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直流機において、回転速度が増すと逆起電力が増し、回転子電流が少なくなるようです。また、直流機の補償巻き線は回転子電流を少なくするようです。いずれも、回転子電流がすくなくなれば、フレミングの左手の法則の電流が無いという状態になり、回転力が発生しなくなると思うんですが、違いますか?どうも、理解できません。
 どなたか、教えてください。

A 回答 (2件)

無負荷状態の理想的な機械損失の無い直流機を考えた場合、加えられた端子電圧と逆起電力の差に比例した電気子電流が流れて加速して行き、最後は回転子電流はゼロとなり一定速度で回転を続けるでしょう。



しかし一定速度で回転を続けさせる為にはベアリング摩擦や風損等のトルク、何よりも負荷に対応するトルクを発生させ続ける必要があります。
従ってこれらのトルクに対応する電気子電流が流れ続ける形となります。

補償巻線は電気子反作用による磁界の乱れを少なくする為で、二次的な作用を持つだけであり、小型機では設けられていません。

次のようなサイトが参考になると思われます。
http://www.jeea.or.jp/course/
音声付き電気技術解説講座
http://www.jeea.or.jp/course/contents/12125/
発電機と電動機の原理 1-4

http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2002/00395/ …
2・8・3 直流電動機
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この回答へのお礼

ninoueさんの回答を最初から最後まで読んで、ずっと考えました。
始動の時は、電機子が界磁磁束を切っていないので、電流が相当流れて相当なトルクになり、回転し始める。回転しだすと逆起電力が発生し始め、加えられた端子電圧と逆起電力の差に比例した電気子電流が流れる。無負荷時を考えれば、相当な回転数になり(逆起電力が大きい)、加えられた端子電圧と逆起電力の差がなくなり、電流はゼロに近くなる。結果的に回転数が大きいときは電流が少ないんだなと。こんなふうに理解しました。

n=(v-i*r)/kφをずっと考えて自分なりに納得しました。自分の中でトルクと回転数の関係がよくわかってなかったんだなと思いました。

それと、電機子反作用のところのアドバイスも納得できました。

感謝です。有難うございました!

お礼日時:2011/04/27 22:50

こんばんは。



かかれている現象は多分「電気子反作用」だと思われます。

回転力(トルク)がなくなるほど、強い力を生むものでもないので

 #回転力が小さくなると、反対向きの磁界も少なくなりますよね。

止まるまでは行かないと思いますよ。

いいサイトがないんだけど

http://avalonbreeze.web.fc2.com/35_03_01_dc_moto …

ここはいいかもしれません。

下に下がってもらって 5. 直流電動機の特性

の(3)i あたりが、ちょうど該当するのかな?

ii や iii ちょっと違うかもしれませんね、ご質問の内容と。


学生の頃に実験で、オーバーヒートさせた班があって、大変だったのを思い出しました^^;

m(_ _)m
 #電気工学出身です。
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この回答へのお礼

与えて下さったサイトの(3)iをずっと考えました。(2)iも並行して考えました。要は、負荷を変えて逆起電力が変化すると負荷電流が変化すると。負荷が軽くなった時には逆起電力が増え、印加電圧との差分で負荷電流が減る。その時には、回転数は上がっている。そんな風に理解しました。

感謝です。有難うございました。私も電気工学科出身ですが、解っていなかったなぁと痛感します。

お礼日時:2011/04/27 22:26

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Q直流電動機の無負荷時回転速度

直流電動機が無負荷時、電機子電流がゼロになり回転速度が上昇する。
n=V-Ri/KΦよりその事が分かるのですが、そもそも無負荷時に電機子に電流が流れないのはなぜか?
そして電機子電流が流れないなら電機子がなぜ回転するのか?という疑問が解決できません。
どなたかお教えください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

無負荷の時には、トルクが理想的には0になります。(実際には、軸受けの摩擦や風損があるので、一定速度で回るためにその分のトルクを発生していますが)
電動機の電機子電流は、このトルクに関係しています。(トルクに比例)

結果、無負荷で一定回転数で運転しているときには、電機子電流がほぼ0(実際には無負荷損失相当の電流)になります。

上記のように無負荷で電機子電流が0になるのは、加速が終了して一定回転数になってからです。加速の途中では、それなりに電流が流れます。

Qモーターのトルクと回転数

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Q鉄について

変圧器の鉄心に使われているCS100の特徴について教えてください。よろしくお願いします!!

Aベストアンサー

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参考URL:http://www.nihon-cutcore.co.jp/cutcore_inf.htm

Q発電機の電力と回転数、 起電力と電圧と電流、 について

1 発電機の回転数と電力の関係を知りたいと思います。
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2 じつは、今だに起電力と電力と電圧と電流の統合的関係がわかっていません。
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 起電力とは電圧だとしたら、負荷を並列に数を増やすと抵抗が減って、それに応じていくらでも電流を流せるはずという原理になってしまいそうです。
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 仕事=抵抗×ストローク、に相当するものはどうなっているのでしょう。実際の事情でなく原理として知りたいです。

2 の方は暇なときでいいです。1の方は困るというより、わからないと危ういというか。

Aベストアンサー

1.
電力とは単位時間当たりに生み出すエネルギーのことを意味します。
(仕事率と同じ次元になります。単位も仕事率の単位W(ワット)を使用します)
時間当たりの量ですので、1回転当たりのエネルギー量と同じではありません。
回転数を上げると、1回転に要する時間は反比例して小さくなります。
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2.
起電力とは誘導される電圧をさします。
では負荷のインピーダンスを小さくすることでより大きな仕事を取り出せるかというとそれは違います。
負荷のインピーダンスを小さくし電流量を大きくすると、発電機内の磁界が大きくなり発電機をまわすのに必要なトルクが増大します。
同じ仕事率で発電機を回すと、(仕事率)=(トルク)×(回転数)ですので回転数が落ちてしまいます。その結果、起電力が落ちてしまいます。
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Q鉄損と銅損の違い

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Aベストアンサー

>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

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Q機器の効率・負荷率算出法

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うっすらつかめたのですが色々調べてもわけがわからず先に進めない状態です。

電動機のみの効率、負荷率の算出方法、算出に必要なデータの種類でも
うれしいです。
御存知の方、教えてください。
よろしく御願いします。

Aベストアンサー

<1>モータ効率
・モータの効率を求めるには次により実測して計算します。

1)測定用機材の準備
・電動機の効率を測定するには種々の測定器類が必要になります。

(1)トルク計
・機械装置と電動機の間に[トルク計]を設置します。
・トルク計の例として次のURLをクリックして参考して下さい。
[トルク計/小野測器]
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/torque/SS.htm
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/torque/ts2700.htm

(2)回転速度計
・モータ軸の回転速度を測定します。
・回転速度計の例として次のURLをクリックして参考して下さい。
[回転速度計/小野測器]
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/tach/ft7200.html
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/tach/mp.html

(3)3相電力計
・電動機の入力電力を測定します。
・3相電力計の例として次のURLをクリックして参考して下さい。
[3相電力計/日置電機]
http://hioki.jp/3197/index.html

次のカタログの10頁も参照して下さい。
http://hioki.jp/pdf/power/Clamp_Power_J5-04B.pdf

2)測定方法
・電源を入れて、電動機を回転させて運転します。
・測定方法の図を貼り付けましたので参考にして下さい

・機械装置を通常の運転状態にします。
(1)[トルク計]によりトルク値を読み取り記録します。
(2)同時に[回転速度計]により回転速度を読み取り記録します。
(3)更に[3相電力計]により電力値を読み取り記録します。
(4)(1)~(3)の読み取りは同時に行います。3人で測定します。
或いはメモリレコーダを使用して、同時に記録します。
(5)多少時間を置いてから何回か測定して、記録を取ります。

3)軸動力(出力電力)の計算
軸動力(出力電力)P2(W)を次の式により計算します。
(1)
P2(W)=ω[rad/s]×T[N・m]

ω:角速度[rad/s]
T:トルク[N・m]
N:回転速度[r/s]

ω=2×π×N[r/s]=2×π×N/60[r/min]
ですのでこれを上記の式に代入しますと次の式となります。

(2)
P2(W)=2×π×N/60[r/min]×T[N・m]
P2(W)=(2×π/60)×N[r/min]×T[N・m]

4)モータ効率ηMの計算
モータ効率ηM(%)は、次の計算式より求めることができます。

ηM(%)=出力電力P2(W)/入力電力P1(W)×100(%)

・出力電力P2(W)=軸動力P2(W)です。
・入力電力P1(W)は[3相電力計]にて測定した値です。

この計算式により、機械装置のある運転条件時に於いての
モータ効率ηM(%)を求めることができます。

モータの負荷である機械装置の運転条件が変化すれば、モータに加わる
軸動力も変化しますので、結果的にモータの効率も変わります。
運転条件が変動する装置では、その運転状態にしてその都度測定します。

<2>負荷率
・モータの負荷率は次の式より計算します。

負荷率(%)=モータ出力P2(W)/モータ定格出力P(W)×100(%)

P2(W)は機械装置のある運転条件でのモータ出力P2(W)のことです。
モータ定格出力P(W)はモータの銘板に記載された数値です。

<1>モータ効率
・モータの効率を求めるには次により実測して計算します。

1)測定用機材の準備
・電動機の効率を測定するには種々の測定器類が必要になります。

(1)トルク計
・機械装置と電動機の間に[トルク計]を設置します。
・トルク計の例として次のURLをクリックして参考して下さい。
[トルク計/小野測器]
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/torque/SS.htm
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/keisoku/torque/ts2700.htm

(2)回転速度計
・モータ軸の回転速度を測定します。
・回転...続きを読む

Q角加速度とトルクと慣性モーメントの関係

トルクを慣性モーメントで割ると角加速度が出ると思うのですが
どうして出るのでしょうか?
トルク:N
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後者の方がかなり力がいるのはわかるのですが・・・
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どなたかご存知の方、詳しい方、ご教示いただけますでしょうか?

Aベストアンサー

単位だけに注目します。

1Nは1kgの質量の物体を1m/s^2で加速させる力の大きさです。
つまり
1N=1kg・m/s^2

つまりトルクの単位は
N・m=kg・m/s^2・m=kg・m^2/s^2
となります。

慣性モーメントと角加速度の積は
kg・m^2・rad/s^2
となりますが、角度の単位radは無次元量(長さを長さでわったものだから)ですので無視できます。つまりこの積は
kg・m^2/s^2
とあらわせることになり、これはトルクの単位と等しいことがわかります。


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