ホール式でなく、クレーマ式など、コイルを2つ極性を逆にしてつなぐ
型の直流変流器について、原理がよく理解できません。
本をみると、補助電源の波形、導体の波形などが記述してありますが、
なぜ、2次側の電流波形が方形波(整流する前)になるのかいまいち
わかりません。
つまり、補助交流電源を入れたときの導体内部のHとBの変化がよくわかって
いないのだと思います。

ご存知のかたいらしゃいましたら、宜しくお願いします。

A 回答 (4件)

>流れとして、交流補助電源 磁束Φ 磁界の強さHという流れでいいのでしょうか



はい、そういう流れで考えるとわかりやすいと思います。

すみません、ちょっと訂正です。
「飽和を解消するまではコイルに大電流が流れ(B-H曲線の平らな部分)、これが方形波の頭になります。」
と書きましたが、飽和を解消するまでの期間は、コイル電流の方形波の立ち上がり(または立下り)の部分です。コイル電流の方形波の平らな部分は、わずかの電流変化で正弦波の磁束変化を作る期間です。

混乱させたかもしれません、申し訳ないです。
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No.1のymmasayan です。

方角としてはあっていたようですね。そこで、一点補足です。

> クレーマ式など、コイルを2つ極性を逆にしてつなぐ型の直流変流器

コイルを2つ逆極性でつなぐのは、コイルが一つだと上下非対称の波形になるので(上か下かどちらかが先に飽和するため)、これを対称にするため逆接続にしているか、あるいは差分を取り出しているのでしょう。(両方かも)
それと、かすかな記憶ですが、磁気増幅器(マグアンプ)の場合、出力の直線性を改善するため、負帰還(ネガティブ・フィードバック)をかけていたような気がします。
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ymmasayanさんの回答でほとんど答えになっていると思いますが、補足です。

教科書に、鉄心のB-H曲線は書かれていなかったでしょうか?これを見ればわかりやすいと思います。

B(縦軸)がコイルの磁束変化で、H(横軸)はコイルに流れる電流に比例すると考えればいいんです。そして、コイルの磁束変化は正弦波にならなくてはいけません。(理由:単位時間あたりの磁束変化がコイルの誘起電圧になり、これが電源電圧と等しくなければならないから。)正弦波の磁束変化を作るにはどんな電流が流れなければいけないかということを考えればいいです。

直流電流が作る磁界によって鉄心は飽和しているので、飽和を解消するまではコイルに大電流が流れ(B-H曲線の平らな部分)、これが方形波の頭になります。飽和が解消されたら正弦波の磁束変化を作るにはわずかの電流でいいので(B-H曲線の立ち上がりの部分)、結果的にコイルに流れる電流は方形波に近くなります。

かえってわかりにくくなったでしょうか?また、なにか間違いがあればご指摘をお願いします。
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この回答へのお礼

大変わかりやすい説明で助かります。
流れとして、交流補助電源 磁束Φ 磁界の強さHという流れでいいのでしょうか?
もうすこし悩ませてください。

お礼日時:2001/11/25 22:51

当て外れかもしれませんが。


昔、トランジスタのない時代に直流電流を増幅するのにマグアンプ(磁気増幅器)というのが使われていました。これが関係あるような気がします。
マグアンプは可飽和リアクトルに直流巻線を加えたもので、直流を増やすとリアクトルが飽和し、リアクタンスが下がって、交流電流が増え、これを整流すれば直流の電流増幅が出来るというものです。
二次巻線がある状態を考えます。二次巻線には交流が誘起されますが、直流をかけて飽和領域に近づくと、磁束が一次側に比例して増えず、頭打ちになります。これが方形波に近くなる理由でしょう。

DCCTそのものではありませんが、何か参考にでもなれば。
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この回答へのお礼

さっそくの回答ありがとうございます。
確かに、参考書によっては磁気検出装置とリンクしてある本
もあるので、関係ないことはないと思います。
もう少し検討してみたいと思います。
ありがとうございました。

お礼日時:2001/11/22 10:02

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ご存知の方よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No.5で、CTの測定誤差は、励磁インダクタンスへの分流部分と考えられる旨、述べましたが、当該変動電流に関し、誤差を時刻の関数として表記してみました。参考まで。

R :2次巻線抵抗+負荷抵抗、 L :2次換算励磁インダクタンス
i2(t) : 観測波形、Rの電流、 ie(t) : 誤差電流、Lの電流
とします。真の電流は、i2 + ie です(1次電流はこの n2/n1 倍 )。

L の両端電圧は、R i2 ですから、
ie = ( R / L ) ∫ i2 dt [0から時刻 t まで積分]
が導かれます。時定数 : τ = L / R によれば、
ie = ( 1 / τ ) ∫ i2 dt [0から時刻 t まで積分]
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No.5で、CTの測定誤差は、励磁インダクタンスへの分流部分と考えられる旨、述べましたが、当該変動電流に関し、誤差を時刻の関数として表記してみました。参考まで。

R :2次巻線抵抗+負荷抵抗、 L :2次換算励磁インダクタンス
i2(t) : 観測波形、Rの電流、 ie(t) : 誤差電流、Lの電流
とします。真の電流は、i2 + ie です(1次電流はこの n2/n1 倍 )。

L の両端電圧は、R i2 ですから、
ie = ( R / L ) ∫ i2 dt [0から時刻 t まで積分]
が導かれます。時定数 : τ = L / R によれば、
ie = ( 1 / τ ...続きを読む

Qブレーカーの定格遮断容量について

カテゴリが違っていたら、申し訳ありません。
ブレーカーの仕様に定格電流と定格遮断容量とありますが、違いや意味を教えてください。定格電流は、その電流値を超えた場合にトリップするものだとは認識しているのですが。遮断容量は大きいほうがいいのでしょうか?詳しい説明をお願いします。

Aベストアンサー

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に225Aの電流を流したとしても遮断器はOFF動作しません。
しかし、アメリカ製の250AF/225AT(フレームという概念についての説明は、割愛します)の遮断器に225Aの電流を流すと遮断器はOFF動作を起こします。
これは、規格の考え方の違いでどちらが正しいとかという問題ではありません。しかし、一つの電気設備で、複数の規格を採用しなければならない場合などは、保護協調上注意を要する点であります。
この定格電流値以下で遮断器を利用している限り、遮断器の開閉操作を行ったとしてもメーカーが保証する回数まで(一般に数千回~数十万回)は、操作が可能である値という意味もあります。

一方、遮断容量は、その遮断器が、流れている電流を遮断できる最大の容量を表していると思います。
一般的に電気的な容量とは、電圧×電流×時間で表されます。これは、エネルギーの容量を表し、遮断容量の場合も同じです。よって、容量であるにも関わらず電流値であると捉えらえることは間違いだと思います。
しかし、現実には、遮断容量が、電流値で表されていることが多いのも事実です。
その理由は、日本の(多分全世界でそうだと思いますが?)電源事情が、定電圧送電方式となっているからです。即ち、電圧の項は、定数として扱えるため、変数となる電流値で表せば事実上問題がないのと、実用上合理的となるからだと思います。
実際の遮断器に書かれている、遮断容量の記載を見ると判るのですが、使う電圧によって遮断できる電流値が変わります。これは、遮断容量が変わるのではなく、遮断容量は同じであるため、遮断できる電流値が変わることを意味しています。
同じ型の遮断器を異なる電圧で使用する場合など勘違いし易いので、注意が必要です。また、動作時間が変更できる機能がある場合も遮断できる電流値は変わってきますので注意のほど。
電流を遮断すると言うことは、アーク電流によるエネルギー放出(一般的に、熱、音、光の形で放出される)を、遮断器構部分で絶えうる必要があります。
定格以上の容量を遮断しようとすると熱により接点が溶着したり、溶断してしまうことがあるようです。

最後に、遮断容量の大きいものの方が良いのかどうかと言う点については、必要な遮断容量が確保されていらば、最小値でかまわないと思います。
皆さんもご指摘している通り、遮断容量が大きくなると、値段、寸法、納期(受注生産品になったり)が大きく(高く、長く)なります。
必要な容量とは、その回路に流れる最大の電流値(容量を電流値で表した場合)で決まります。一般的に、最大電流値となるのは、短絡時となります。
ただし、エネルギーの供給源は、電源だけとは、限りません。例えば、三相誘導電動機が接続されていると電動機の運動エネルギーがエネルギー供給源となり数サイクルの間電源となりますので注意が必要です。
さらに、定格電流を超える電流値を、遮断した場合は、メーカーの保証動作回数までの動作が保証されるわけではありません。
短絡電流の遮断については、動作特性をよく調べて使用してください。経済性を無視すれば、一度短絡電流を遮断した遮断器は、交換すべきだという人もいます。

以上、だらだらと述べましたが、少しでも参考になればと思います。

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
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具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に...続きを読む

Qメガーの測定原理を図解付きで教えてください。

はじめまして、絶縁抵抗測定器の原理について教えて欲しいのですが、図解付きで説明してくださいませんか?

設備の絶縁不良箇所を特定するのに使っているのですが、測定原理を詳しく理解していないもので恥ずかしながらお願い致します。

お手数ですが宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

原理は単純に、指定の直流電圧(100Vとか500Vとか1000Vとか)をかけて電流を測り、抵抗値(=電圧/電流)として表示するというものです。
テスタの抵抗測定と違うのは、かける電圧が高い(テスタは数V程度)という点です。

昔は手回しの直流発電機が内蔵されていてそれで高い電圧を発生させていたようですが、現在普通に用いられる電池式の絶縁抵抗計では、電池の電圧をDC-DCコンバータ回路で昇圧して高い直流電圧を得ています。

日本財団図書館の事業成果物(財団から助成を受けた事業の成果)から
・初級講習用指導書(電気機器編)3・13・5 抵抗の測定(2)絶縁抵抗測定
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2002/00395/contents/069.htm
には、回路例の図が載っています。

メーカーのHIOKIが出している日置技報
http://hioki.jp/report/index.html
の、
・高電圧絶縁抵抗計 3455
・ディジタルメグオームハイテスタ 3454
(それぞれpdfファイル)あたりも参考になるかと。
絶縁不良のときに大電流が流れないよう、電流を一定値で制限する(電圧を下げる)ような回路も、実際の絶縁抵抗計では使われています。

原理は単純に、指定の直流電圧(100Vとか500Vとか1000Vとか)をかけて電流を測り、抵抗値(=電圧/電流)として表示するというものです。
テスタの抵抗測定と違うのは、かける電圧が高い(テスタは数V程度)という点です。

昔は手回しの直流発電機が内蔵されていてそれで高い電圧を発生させていたようですが、現在普通に用いられる電池式の絶縁抵抗計では、電池の電圧をDC-DCコンバータ回路で昇圧して高い直流電圧を得ています。

日本財団図書館の事業成果物(財団から助成を受けた事業の成果)から
・初級...続きを読む

Q漏電遮断機とZCTの違いについて教えて下さい。

電気見習いです。
宜しくお願いします

Aベストアンサー

ZCTはCT(変流器)の一種です、零相変流器(Zero-phase Current Transformer)この頭文字でZCTです。
三相に対して一括して取り付け、どこか一線で地絡(漏電)が起きると三相のバランスが崩れ、その差が二次側電流として出てきます。
その電流で二次側に接続された地絡継電器が動作し遮断器をトリップします。

低圧の場合は機器を小さくできるため、配線用遮断器にZCTと継電器を組み込んで一体としたのが漏電遮断器です。
良い説明が無かったのですが、上から5番の「構造と動作」を開いてくださいPDFファイルです。
http://www.toshiba-tips.co.jp/common/html/tsel/shadan/shadandocu.htm
わかりづらいですが配線用遮断器に漏電検出装置を付けた物が漏電遮断器です。

高圧の場合は機器が大きくなるのでZCT・地絡継電器・遮断器の組み合わせで構成します。
低圧の場合でもZCT・地絡継電器(漏電リレー)の組み合わせで使うこともあります。

ここは三菱さんですが、クリックしていけば製品説明が出てきますので、とりあえず「どんな物?」というのを掴むには便利かも。
http://www.mitsubishielectric.co.jp/haisei/01sei/01sei_syou/index_sei_syou_kessen.htm

CT・ZCT・VT・EVTは総称して「計器用変成器」と呼びます。

ZCTはCT(変流器)の一種です、零相変流器(Zero-phase Current Transformer)この頭文字でZCTです。
三相に対して一括して取り付け、どこか一線で地絡(漏電)が起きると三相のバランスが崩れ、その差が二次側電流として出てきます。
その電流で二次側に接続された地絡継電器が動作し遮断器をトリップします。

低圧の場合は機器を小さくできるため、配線用遮断器にZCTと継電器を組み込んで一体としたのが漏電遮断器です。
良い説明が無かったのですが、上から5番の「構造と動作」を開いてくださいPDFファ...続きを読む

Qモーターの定格電流の出し方

三相200v5.5kw定格電流22Aのモーターなんですが全負荷運転で22Aの電流が流れるって事で良いのでしょうか?
ちなみに定格電流が分からないモーターの電流値の出し方は5500/200×√3なのでしょうか?
そうすると定格電流が違ってくるので・・・
勝手な考えなんですが力率を70%って考えればよいのでしょうか?
調べていくうちにだんだん分からなくなってきちゃいました
もし宜しければ教えていただきたいのですが

Aベストアンサー

・全負荷運転で22Aの電流が流れる
で、OKです。

・定格電流が分からないモーターの電流値
5.5kWは軸出力なので、電気入力(有効電力)に換算するために、効率で割る必要があります。
次に、皮相電力に換算するために力率で割る必要があります。
結果、
{出力/(力率*効率)}/(√3*電圧)
ということになります。

モータの力率や効率が不明の場合には、
JISC4203 一般用単相誘導電動機
JISC4210 一般用低圧三相かご形誘導電動機
JISC4212 高効率低圧三相かご形誘導電動機
で規定されている効率や力率を使うことになるかと。
(これらの規格には、各容量について電流が参考値として記載されていますが)

Q三相電力のUVWとRSTの違いについて

三相電力にはU相V相W相がありますよね?これはR相S相T相とどこが
違うのですか?
また、各相は発電したときから決まっているのですか?
素人の考えですが相というのは単に波形の順番に過ぎないと思いますのでどのケーブルが何相であってもかまわないような気がするのですが。
どなたか教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

もともとは、RST、UVWに意味は無かったはずです。

有効電力がPowerから、P となった後
単にアルファベット順から、Qが無効電力、 Rは抵抗なので飛ばして
Sが皮相電力を表すようになったと記憶してます。
・・・P、Q、(R)、S、T、U、V、W、X、Y、Z

相の呼称に関しても、アルファベットの終わりより3つ1組として
 XYZ、UVW、RST が利用されるようになったと記憶してます。
XYZは何かと登場するため、利用は避けられているようですが
既にご回答されているUVWやRSTに対する意味づけは、後付けルールみたいなものだと思います。
1次側は大文字、2次側は小文字と区別しているケースも見かけます。

Q変圧器の二次側を接地するのはなぜ?

シロートの質問で申し訳ありません(ノ_・。)

変圧器(トランス)の出口側(二次側)はアースをしますよね?
B種接地というんでしょうか。

あれが、なんで必要なんだか良くわかりません。
素人的考え方だと、そんな電気が流れてる部分を地面につないじゃったら、
電気が地面にだだ漏れして危ないんじゃないか!?
とか思っちゃうのですが???

初心者向け電気のしくみ、的な本を読むと、
「接地側を対地電圧(0V)」にして、線間電圧を100Vまたは200Vにする、みたいな事が書いてあるのですが
じゃあ3線あるうちの1本は電圧ゼロだから触っても大丈夫なのか?
いやいや電線は普通交流なんだから、電圧は上がったり下がったりしているんだろう・・・
そしたら対地電圧0Vってなによ???

・・・みたいな感じで、すっかり沼にはまってしまっております。
詳しい方、どうか中学生に教えるような感じでわかりやすく解説してください(´・ω・`)

Aベストアンサー

#1お礼欄に関して、

通常の屋内配線では、
常時電線に対地100または200Vがかかっていることによる危険性
トラブルがおきたときに電線が対地6600Vになる危険性
どちらを避けますか?(どちらの方が対策が楽ですか?)という話になるかと思います。

一部特殊なところでは、一次二次の接触がおきないように十分な配慮をしたうえで、対地100Vによる感電(だけじゃなかったかも)を防止するために二次側を浮かしている、というところもあると聞いたことがあります。(医療関連だったかな。)

三相の電圧
Y接続についてみると、たとえば三相200Vだと、中性点に対して、
Vu=115sin(wt),Vv=115sin(wt-2π/3),Vw=115sin(wt-4π/3)の電圧になってます。
ここで、v相を接地すると、中性点の対地電位が-Vv=-115sin(wt-2π/3)になり、
u相はVu-Vv=200sin(wt+π/6),w相はVw-Vv=200sin(wt+π/2) と(位相と大きさは変わるけど)三相電圧(のうちの二つ)になります。

#1お礼欄に関して、

通常の屋内配線では、
常時電線に対地100または200Vがかかっていることによる危険性
トラブルがおきたときに電線が対地6600Vになる危険性
どちらを避けますか?(どちらの方が対策が楽ですか?)という話になるかと思います。

一部特殊なところでは、一次二次の接触がおきないように十分な配慮をしたうえで、対地100Vによる感電(だけじゃなかったかも)を防止するために二次側を浮かしている、というところもあると聞いたことがあります。(医療関連だったかな。)

三相の電...続きを読む

Q単相モーターと三相モーターの違い。その利点と欠点。を教えてください。

位相の数が違う。といってもその「位相」って言葉から複雑怪奇。バカにでも理解できるようにわかりやすい言葉で教えてください。
単相と三相の利点と欠点。使い分け方。マメ知識なんぞ教えてください。
恥ずかしくて誰にも聞けないんです。

Aベストアンサー

一番大きな違いは、簡単な構造で、起動できるか(自分で回転を始められるか)どうかだと思います。一番簡単な構造である 誘導電動機で三相の場合はスイッチを入れるだけで回転を始めますが、単層の場合は、唸っているだけで回転を始められません。単相電動機でも何らかの方法で回転させれば、(例えば手で回しても良い、回転方向は、回してやった方向で決まる。)回転を続けます。この方法には、コンデンサー起動、反発起動等がありますが 1/2HPぐらいまでの小さなものに限られます。町工場など住宅地では、三相交流の供給が受けられませんので苦労したこともありました。


hp

Q単相と3相の違い

単相交流と3相交流の違いが知りたいです。
あと3層交流をモーターにつないだとき青と赤を
入れ替えると逆回転しますがどのような理屈になるのでしょうか?
白はは真ん中と決まっているのでしょうか?

Aベストアンサー

一般の家庭などに供給されているのは“単相交流”です。
工場などで、“動力”などと呼ばれているのが“三相交流”です。
単相は電線が2本で、三相は電線が3本、または4本です。

単相電力では、プラス・マイナスの電流の方向が交互に変化します。つまり“上下運動”のように電圧が正負にめまぐるしく切り替わっています。
ですから、このままではモーターは回りません。そこで少し右に回るように手を加えてやると、右にどんどん回りだします。
左に回るように力を与えれば、これまた左にどんどん回りだします。
つまり、単相では、どちらかの方向に“起動トルク”を与えれば、回転方向が決まります。

三相は、それぞれ120度の位相差を持った“単相”を三つ重ねたものです。
この特徴は“回転磁界”を伴う事です。最初から回転する特性を持っていますので、起動トルクを加える必要がありません。
3本の電線なら、その2本を入れ替える事で、“位相差”が逆になります。
そうなると、“回転磁界”も反転する事になります。

以上の説明は、図に描かないと非常に理解し難いものなのです。
できれば書店で電気の“交流理論”に関する参考書をお求めください。
それを学ばれてから、今一度理解できないところをお尋ねいただいた方が良いと思います。

一般の家庭などに供給されているのは“単相交流”です。
工場などで、“動力”などと呼ばれているのが“三相交流”です。
単相は電線が2本で、三相は電線が3本、または4本です。

単相電力では、プラス・マイナスの電流の方向が交互に変化します。つまり“上下運動”のように電圧が正負にめまぐるしく切り替わっています。
ですから、このままではモーターは回りません。そこで少し右に回るように手を加えてやると、右にどんどん回りだします。
左に回るように力を与えれば、これまた左にどんどん回りだします。
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QΔ-Y結線にて位相が30°進むのはなぜ?

Δ-Y結線にて、1次電圧に対して、2次電圧の位相が30°進むのはなぜでしょうか?

Y結線は、線間電圧が相電圧に対して、30°進むのですよね?
それだと、Δ-Y結線では、Y結線の相電圧は、Δの線間電圧に対し、30°遅れると
思うのですが、違うのでしょうか?

Aベストアンサー

Δ接続の相電圧(=線間電圧)とY接続の相電圧が対応しているので、一次の線間電圧と二次の相電圧が同位相になります。
二次の線間電圧(Vuw)が二次の相電圧(Vu)より30度進みになるので、二次の線間電圧は一次の線間電圧より30度進みになるかと思います。


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