三相電力計算ツールとは?
このツールは、平衡三相交流回路の電力を計算します。三相電力は、単相に比べて効率よく安定して電力を供給できるため、工場の機械、モーター、商業施設の配電などで標準的に使われています。線間電圧・線電流・力率を入力するだけで、有効電力(W:ワット)、皮相電力(VA:ボルトアンペア)、無効電力(var:無効ボルトアンペア)の3つの値が一度に求められます。
使い方
線間電圧(例:400 Vや415 V)、線電流(A:アンペア)、力率(cos φ)を入力します。力率は0〜1の値で、1は純抵抗負荷を表します。「計算」をクリックすると、3種類の電力値が表示されます。なお、ここで入力する電圧は相電圧(線間〜中性点間)ではなく、線間電圧(相間電圧)である点にご注意ください。
計算式の解説
有効電力は $$P = \sqrt{3} \cdot \text{V}_L \cdot \text{I}_L \cdot \cos\varphi$$ で求められます。\(\sqrt{3}\)(約1.732)という係数が現れるのは、平衡三相回路では線間電圧が相電圧の\(\sqrt{3}\)倍になるためです。皮相電力は $$S = \sqrt{3} \cdot \text{V}_L \cdot \text{I}_L$$、無効電力は $$Q = \sqrt{3} \cdot \text{V}_L \cdot \text{I}_L \cdot \sin\varphi$$ で表され、ここで \(\sin\varphi = \sqrt{1 - \cos^2\varphi}\) となります。
計算例
\(\text{V}_L = 400\;\text{V}\)、\(\text{I}_L = 10\;\text{A}\)、力率0.8の場合:$$P = 1.732 \times 400 \times 10 \times 0.8 \approx 5{,}542\;\text{W}$$皮相電力 $$S = 1.732 \times 400 \times 10 \approx 6{,}928\;\text{VA}$$無効電力 $$Q \approx 6{,}928 \times 0.6 \approx 4{,}157\;\text{var}$$ となります。
よくある質問(FAQ)
線間電圧と相電圧、どちらを使えばいいですか? この計算式では線間電圧を使用してください。\(\sqrt{3}\)の係数が相電圧との関係をすでに織り込んでいます。
力率が1のときはどうなりますか? その場合、有効電力は皮相電力と等しくなり、無効電力はゼロになります。これは純抵抗負荷の状態です。
kW(キロワット)で表すには? ワットの計算結果を1,000で割ります。例の5,542 Wは約5.54 kWに相当します。