出産前後の痔にはご注意!

私はいまモータについて勉強しています。
そこで、思ったのですが鉄損と銅損の違いは何なのでしょうか?

鉄損はコイルの導線の抵抗によって失われる電気エネルギー
銅損は巻線の導線にある電気抵抗によって失われる電気エネルギー

とのことですが、どちらのほうがシステム的に厄介、優先的に抑えるべきなか、
鉄損や銅損が大きいとどういった問題が起きるのか

どなたか詳しい方お願いします。

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A 回答 (3件)

>鉄損はコイルの導線の抵抗によって失われる電気エネルギー



これは間違いです。鉄損は磁気回路の磁場の変化に伴って発生する損失でヒステリシス損と渦電流損があります。

>どちらのほうがシステム的に厄介、優先的に抑えるべきなか、

設計上はどちらを優先するというより、目的とする主な動作状態において銅損と鉄損の合計が最も小さくなるように最適設計します。この条件が他の第3の条件との兼ね合いで満たされない場合にはその第3の条件とのトレードオフにより最適化します。

>鉄損や銅損が大きいとどういった問題が起きるのか

発熱、効率低下(消費電力増加)などの問題が生じます。
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この回答へのお礼

応答遅くなり本当にすみません。

なるほど、鉄損・銅損どちらか一方を抑えるわけではなく、
銅損と鉄損の合計が最小となるよう設計するわけですね。

詳しい説明ありがとうございました。

お礼日時:2009/01/05 10:53

学問的には、銅損も鉄損も・・ああ、損失ね・・で済まされます。


が、現実的に、この損失を誰が負担をするかと言えば、消費者なのです。
そう、質問者さん自身であり、私なのです。

損失ですから、熱の形で失われます、その熱で空気をつまり地球を温めている訳です。
そのお金を、我々が負担をしている・・

銅損や鉄損が大きい・・消費者の無駄な負担が増えます。
かつ、温暖化に貢献します。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

つまり、鉄損・銅損が大きいと電気料金が増えるわけですか
地球にも私のお財布にもやさしくないですね

知識と現実をつなぐ回答ありがとうございました。

お礼日時:2009/01/05 11:08

>(鉄損は)コイルの導線の抵抗によって失われる電気エネルギー


>(銅損は)巻線の導線にある電気抵抗によって失われる電気エネルギー
上記は同じことを言っています。これが銅損です。

コイルに抵抗があると電力を消費します。コイルの素材は銅です。なので、銅損です。

一方、コイルが巻かれる心材は鉄です。そこで消費されるので鉄損です。
磁化(磁界)を阻害したり、磁界ループによって生じる鉄心内発生電流が損失になります。

>鉄損や銅損が大きいとどういった問題が起きるのか
損失なので、発熱します。或いは騒音として消費されます。
このため、入力した電力に対して、出力動力(電力)が小さくなります(効率が悪くなる)。

モータは回転して動力を取り出しますが、トランス(変圧器)は回転せずに電力を取り出します。同じ原理なので、トランスを先に理解したほうが先に進みやすいと思います。
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この回答へのお礼

連絡おくれてすみません。

鉄損と銅損の違いがおかげで分かりました。
なるほど、コイルが銅だからコイルでの損失は銅損、
鉄心は鉄だから鉄損なのですね。今まで気づきませんでした。

助言どおり、一度トランスから勉強してみます。
回答ありがとうございました。

お礼日時:2009/01/05 11:02

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・ヒステリシス損: Ph=kh・f・Bm^1.6   
・渦電流損: Pe=ke(d・f・Bm)^2
Bm:最大磁束密度(T)
kh:ヒステリシス係数(材料による係数)
ke:渦電流係数(材料による係数)
f:周波数(Hz)=30MHz
d:磁性体の厚さ →コイルの表皮厚さ(仮定)=約12um (ちなみに線径は2mm)

Aベストアンサー

空芯の場合は、ヒステレシスは発生しないので0で、渦電流も起きないので、渦電流損は0です。
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(a)は無理やり納得しました。銅損=鉄損の時、最大効率になるのですね。
(b)がわかりません。特に銅損です。
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負荷定格容量1、力率0.8
に変化するのになぜ2倍(の2乗)になるのですか?
わたしは力率が0.8なので1.6倍(の2乗)になると思っています。つまり、
(答え×)銅...続きを読む

Aベストアンサー

>銅損が電力2乗に比例する

ここでの"電力"が指しているものが何であるか、の理解が不足しています。

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であることから

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となるのです。


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#2です。

直流モータでイメージが湧くなら、交流でも同じです。

誘導電動機は、固定子によって作られる回転磁界によって
フレミングの右手の法則によって回転子に誘導起電力が発
生して、電流が流れます。
これは、回転磁界側を固定して、回転子が逆方向に回って
いると考えるとわかりやすいと思います。

すると、その電流によってフレミングの左手の法則によって
力が発生します。これは、図を書いて考えるとすぐにわかりま
すが回転磁界の方向と一致します。

こうして、誘導電動機は回転磁界と回転子の間に滑りをもつ
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ここまでわかったら、誘導電動機の滑り-トルク曲線は書けますよね?

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回転が上がります。磁束密度を上げる場合は電流を増やすわけです
が、どちらの場合も多くのエネルギーを与えるますので、電圧が一定
ならば電流が増えます。

同期電動機も同じようなものです。

#2です。

直流モータでイメージが湧くなら、交流でも同じです。

誘導電動機は、固定子によって作られる回転磁界によって
フレミングの右手の法則によって回転子に誘導起電力が発
生して、電流が流れます。
これは、回転磁界側を固定して、回転子が逆方向に回って
いると考えるとわかりやすいと思います。

すると、その電流によってフレミングの左手の法則によって
力が発生します。これは、図を書いて考えるとすぐにわかりま
すが回転磁界の方向と一致します。

こうして、誘導電動機は回転磁...続きを読む

Q3相電動機の消費電力の求め方

3相電動機の消費電力の求め方について質問です。

定格電圧 200V
定格電流  15A
出力   3.7KW

上記の電動機ですが実際の電流計指示値は10Aです。
この場合の消費電力の求め方は
√3*200*15=5.1KW
3.7/5.1*=0.72
√3*200*10*0.72=2.4KW
消費電力 2.4KW

このような計算で大丈夫でしょうか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

出力は軸動力を表しているので、消費電力はそれを効率で割る必要があるかと思います。
概算で出してみると、定格での効率が85%程度と仮定すると、定格時の消費電力は3.7/0.85=4.4kW程度になります。
この時の一次皮相電力は、5.1kVAで、無効電力Qnは√(5.1^2-4.4^2)=2.6kVar程度になります。

この無効電力は励磁電流が支配的でしょうから、負荷によらず変わらないとすると、軽負荷時に線電流が10Aになったときの皮相電力は√3*200*10 で3.5kVAで、このときの有効電力は√(3.5^2-2.6^2)=2.3 kW という具合になりそうに思います。

Q負荷?無負荷?

負荷状態、無負荷状態という言葉に混乱しています。

負荷状態→抵抗がある状態
無負荷状態→抵抗が0である状態
ということなのでしょうか?

あと、短絡というのは無負荷と同義でしょうか?

頭の中がこんがらがっています(>_<)

どなたか教えてください!

Aベストアンサー

まずアドバイスですが、具体的にどのような回路、装置についてこの質問をされたのかを明確にしたほうが適切な回答が得られると思います。

抵抗、短絡と言う言葉があるので電気回路と考えて回答します。
基本的な考え方は機械系でも同じですが。
外部に対してエネルギーを供給できる電源:電池、発電機、トランジスター回路、直流電源等(機械系の場合はエンジンやモータ等の動力源)を考えます。
負荷状態とは電源に負荷(=電球等)が接続されて(負荷が接続されているといいます)電流が流れて電源から負荷(=電球等)にエネルギーが供給されている状態です。
無負荷状態とは電源スイッチがOFFされていて電源に負荷(=電球等)が接続されておらず(オープン状態)電流が流れず電源から負荷(=電球等)にエネルギーが供給されていない状態です。
無負荷状態は別の言い方をすると抵抗値無限大の負荷が接続されていることになります。
短絡と言うのはこれと逆に電源に抵抗値ゼロの(ゼロに近い)負荷が接続された状態(俗にショートと呼ぶ)で通常は短絡電流と呼ばれる大電流が流れて配線が焼けることもあります。
この事故を防ぐために配線用遮断器(ブレーカ)やヒューズを設置します。
また、電源には負荷に無理なくエネルギーを供給できる定格出力と呼ばれるエネルギー供給能力があり、定格出力となる負荷を定格負荷、定格負荷時の電流を定格電流と呼びます。

まずアドバイスですが、具体的にどのような回路、装置についてこの質問をされたのかを明確にしたほうが適切な回答が得られると思います。

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基本的な考え方は機械系でも同じですが。
外部に対してエネルギーを供給できる電源:電池、発電機、トランジスター回路、直流電源等(機械系の場合はエンジンやモータ等の動力源)を考えます。
負荷状態とは電源に負荷(=電球等)が接続されて(負荷が接続されているといいます)電流が流れて電源から負...続きを読む

Q変圧器の励磁電流と一次電流との違いについて。

変圧器について勉強しています。
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お手数ですが,どなたかお分かりでしたら
教えてください。

Aベストアンサー

一次電流とは一次巻線を流れる電流のことで、(1)励磁電流と(2)負荷をかけたことによって流れる電流のベクトル和です。質問者の疑問点はおそらく、後者の負荷電流も磁束を発生させる筈なのに、何故前者だけに限るのか、ということでしょう。一次側だけを考えると確かにそうですが、負荷電流は二次側にも流れており、一次と二次の負荷電流が作る磁束は大きさが同じで向きが逆なので打ち消しあって無くなります。だから、主磁束は励磁電流だけが寄与すると言ってもいいのです。
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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。
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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


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