質問
2020/05/05 16:29

part25
非対称v結線負荷三相交流に関する質問です。最後の問題が分かりません。

問題と私の考えを下記のリンクに貼っておきます

私の考え
https://twitter.com/gausutarou/status/1257571952186671104?s=21

電験二種 電験一種


回答 4 件
イルカ PRO 電験二種
回答
2020/05/06 08:59

今回はやることは凄く簡単なのですが、三角関数や複素数などかなり計算間違いをしやすい分野を多く含んでいるので慎重に計算をすべきですね。
(1)でつまずくと終わります(私は符号を間違えて(4)をすごく悩みました。)ベクトルでも解けることは有名ですね。あの三相交流の線電圧の大きさが√3倍になり、位相が30度ずれるやつですね。
(2)は条件を数式でまとめて方程式を解きます。私は実数をA,Bとおき、負荷を複素数の極形式で考えました。
電気工学系の学問では回転を重視するので、a+jbという形ではなく極形式(cosθ+jsinθ)の形にするのがいいでしょう。
(3)はキルヒホッフです。
(4)は難しいですね。(1)(2)でつまらない計算ミスをしていないことに加え、瞬間という言葉の意味を理解している必要があります。私自身30分くらい、共役複素数を使った有効電力、無効電力の電力計算をしていました。
でも、その考え方は間違っていると気が付きました。その理由は以下の加藤先生のサイトに載っております。

https://denki-no-shinzui.com/1143/

有効電力、無効電力、皮相電力というのは、瞬間的な電力(tの関数)を平均化したものです。

平均する理由は、例えば、0秒の時だと100[W]の電力だったけど0.1秒のときは0[W]だったみたいなことが交流の世界では当たり前なので、人間が瞬間的な電力だけで考えると頭がおかしくなるからです。

ですが、今回は瞬間電力を求める問題なので平均化されて、時間の成分が残っていない計算、つまり共役の式は使いません。
なので、今回はその公式を知ってて偉いということにはなりません。。。。。。

そうと分かれば、瞬間電力を求めるために地道に電圧と電流を三角関数で表していく作業が待っております。
これは、基準となる位相を上手く定めればsinを使おうがcosを使おうがどちらでも良いと思いますが、

多分、慣習的にsinを使うと思います。あとは、三角関数を時間成分が打ち消し合うということを意識しながら計算していきます。

それには加法定理を使っても良いのですが、積を和の形にする公式を使えば鮮やかに解けると思います。

以下に、加藤先生の記事を載せておきますが、この公式は慣れが大きいでしょう。パワエレでも使いますが、
ゴールとしてどのような式にすべきなのかを考えると上手くいきます。

https://denki-no-shinzui.com/13374/

とはいっても私自身も、あまり上手くつかえてはおらず、最初は加法定理を変形して積和や和積を作ることから始めますが、、、

以下計算をまとめます。
1枚目です。計算を間違えないように慎重に行ってほしいです

イルカ PRO 電験二種
回答
2020/05/06 09:00

二枚目です。(3)の部分が汚いのは申し訳ないです。でも、やることはキルヒホッフ一択です。符号を間違えないよう慎重に

イルカ PRO 電験二種
回答
2020/05/06 09:03

問題のラストの問題ですね。私たちが思っている電力と瞬間電力を上手く切り分けられるかが問題ですね。なので、今回の作成者も前半は複素数の問題を解かせまくったのに三角関数かよ!と言わせる点で、結構人が悪いかもしれません。。。(汗)


ガウス太郎 現役の工学部電気電子工学科B4
2020/05/06 14:11

さすがです😭
イルカさん、ありがとうございます!!!!!

イルカ PRO 電験二種
回答
2020/05/06 09:04

いろいろ汚いのは、試行錯誤しまくったせいです


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