使い方
- 計算方法を選びます。電流を測定したなら電流から電力を求める、わかっている電力(kW)から求めるなら電力から電流を求めるを選びます。
- 線間電圧(V)を入力します。たとえば400と入力します。力率も入力します。
- 選んだ内容に応じて、線電流(A)または有効電力(kW)を入力します。
- 有効電力 P、無効電力 Q、皮相電力 Sを読み取ります。それぞれの式は計算の過程を開いて確認します。
計算式
平衡した三相負荷は、3つの相が等しい負荷です。皮相電力は、√3に線間電圧と線電流を掛けたものです。有効電力はそれに力率を掛けたもので、無効電力は残りの部分であり、位相角の正弦で表されます。Y結線とΔ結線のどちらにも、同じ線の式を使います。
S = √3 × VL × IL 皮相電力(VA)
P = S × PF = √3 × VL × IL × cos φ 有効電力(W)
Q = S × √(1 − PF²) 無効電力(var)
Y結線: VPH = VL ÷ √3, IPH = IL
Δ結線: VPH = VL, IPH = IL ÷ √3
- Y結線では、線間電圧は相電圧の√3倍です(英語版Wikipedia「Three-phase electric power」)。
- 単相との比較には、単相の公称電圧である230 Vを使います。同じ有効電力でも、単相の電源では三相の電源よりはるかに大きな電流が必要です。
- 電力から電流を求める式は、IL = P ÷ (√3 × VL × PF) です。
このツールが扱わないこと
- 不平衡な負荷。3つの相の電流が異なり、中性線に電流が流れる場合です。
- 電子負荷による高調波。メーターが測る力率が変わります。
- モーターの始動電流と、回路に選ぶ保護機器。これらには電気工事の専門家が必要です。
計算例:400 V、16 A、力率0.9
皮相電力は S = √3 × 400 V × 16 A = 11,085 VA で、11.09 kVAです。
有効電力は P = 11,085 VA × 0.9 = 9,977 W、つまり9.977 kWです。無効電力は Q = 11,085 VA × √(1 − 0.9²) = 4,832 var、つまり4.832 kvarです。
Y結線では、各相は230.9 Vと16 Aです。同じ9.977 kWを単相230 Vで供給するには、48.2 Aが必要です。
よくある質問
Y結線とΔ結線で電力は変わりますか?
平衡した負荷では、どちらも全体の電力は同じです。線間電圧と線電流が、どちらの結線でも同じ√3の関係を持つためです。変わるのは相電圧と相電流だけです。
kW、kVA、kvarの違いは何ですか?
kWは実際に仕事をする電力、kVAは電源が供給しなければならない全体の電力、kvarは行き来するだけの電力です。kWは、kVAに力率を掛けたものです。
どの力率を使えばよいですか?
モーターの銘板や機器のデータシートに記載された値を使ってください。抵抗式のヒーターの力率は1です。多くのモーターやドライブは、それより低くなります。
同じ電流でも、三相電源のほうが多くの電力を運ぶのはなぜですか?
三相は、線間電圧に√3を掛けた値で連続して電力を送ります。そのため、同じ線電流なら、同じ電圧での単相電力の√3倍になります。
単相との比較は、現実的な選択肢ですか?
同じ電力を230 Vの単相電源で供給するには、どれだけの電流が必要かを示します。大きな負荷が三相を使う理由を理解するのに役立ちます。実際に使える電源によって、どちらが当てはまるかが決まります。
出典
- Wikipedia(英語): Three-phase electric power (line and phase voltage relation, star and delta)
- Wikipedia(英語): Electric power (the power formula and the watt)
数値と文章の最終確認日:2026年11月10日火曜日。