モーターの電流値はオームの法則では得られない？

こんにちは。
３相モーターの電流値は、
それにつながる負荷によって、
変わります。
（モーターというより、ポンプや、
ファンを想定しています。
流すものや、風量で、
電流値が変わる、ということです）。
しかし、オームの法則で
考えるなら、
I=V/√(Z^2*R^2)・・Zはインピーダンス、Rは抵抗
で、求められると思うのですが。
これで、Iが異なるとすれば、
V,Z,Rのうちどれかが、負荷に応じて、
異なってくる、ということに
なると思います。
V、Rは一定と思われるので、
負荷に応じて、インピーダンスの
値が、異なってくる、と
考えていいのでしょうか。

どうしても、ひとつの機器（抵抗）に
たいして、同じ電圧をかけているのに、
電流値が変わるということが、
オームの法則に矛盾しているようで、
納得できません。

何か、わかる人がいましたら、
よろしくお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： chiezo2005 回答日時： 2009/07/25 01:51

簡単にコイルと鉄心を考えます。

コイルに一定の交流電圧をかけた状態で鉄心をコイルに挿入すると
流れる電流は減ります。（コイルのLが大きくなるので）

質問でおっしゃっているＺが結局回転状態で変化すると言うことにつきます。

モータが回転するということはコイルと周りの磁性体の位置関係が変わる。
さらに負荷が変わると言うことは、印加する電圧に対して、
回転子の位相が変わります。つまり印加している電圧と
コイルの逆起電力の位相も変わることになり、結果として
流れる電流が変わります。

No.5 回答者： takkey-T 回答日時： 2009/07/27 00:45

別に三相モータでなく、直流の模型屋で売っているマブチモーターとかでもそういう挙動しますよ。

モーターと発電機は同じものなので、モーターが回転していると自分自身で発電を行い、モーターにかけた電圧と逆方向に電圧がかかります。これが逆起電力です。
(ですから、モーターを無負荷でまわすとほとんど電流は流れません)

モーターの軸をロックして電圧をかけると逆起電力が発生しないので、コイルの抵抗値で決まるだけの電流が流れます。

この逆起電力や状態によるインピーダンスの変化を込みで考えるとオームの法則はきちんと成立してますよ。
詳細は電験3種の機械のテキストあたりを読むといやというほど載ってます。

No.4 回答者： debukuro 回答日時： 2009/07/25 10:47

逆起電力が発生するのですよ

また交流にオームの法則をそのまま持ち込むことにも問題がありますね
オームの法則はリアクタンスやキャパシタンスを含まない純抵抗のときには成り立つと考えてください
そうしないとコンデンサーなど？？？です

No.3 回答者： rnakamra 回答日時： 2009/07/25 07:12

モーターの勉強をすると、モーターの等価回路というものが出てきます。

この回路ではモータの負荷が抵抗に置き換えられます。
しかし、この抵抗値にはすべり依存性があり回転数が変化すると値が変わってしまいます。
(抵抗値が変わる理由は#1の人が述べられるような界磁コイルに対する逆起電力によります)

極端なことをいうと温度変化により抵抗が変化しないという前提では、負荷の変化に合わせて電圧を変えてすべり量を一定にすると同一の抵抗値とみなせるようになります。(負荷の等価抵抗の大きさはすべり量依存であり、負荷トルクの大きさで決まるものではないため)
この場合は流れる電流は電圧に比例して変化します。

No.2 回答者： tadys 回答日時： 2009/07/25 06:06

オームの法則は近似的なものであって全ての場合に成立するものではありません。

むしろオームの法則に従わないものの方が多いのです。
例えば手元に4.8V／0.5Aの豆電球があるのですがテスターで抵抗値を測ると1.5Ωですが
3Vの電圧をかけると370mA流れるので抵抗値は8オームです。
これはフィラメントの抵抗値が温度上昇により大きくなるためです。
オームの法則に従う為には抵抗の温度係数がゼロでなくてはなりません。

モーターを単なる抵抗と同じように考えることが間違っています。
モーターは電気エネルギーを機械エネルギーに変換する装置です。
取り出す機械エネルギーによって消費する電気エネルギーが変わるので
インピーダンスは変化するのです。