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コンバーター(交流→直流へ変換)へ直流電源を接続するとどうなるのでしょ

コンバーター(交流→直流へ変換)へ直流電源を接続するとどうなるのでしょうか?
また、インバーター(直流→交流へ変換)へ交流電源を接続するとどうなるのでしょうか?

Aベストアンサー

コンバータやインバータと言っても、
様々な種類があるので一口に語ることはできません。
また、機器の耐電圧や電源の性質によっても答えは様々です。

ブリッジ整流器に直流電圧を印加した場合、
出力は直流となるでしょう。

電圧の変換を伴う整流器(ACアダプタ)など、
初段にトランスを備えた機器の場合、
直流的にはショートとなり、発火するかもしれません。
実際はヒューズが飛んで終わりでしょう。

インバータに交流を印加した場合は
正常動作しないか、保護装置が働いて終わりだと思います。

以上はすべて電源電圧が機器の耐電圧を超えていないことが前提です。

Q三相誘導電動機の回転子巻線電流周波数について

三相誘導電動機の回転子巻線電流周波数について質問します。

今、定格周波数60Hz 8極の三相誘導電動機があるとします。
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は60Hzのようです。
 私が考えるに、極数が8ですので、回転磁界が回転する周波数
が15となり、回転子巻線に流れる電流の周波数も15となるように
思えるのですが、間違ってますでしょうか。

どなたか教えてください。

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8極の誘導機について、ちょっと模式的なイメージを作ってみます。

輪ゴムのような輪っかを考えます。
この輪っかにNとSを4個づつ(計8個、というのは8極なので)等間隔にくっつけます。
結果、45度おきに、N,Sが並んだ輪っかができます。
便宜上、このNSをN1,S1,N2,S2,N3,S3,N4,S4と番号をつけます。

この輪っかを輪っかの中心を軸にして、毎秒15回回します。
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という具合に、輪っかが1回転する間に、固定した回転子の1点から見える磁極はN1→S1→N2→S2→...→S4→N1と4回NSを繰り返し、結果、一秒間あたり15*4の60回NSの繰り返しがあることになります。

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Q交流電化を直流電化にしたJR西日本

JR西日本は、交流電化の北陸本線:米原~長浜間と湖西線:永原~近江塩津間を直流電化にした。
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(新幹線は交流電化だ)
直流電化は、低圧送電(1500V)の為、交流電化に比べて電送損失が大きく変電所を増設しなければならず、コストがかさむ。
都市内地下鉄の様な短距離路線なら直流電化がいいだろうが、なぜJR西日本は直流電化にしたのか?

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 新幹線のように、大出力の電車が16両編成など長大な編成で走るなら、使用電力も大きく特別高圧の25KVなどで電化しないと、1.5KV程度の高圧なら電線もかなり太くしなければならず実用的ではありません。しかし、在来線なら直流電化でも変電所間隔を数キロ毎に設ければ、問題ありません。
 昭和30年代~40年代は、交流電化がもてはやされました。それは、変電所間隔を直流電化なら数キロしか離せないのが、交流電化だと10倍くらい約50Km~100kmくらいの間隔にでき、変電所数が1/10以下にできるというのが最大の利点でした。当時の直流用変電所は、交流を直流に変換するのに、水銀式整流器が主力で、古いところは回転式変流機なども使われていました。水銀整流器は、真空ポンプで真空にしてから、補助電極でまず起動してから、本格的に運転になるなど、真空ポンプ取扱い、圧力計監視や各種バルブ操作、冷却水の循環など、人手に頼らないとできない、自動化や遠隔制御を行いにくく、このため各変電所には最低でも2名の係員を24時間配置しなければならず、最低でも1変電所につき6名の要員が必要で、山間部の変電所など、毎日の要員交替も移動に何時間もかかったりして大変でした。そんな時代ですから変電所が減るということは、人件費削減などでものすごくメリットがありました。
 しかし、現在の大半の変電所はシリコン整流器の採用や高性能遠隔制御・監視装置のおかげで、完全無人化されています。また、最近は高速度遮断機なども静止型となったり、コンプレッサーや循環ポンプも無しの自然対流型など省メンテの密閉型変電所も増え、変電所が多くても初期投資がかかるだけで、運転コストはあまりかからなくなっていますから、昔ほど変電所が少なくなるといったメリットは減っています。
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Q回転軸の回転を30倍程度に増速して発電機に伝えたいのですが・・・

遊星,ベルト,プーリ等のうちどれが一番適しているの
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一挙に回転数を増速させるのですか
2段階程度に分けた方がメンテナンス性もよくなると思いますが、
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ただ、実際には作った事は無いので ^_^;

Q直流電流と交流電流のこと

直流電流と交流電流について調べていて、蛍光灯を直流と交流でのつき方の違いを見てみようと思いつきました。
      ______
     =|       |=
       ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
     ↑こちら側だけ使う
10w位の蛍光灯の片側にある2本の端子(?)にそれぞれワニ口クリップをつなぎ、電源装置を使って徐々に電圧をかけていきました。
ある程度まで電圧をかけていくと、交流ではチカチカと点滅して、直流では中のフィラメントあたりが赤くなりしばらくするとパッと点灯して、蛍光灯の片側が光っている状態になりました。

両方(交流、直流)を点灯した状態から徐々に電圧を下げていくと、交流ではチカチカと点滅した状態が続き、直流ではうすく光っている状態になりました。
・この交流でのチカチカと点滅するのは、電源が交流だからなのでしょうか、それとも放電現象によるものなのでしょうか?
・直流でフィラメントが赤くなるのはなぜなのでしょうか?
この二点について教えてください。お願いしますm(__)m

Aベストアンサー

予想外の面白い実験ですね。実際の動作原理とは、違う実験です。
蛍光灯は、片側の電極からもう一方の電極に放電することにより、管内面の全体に塗られた蛍光物質に電子が衝突することで、蛍光を発します。
両側のフィラメントは、点灯させる最初だけ通電し熱で水銀を蒸発させる為に使用します。
点灯後は、フィラメントは開放して通電をさせません。
交流では、フィラメントへの通電を切る時に回路に直列に入っているリアクターの誘導作用で高圧を一瞬出して放電を開始します。
直流では、電池の電圧をインバーターで昇圧するようにします。

そこで、ご質問の交流の場合には、片側のフィラメントだけの通電ですので、放電の為の空隙がありませんから、放電はしないものと思います。
蛍光が光るとしたら、それは、フィラメントの熱による熱電子放射だろうと思います。反対側に電極が無いので周辺だけに極弱く放射され不安定に光るのでしょう。
これは、不安定で断続的です。
直流の時に赤く光るのは、フィラメントの熱による発光でしょう。連続して光ります。
実験をしたわけではないので、推論です。

予想外の面白い実験ですね。実際の動作原理とは、違う実験です。
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Q直流電動機(他励)の回転数について

直流電動機(他励)の回転数について教えてください。

まず、回転数 n = (v-i*r)/kφ と考える場合、磁束φが増えると
回転数はφに反比例して減少すると参考書にあります。

しかし、ある回転数で運転中に、φが増えれば逆起電力が増え、印加電圧 v との差がちいさく
なり、回転子電流 i が小さくなるので、(v-i*r)/kφの分子も大きくなると思います。
ということは、φに反比例して回転数 n が減少するとは一概には言えないような気がします。

どなたか、教えてください。

Aベストアンサー

厳密に言えばおっしゃるとおりですが、
Vに比べてi*rがかなり小さいことや
負荷一定と言う条件の下で巨視的にそう表現します。

嘘も方便?てとこかな

Q【電気】ACアダプターって交流を直流に変えているんですよね?DCコンバーターは直流を交流に変える機器

【電気】ACアダプターって交流を直流に変えているんですよね?DCコンバーターは直流を交流に変える機器ってところかな?

ACアダプター 交流→直流
DCコンバーター 直流→交流

ところで携帯電話のACアダプターって無茶苦茶小さいですよね。

iPhoneのACアダプターなんてサイコロサイズです。

でもPCのACアダプターは筆箱サイズですよね。

同じ交流を直流に変える作業で同じなのになぜ大きいACアダプターと小さいACアダプターがあるんでしょう。

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コンデンサに一旦、蓄電させて放電させる繰り返しだとこれってプチプチ電気が途切れ途切れに送られるので交流のままなんじゃと思ったけどコンデンサで-の向きの交流を全部カットして、というか無視する回路で+だけをコンデンサに蓄電して放出させれば常に+の直流が作れる。

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とすると交流のーの電気を全て捨てているので50%を浪費して動作していることになる。

そんなバカな仕組みじゃないですよね?

バカな仕組みがコンパクトに繋がっている?

iPhoneのACアダプターは浪費志向でPCのACアダプターはーの電気も+にすることが出来る機能が付いてるから馬鹿でかいの?

ACアダプターの動作の仕組みと原理が知りたい。

教えてください。

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Aベストアンサー

AC100Vの交流からDC5VとかDC9Vの直流に変換するACアダプターの構造・原理によって、大きさも重さも変わってきます。

古くからあるACアダプターでは、内部にトランス(鉄の塊みたいなもの)を組み込んであるので、どうしても大きく重くなります。ですが、このタイプのACアダプターはスイッチング雑音を出さないので電源の質としては優れており、ノイズに弱い精密電子機器には向いています。

でも大きくて重いACアダプターは使う側からするとありがたくないので、トランスを使わないACアダプターも出ていて、こちらは小型軽量になります。

いずれにも内部にはまず整流器(ダイオードをブリッジにしたもの)があって、これで交流を整流(全波整流)すると電圧が脈を打ったような直流になります。それでは使えないので、コンデンサにDCの電気エネルギーを蓄えたり引き出したりします。脈を打った電圧の高いときにコンデンサに電気エネルギーを蓄えながら使い、脈の低い(電圧の低い)ときにはコンデンサに溜まった電気エネルギーを引き出して使います。そうすると脈を打った電圧は平滑されるんです。

たとえて言うなら、私たちが日々使う生活費は、毎月1回ある給料でまかなっていますよね。つまりお金が瞬時にたくさん入って、その後はしばらく入金がありません。云わばお金が入るのはひどく脈打っています。でも1ヶ月の生活のことを考えて、入った給料は一度にドバッと使い切るのではなくて、財布に溜めたり預金したりして貯め、少しずつ引き出して均等に使っているでしょ。つまり財布や預金がコンデンサーのようなバッファーになって、出るのを均しているわけ。それと同じ理屈です。

こうして均されてDCになった電圧は、スイッチングレギュレータなどを使って所定の(一定の)電圧にレギュレーション(安定化)します。

AC100Vの交流からDC5VとかDC9Vの直流に変換するACアダプターの構造・原理によって、大きさも重さも変わってきます。

古くからあるACアダプターでは、内部にトランス(鉄の塊みたいなもの)を組み込んであるので、どうしても大きく重くなります。ですが、このタイプのACアダプターはスイッチング雑音を出さないので電源の質としては優れており、ノイズに弱い精密電子機器には向いています。

でも大きくて重いACアダプターは使う側からするとありがたくないので、トランスを使わないACアダプターも出ていて、こち...続きを読む

Qこの変圧器に流れる電流で、 無負荷時はI3(励磁電流)のみ流れています。 そして負荷を接続すると流

この変圧器に流れる電流で、
無負荷時はI3(励磁電流)のみ流れています。

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I1、I2共にコイルを通っているにも関わらず位相が遅れない理由はなぜでしょうか?
電圧、電流発生のメカニズムは何とか分かるのですが位相が0度の点がどうしても分からないです

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>I2=(N1/N2)I1はどう計算したのでしょうか?

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Q直流モーターと交流モーター

直流電源を交流モーターに印加するとモーターは動きませんが、交流電源を直流モーターに印加すると動くときがあります。それはなぜでしょうか?

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交流でも回る直流モーターは界磁も電磁石になっているブラシモーターです。
ブラシモーターは常に界磁と回転子が反発引き合い回転するようにブラシが回転子の電流を切り替えます。
直流の場合界磁は一定のSN極ですが、交流の場合、回転子と界磁が同時に切り替わり、ブラシによる反発引き合いの関係が保たれるので直流でも交流でも回転します。
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Q導体に電流を流す場合の材質による電流値と発熱温度の考え方について

すごく困っておりますので、少しでもいいのでお返事ください。

どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No. 1です。

ジュールの法則
x^2でXの自乗って意味で 
H=EIt (ジュール)  OR  H=I^2Rt(ジュール)
H=発熱量(J)
E=電圧(V)
I=電流(A)
R=抵抗(Ω)
t=時間
発熱量H(cal)=0.24x電圧x電流x時間
=0.24 EIt
=0.24x(電流)^2x抵抗x時間
=0.24I^2Rt
また、時間の単位秒(sec) の代わりに時間(h)を用いて
発熱量(cal)=860x電圧x電流x時間(h)
です。
これに導体の材質と断面積による抵抗値をかけてください


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