質問を見ていただきありがとうございます。

率直に質問させていただきますが、
単相直巻整流子電動機の
直巻(ちょっかん?)とはどういう意味なのでしょうか?
wikipediaでは「回転子と固定子の巻線が直列に接続されている。」と
あったのですが、いまいち理解できず、
さらに、なぜ、直流も交流も対応できるのかが疑問です。

知識を持った方がいらっしゃれば、助力いただきたいです。

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A 回答 (3件)

直巻の利点は自己制御作用があることです


負荷が大きくなって回転が下がると全体の電流が上がって回転が上がり負荷が減少して回転が上がると全体の電流が減り回転が下がり定速を維持します
分巻は負荷が大きくなって回転子の電流が上がると界磁の電流が下がって力が落ち回転も下がります
回転が下がると電気子の電流が増え界磁の電流が減り回転が下がり…
悪循環で回転が不安定です
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この回答へのお礼

debukuroさん、回答ありがとうございます。
なるほど、直巻の方が優秀だと言えますね。

お礼日時:2009/05/19 13:40

図を見てください

「単相直巻整流子電動機とは」の回答画像2
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この回答へのお礼

debukuroさん、回答ありがとうございます。
そのように直列、並列となっているのですね。
お尋ねしたいのですが、
これらの利点は何なのでしょうか?

お礼日時:2009/05/17 15:10

>直巻(ちょっかん?)とはどういう…



読み方は「ちょっけん」または「ちょくまき」ね。

>回転子と固定子の巻線が直列に接続されている…

小学校の理科を思い出してください。
乾電池の直列つなぎ、並列つなぎの実験をしたでしょう。

直巻電動機は、電流が回転子を流れたあとで固定子に行く、またはその逆ということです。

これに対し、回転子に行くと同時に固定子にも行く、つまり並列つなぎのを「分巻電動機」と言います、
分巻と直巻とを複合した「複巻電動機」もあります。

>なぜ、直流も交流も対応できるのかが疑問です…

モーターを逆回転させるのは、固定子か回転子のどちらか一方のみを逆方向につなぎ直します。

固定子と回転子の両方を同時に逆接続したら、元の方向に回転します。
運転中に短い時間間隔で、固定子と回転子の両方つなぎ替えても何事もなかったように回り続けます。
つまり、交流でも使用できるのです。

ついでに言っておくと、交流の直巻電動機は大工さんの電動工具など小容量のもに広く使われています。

直流直巻電動機の代表は電車です。
電車と言っても最近作られているのは交流電動機ですが、明治から平成のはじめまでに造られた電車は直流直巻電動機がほとんどです。
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この回答へのお礼

mukaiyamaさん、回答ありがとうございます。
読み方の訂正ありがとうございます。
回転子と固定子が順番に電流が流れるものを、
直巻というのですね。
それぞれの繋ぎ方に利点はあるのでしょうか?
いまいちまだ交流と直流が使用できることに納得がいきません。
直流で使用できるものを交流にも使用できるようにした
ということなのでしょうか?

お礼日時:2009/05/15 19:06

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よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>扇風機に使われている誘導モーターも、W数や周波数次第では、掃除機のモーターとしても使えなくはないという認識

使えないと理解してください。

扇風機のモーター → 掃除機のモーター に興味がおありのようですね。

誘導モータートルクは、モーターの性質上一般的に、最大トルクの1/4~1/5の回転数で使われます。
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その点、同じ大きさのモーターで比較すると、掃除機に使われている整流子型直巻きモーターは、小型で強力で、商用の電源に手を加えなくて使用できます。

誘導モーターが掃除機のモーターとして適するのであれば、メーカーが放っておくはずがありません。
このことを考えてみてください。

>扇風機に使われている誘導モーターも、W数や周波数次第では、掃除機のモーターとしても使えなくはないという認識

使えないと理解してください。

扇風機のモーター → 掃除機のモーター に興味がおありのようですね。

誘導モータートルクは、モーターの性質上一般的に、最大トルクの1/4~1/5の回転数で使われます。
扇風機のモーターは、計算上 1800r.p.m. (60Hz) ですが、滑りがありますので、1700r.p.m. 付近で作動しています。 
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hp

Q扇風機と掃除機のモーターの違い

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教えていただければ幸いです。

よろしくお願いいたします。

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>使用しているのモーターが異なるのではないか、と。

その通りです。

扇風機用のモーターは、インダクションモータ (誘導電動機) を使っています。 
特徴は、交流電源でよいこと、構造が簡単で取り扱いも容易である、信頼性も高く、高効率で消費電力が少ない、長寿命であるなどです。
扇風機用には、ファンを回すだけなのでそんなに回転力は必要ないので、ファンを手で押さえれば止まります。 短時間であれば止めてもそんなに害はありません。

掃除機用のモーターは、殆ど整流子電動機の直巻モーターです。 ミキサー、コーヒーミル、電気ドリルなどに使われています。 
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>掃除機でじゅうたんを掃除するとすごい音が立ちますが、ファンは止まることなく回転しているようです。

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>使用しているのモーターが異なるのではないか、と。

その通りです。

扇風機用のモーターは、インダクションモータ (誘導電動機) を使っています。 
特徴は、交流電源でよいこと、構造が簡単で取り扱いも容易である、信頼性も高く、高効率で消費電力が少ない、長寿命であるなどです。
扇風機用には、ファンを回すだけなのでそんなに回転力は必要ないので、ファンを手で押さえれば止まります。 短時間であれば止めてもそんなに害はありません。

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Q単相と3相の違い

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白はは真ん中と決まっているのでしょうか?

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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。
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Qモータコイルの焼損の原因は?

三相誘導電動機のコイルが焼損してしまいました。

原因を突き止めようとしているのですが、
考えられる原因をお教え下さい。

また、機械の運転の仕方で、1秒運転→89秒停止の繰り返しで1年半ほど動かしておりました。
この様な運転方法がコイル焼損と関係があるのでしょうか?(モータに過負荷を掛けてしまったとか?)

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定格以上の負荷運転による異常な温度上昇及び経年による絶縁劣化で巻線の短絡に至る現象です。

電動機の中の巻線は巻線間及び巻線-本体間でショートしないよう絶縁物質で包まれています。
この絶縁物質は熱や使用期間が長くなる事で絶縁する能力がだんだん落ちていきます。

電動機の起動時は電流が定格の7倍程度流れ、一気に熱が発生するので、電動機の寿命を短くする一番の要因です。
悪いことにこの起動電流の熱はコイルばかり温度が上がり、本体に伝わってくるころには、中はさらに熱くなっていて、電動機本体温度からは推測が困難です。
(起動停止の回数が少ないほど電動機にやさしい。)

容量にもよりますが、数10kW以上の電動機であれば、通常許容起動頻度が有り、一般的な電動機は連続運転状態から1回停止して起動すると次に停止して起動する際には1時間以上停止させる必要が有るというくらいの物です。
ほぼ1分間隔で寸動を繰り返しておられたようなので焼けて当然です。1年半もよく持ちこたえたと思います。

電動機を新品にしても、また同じ事になります。
電動機メーカに許容起動間隔を問い合わせその範囲内で使用するようシーケンス(運転停止間隔)を変更する必要が有ります。
これが許容できない場合は、電動機を熱容量の大きな物にする、台数を増やし1台の起動頻度を減らすなどの対策が必要です。

定格以上の負荷運転による異常な温度上昇及び経年による絶縁劣化で巻線の短絡に至る現象です。

電動機の中の巻線は巻線間及び巻線-本体間でショートしないよう絶縁物質で包まれています。
この絶縁物質は熱や使用期間が長くなる事で絶縁する能力がだんだん落ちていきます。

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QAc100vモーターを正転、逆転させる配線方法を教えて下さい。

AC100Vコンデンサーモーターを使ってある模型を作りたいのですが逆回転させる
配線方法がわかりません。教えて下さい。

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コンデンサモーターは、中に2組のコイルが内臓されて
います。
どちらのコイルに、コンデンサーを直列に入れるかによって、回転方向が決まります。
まず、配線がどうなっているかをテスターで調べます。
両方のコイルの片方の先どうしがつながれ、共通線に
なっている場合があります<黒線とする>。
残りのそろぞれのコイルの先を<赤線>と<白線>とします。以上で3本線が出ていることになります。
配線はまず、黒線に電源の片方をつなぎます。
赤線と白線間にコンデンサーをつなぎます。
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次に、もう片方の電源を赤線につなぐか、白線につなぐか
によって、回転方向が決まります。
4本線が出ている場合は、それぞれのコイルの片方を
つなぎ、共通線にします。
後は上記のとうりです。
yu-mizu123さんの書かれている事と一緒です。
後、電源間からみて、コンデンサーと直列につながって
いるコイルの端と端を入れ替えても逆転するようです。
以上が,正逆転の基本回路です。

Qサンダーとグラインダーの違い

ディスクサンダーとディスクグラインダーの違いは何でしょうか?

Aベストアンサー

サンダーはSanderでありThunder(雷)ではありませんし、辞典にものっている正式な名称です。

先っちょに円盤状のサンドペーパーを取り付けて手で保持して使用するものや、机に固定されて臼状の円盤が回って使用するものなどありますが、一般名詞で「グラインダー(磨く物)」、特にサンドペーパーを取り付けて往復運動で削る物を普通は「サンダー」と使い分けているようです。

ディスクサンダーとディスクグラインダーと言った場合には、同じ物を言っていると思って良いでしょう。

円盤状に加工したサンドペーパーを使うからディスクサンダーというのでしょうけど、金ブラシなど取り付ける研磨材によって如何様にも使えますから、名称の違いは意味がない(というよりディスクグラインダーの方が正式な名称に近い)ように思えます。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q漏電遮断器の原理を教えて下さい

現在専門学校で電気を勉強しているものです。

漏電遮断器の原理がいまいちよく分かりません。

特に接地(アース)していないと漏電遮断器が働かないという根拠が分かりません

電気に詳しい方、教えていただけませんか?

Aベストアンサー

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと、電気が流れている電気製品で、電線の被服が破損して電気製品のボディーに接触したとします。この時破損した側の電線がアース側なら電位が同じなので何も起きません。また反対側でも電気製品のボディーが完全にゴムか何かの絶縁体の上に乗っていれば漏れ電流が流れないので漏電遮断機は働きません、あくまで遮断器のところを通る電流の差が規定値(50mA程度)を超えた場合のみ働きますから。ここでこの電気製品のボディーを地面に接触(アース)させると電流がボディーからトランスのアース側へと流れて漏電遮断機に流れるプラスマイナスの電流値に差が出て漏電遮断機が働くことになります。つまりこの意味で、アースしていないと漏電遮断機が働かないのであって、漏電遮断機そのものをアースする必要は全くなくまたそんな端子もありません。

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと...続きを読む

Q電気モーターに負荷がかかったとき電流値が上がるのは何故

電気モーターに負荷がかかったとき電流値が自動的に上がって、ひどいときにはブレーカーが働いて電気が止まったりします。
何故負荷がかかると電流が大きくなるのか、優しく教えて下さい。

Aベストアンサー

#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
事によってトルクを発生させて回っています。

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?

ですから、外から力が加わると回転数が落ち(滑りが大きくなり)
トルクが大きくなってバランスする回転数で回ります。

フィードバック制御が無い場合は、ここで終わりです。

しかし、多くの場合回転数制御をするために、フィードバックが
ありますので、回転数が落ちるとトルクを大きくして、元の回転数に
戻そうと制御します。

方法は、回転磁界を速くして滑りを大きくするか、回転磁界の磁束
密度を大きくするかのどちらかです。

多くは、3Dマップによって周波数と磁束密度を制御しますが、
簡単にインバーターで周波数を上げて、回転磁界を速くしてやれば
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


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