデルと、適用される運転情報または設計情報を共有してください。