同期電動機の電流の位相について

同期電動機に流れる電流の力率がなぜ端子電圧との位相差になるのか分かりません。
誘導電圧との位相差なのではないでしょうか？

どなたか教えてください。

No.4 ベストアンサー 回答者： foobar 回答日時： 2005/02/23 05:58

どこから見た力率を測っている（計算している)か、です。

力率を測定/計算する際には、その場所での電圧、電流で出す必要があり、同期機端子から見た力率の算定にはどう聞き端子に流れ込む電流と端子電圧を使う必要があります。
例えば同期機の端子から見ると、誘導電圧(≒速度起電力)で消費される有効/無効電力以外に、固定子巻き線抵抗や固定子漏れリアクタンスによる電圧降下があって、それぞれ有効/無効電力を消費します。端子から見た力率にはこれら全部が含まれますので、端子電圧/電流で力率を算定しなければなりません。(誘導電圧で力率算定すると、固定子巻き線抵抗などの項が入りません）

No.5 回答者： ymmasayan 回答日時： 2005/02/23 16:56

少し違った方向から説明して見ましょう。

簡単のために単相１００Ｖ、１０Ａ、８００Ｗ、力率は遅れ８０％と仮定します。
この電動機の等価回路は抵抗８Ω、誘導性リアクタンス６Ωの直列回路になります。
負荷のインピーダンスは１００／１０＝１０Ωまたは√（8^2+6^2）＝１０Ωです。

このとき３つの力率が考えられます。
１．抵抗の力率・・・１００％
２．リアクタンスの力率・・・０％
３．全体の力率・・・・・８０％

全体の力率は有効電力／皮相電力＝I^2×Ｒ／ＶＩ＝８００／１０００＝０．８です。
０．８と言う数字は８Ω／１０Ωであり電圧と電流の位相差のコサインになります。

力率を機器全体として扱っていいことの説明として力率改善を例に取ります。
上の電動機で、力率改善（=100%）をするとしたら電動機に並列に
６Ａの進み電流を流してやればいいです。
（遅れ電流は６Ω／１０Ω×１０Ａ＝６Ａだから）

と言う事で、端子電圧×入力電流×cos(電圧と電流の位相差)
＝１００×１０×０．８＝８００Ｗでいいわけです。

この回答へのお礼

皆様回答ありがとうございました。
大変参考になり、納得できました。

お礼日時：2005/02/27 00:30

No.3 回答者： rey-aw 回答日時： 2005/02/23 00:02

基準点と言う概念を持ちましょう。

＞誘導電圧
これは、磁力の影響を受けない、正確なサインカーブを描き続けますね？

誘導電圧とは、端子電圧（正確な正弦波）から発生していると思います。

私は他は基準点の要素を満たさないと思います。
比較するべきでないと思うのです。

No.2 回答者： YAMAMAYA#2 回答日時： 2005/02/22 23:23

ごめんなさい、後ろ半分、勘違いなコト書いてしまいました。

いずれにしても、力率は、測定するものに加える電圧と、流れる電流との位相差なので、あくまで、電動機としては、端子電圧との位相差になるのだと思います。別途、誘導巻線の力率、というのは定義できなくはないと思いますが。

No.1 回答者： YAMAMAYA#2 回答日時： 2005/02/22 23:12

則ち、力率は、測定点における電圧と電流の位相差だからです。

電動機の端子の部分において、誘導電圧は電源電圧と相殺し、それが、電流の位相のずれとして表れます。