ここから質問投稿すると、最大4000ポイント当たる!!!! >>

現在実験レポートを作成中なのですが、直流分巻電動機の負荷特性試験を行い、出力から銅損分を足すと入力分に相当すると教わったのですが、銅損分とは電機子回路抵抗に流れる電流と界磁抵抗に流れる電流の2つからP(それぞれの銅損)=I×I×Rを求めればいいのでしょうか?

御教授のほどお願いします。

A 回答 (1件)

直流機本体の銅損は質問者さんのおっしゃるとおりです。



しかし,
入力として,界磁電流を含めて測定したのなら,界磁巻線の銅損だけでなく,
分巻界磁電流の調整に使った抵抗器の損失も含みます。

入力として,分巻界磁電流を含めずに電機子電流だけを測定したのなら,
電機子銅損(=電機子抵抗*電機子電流^2)だけを考慮することになります。

要するに,実験で測定した入力に含まれるはずの損失をすべて計算して,
出力と入力の測定値の差である「損失」が説明できればよいわけです。
銅損だけでなく,機械損,鉄損,漂遊負荷損も考える必要があるかもしれません。
    • good
    • 1
この回答へのお礼

確認したところ、界磁と電機子の両方を求めることになりそうです。
ありがとうございました。

お礼日時:2012/05/26 16:24

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q直流分巻発電機についての電検三種レベルの問題が解けないので教えてください。

直流分巻発電機についての電検三種レベルの問題ですが…今年も落ちたので一人勉強に限界を感じているため、教えていただきたいです。

問題は以下の通りです。

定格出力100[kW]、定格電力220[V]の直流分巻発電機がある。この発電機の電機子巻線の抵抗は0.05[Ω]、界磁巻線の抵抗は57.5[Ω]、機械損の合計は1.8[kW]である。この発電機を定格電圧、定格出力で運転しているとき、以下の問いに答えよ。ただし、ブラシによる電圧降下、補助巻線の抵抗、界磁鉄心と電機子鉄心の鉄損及び電機子反作用による電圧降下は無視できるものとする。
(1)この発電機の誘導起電力[V]はいくらか?
(2)この発電機の効率[%]はいくらか?


解説や途中の計算式、回答も教えていただけると非常に助かります。

Aベストアンサー

(1)誘導起電力を求める公式はご存知だと思いますので、そこははしょります。
ただ、電気子電流が求まらないと進みませんので、まず電気子電流を先に計算します。
「直流分巻発電機」なので、電気子電流は一部が界磁電流に使われ、出力される電流(発電における電流)はその残りです。
・電気子電流=界磁電流+出力された電流(Ia=If+I)
出力される電流は、問題文によると定格運転時のものを出せばいいので、定格出力を定格電圧で割れば定格電流(=出力される電流)が求まると思います。
それに界磁電流を足せばいいのですが、界磁巻線には定格電圧がかかっているので、オームの法則を使えば界磁電流が求まります。
上記の定格電流と界磁電流の和が電気子電流になります。
それを誘導起電力の公式に当てはめればいいだけです。

(2)効率については、効率=出力/(出力+損失)×100〔%〕
損失は銅損と固定損に分けられます。さらに固定損の内訳は、機械損・各種鉄損になります。
問題文によると鉄損は無視せよとのことなので、機械損と銅損を計算に入れればいいのですが、機械損は1.8kwとなっているので、銅損を求めます。
銅損=界磁巻線と電気子に発生した電熱なので、P=I~2*Rで計算して出します。
損失=機械損+界磁巻線の銅損+電気子の銅損
これを効率の公式に当てはめればよいかと思います。

(1)誘導起電力を求める公式はご存知だと思いますので、そこははしょります。
ただ、電気子電流が求まらないと進みませんので、まず電気子電流を先に計算します。
「直流分巻発電機」なので、電気子電流は一部が界磁電流に使われ、出力される電流(発電における電流)はその残りです。
・電気子電流=界磁電流+出力された電流(Ia=If+I)
出力される電流は、問題文によると定格運転時のものを出せばいいので、定格出力を定格電圧で割れば定格電流(=出力される電流)が求まると思います。
それに界磁電流を...続きを読む

Q直流機の効率の問題

電験の問題です。
定格出力100[kW ] 、定格電圧440[V]の直流分巻発電機がある。この発電機の最高効率は77.5[%]負荷で運転されているときに得られることが分かっている。この発電機の定格負荷時の効率[%]はいくらか。ただし、電機子回路及び界磁回路の抵抗は、それぞれ0.06[Ω]及び366[Ω]とし、また、漂遊負荷損は無視するものとする。
という問題があります。

回答を読むと
定格負荷時のIaを228Aと出してPc=0.06×228^2≒3.13[kW]
77.5%負荷時のIaを177[A]と出してPi=Pc=0.06×177^2≒1.88[kW]
よって、100/(100+1.88+3.13)×100≒95.2[%]

と答えています。
わからないのは、損失に界磁損がなぜ含まれないかということです。
界磁電流は440/366≒1.2A
なので1.2^2×366≒527Wとなるのですがこれを損失に含めない理由はなぜでしょうか?
よろしくお願いします。

(界磁損の分を含めて計算すると答えと合わないので界磁損を含めないのが正しい答えのようです。また、ネットで調べた限りでは同じように界磁損を含めない答えばかりでした。)

電験の問題です。
定格出力100[kW ] 、定格電圧440[V]の直流分巻発電機がある。この発電機の最高効率は77.5[%]負荷で運転されているときに得られることが分かっている。この発電機の定格負荷時の効率[%]はいくらか。ただし、電機子回路及び界磁回路の抵抗は、それぞれ0.06[Ω]及び366[Ω]とし、また、漂遊負荷損は無視するものとする。
という問題があります。

回答を読むと
定格負荷時のIaを228Aと出してPc=0.06×228^2≒3.13[kW]
77.5%負荷時のIaを177[A]と出してPi=Pc=0.06×17...続きを読む

Aベストアンサー

機器の最大効率条件は、
 負荷損=無負荷損
になるときです。

変圧器の場合は、可動部分がないので、負荷損=銅損Pc、無負荷損=鉄損Piとしますが、電動機や発電機の場合は違います。
直流分巻発電機の場合は、
 負荷損…電機子銅損、ブラシ負荷損、漂遊負荷損
 無負荷損…鉄損、界磁銅損、機械損
などになります。

今回の場合、ブラシ負荷損、漂遊負荷損は無視しますから、負荷損=電機子銅損 です。

最大効率時は、負荷損=電機子銅損=無負荷損=1.88[kW]ですが、これは鉄損、界磁銅損、機械損をあわせたものです。つまり、界磁銅損527Wを含んでいます。

なお、直巻では界磁銅損は、負荷損になるので注意が必要です。

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なぜ基準温度は75度か

回転機の実験をする際、予備実験として巻線抵抗の値を測定するというのがありますが、室温によって抵抗値はかわるということで、75度の時の値に換算しますよね。

友人が『なぜ75度か?』というのを考えていたようなのですが、『回っているうちに温度があがって75度ぐらいになるのではないか』という仮説で終わったようで、それを聞いて、本当はどうなのだろうか知りたいと思いました。

なぜ『75度』なのですか?

Aベストアンサー

回転機の巻線がその温度以上になると絶縁不良を起こすからです。

回転機の温度を75度と仮定するということは、その温度になる時が連続定格最大出力ということです。それ以上の負荷をかけると温度上昇により巻線の絶縁が保てなくなり壊れます。
抵抗は温度と共に上がりますから、低温時の抵抗値で計算すると温度上昇にしたがって電流が下がり、定格に達しません。したがって、定格内で最も抵抗値の高くなる「75度」で計算するのです。

Q界磁&直列抵抗制御の長所・短所と、速度制御範囲について

いつもお世話になってます。
今回、タイトルの通りなんですが、実験レポートにて界磁制御と直列抵抗制御の長所・短所について調べています。
検索をかけてもどうもそれらしい情報が得られず…。
また、界磁制御の方の実験(電機子供給電圧を一定とし、適当な回転速度5点に対する界磁電流をそれぞれ測定しました)で、考察内容に「結果より速度制御範囲を比で求めよ。一般にはどのくらいか」と書かれており、どうもその意味がわかりません…。
こういう内容について、何か良いHPまたは文献はありませんでしょうか??
どちら様か、知っておられたらどうぞよろしくお願いします。

Aベストアンサー

長短比較は参考URLを見てください。

速度制御範囲は5点のプロットの延長線上で界磁電流の最大と最小を考慮します。
それに界磁の磁気飽和と残留磁束を加味します。
定格回転数も制約条件になります。

実験の内容から見て後半の磁気飽和と残留磁束は考慮しなくて良いのかもしれません。

参考URL:http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2003/00134/contents/0044.htm

Q鉄損と銅損の違い

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。

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

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。

Q電機子巻線抵抗と界磁巻線抵抗について

直流機の問題ではよく電機子巻線抵抗と界磁巻線抵抗を使う計算があります。その中で、電機子巻線抵抗はいつも0.何Ωであるに対して、界磁巻線抵抗は何十Ωもあります。同じ巻線だと思いますが、なぜそんなに抵抗値の差が出ますか。使用する量もそれほど差がないだと思いますが、なぜですか。
ご教授よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>界磁巻線についてですが、外付け抵抗を使うのが普通ですか。

直流機を速度調整するためには,電機子電圧か界磁電流を調整します。
界磁の方が電力が小さいので,界磁を調整する方が手軽です。
分巻界磁でしたら,界磁回路に可変抵抗器を挟む場合が多いと思います。
他励界磁でしたら,励磁電源を可変電圧にすれば,可変抵抗は不要です。

>可変抵抗を外付けしない時は、その巻線抵抗値はどう調節しますか。
>巻線の量を増やす、または抵抗率の大きい巻線を使うことですか。

界磁巻線の設計としては,
1)電機子鉄心の飽和磁束から,ギャップの磁束密度を決める。
2) 機械的要求とスロット高調波の要求などから,ギャップ長を決める。
3) 界磁巻線に必要な起磁力(アンペアターン)が決まる。
4) 使いやすい電圧,電流になるよう巻数と巻線直径を決める。
という段取りです。
例えば100アンペアターン必要だとして,
1A×100回巻にするか,10A×10回巻にするかは,
自由度があります。使う電源をにらみながら,
適当な電流値になるように巻数を決めます。
界磁鉄心の周長から巻線全長は決まりますから,
巻線の直径を調整して,巻線の抵抗値を調整します。
巻線材料は普通は銅ですが,
その材質を変えて抵抗率を調整することまではしないと思います。


>また、界磁巻線を電機子巻線と同じように大電流、小抵抗仕様にするのはだめですか。

直巻界磁であれば,電機子電流と同じ大電流が流れますから,大電流・小抵抗仕様にします。
分巻界磁であれば,電機子電圧と同程度の電圧で使うことを前提に,
小電流・高抵抗仕様を選ぶでしょう。
他励界磁であれば,界磁電源にも自由度があるので,
1A・50V(100回巻),10A・5V(10回巻)などの仕様から,
使いやすい電流電圧の組み合わせを選ぶことになります。

ここで,巻数をn倍にすると,巻線の全長はn倍,
巻線の総断面積を一定として,巻線1本の断面積は1/n倍,
巻線抵抗値はn^2倍になります。
アンペアターン一定とすれば,電流は1/n倍になり,
励磁用の消費電力は変わらないことになります。


>電流が大きいほうが磁束も大きくなるので、その方がもっといいではないですか。
巻線の電流密度には上限があるので,
電流を大きくするためには巻線を太くします。
巻線スペースが決まっていると,巻数は減ってしまい,
アンペアターンや磁束は変わりません。

>界磁巻線についてですが、外付け抵抗を使うのが普通ですか。

直流機を速度調整するためには,電機子電圧か界磁電流を調整します。
界磁の方が電力が小さいので,界磁を調整する方が手軽です。
分巻界磁でしたら,界磁回路に可変抵抗器を挟む場合が多いと思います。
他励界磁でしたら,励磁電源を可変電圧にすれば,可変抵抗は不要です。

>可変抵抗を外付けしない時は、その巻線抵抗値はどう調節しますか。
>巻線の量を増やす、または抵抗率の大きい巻線を使うことですか。

界磁巻線の設計としては,
1)電機子...続きを読む

QCR発振の原理

トランジスタのCR発振の原理について説明が出来る方、おおまかでもよろしいのでお願いします。

Aベストアンサー

No.2のymmasayanです。補足です。
移相回路で180度遅らせると書きましたが、参考URLの場合は180度進ませるです。
(移相回路がCRの接続の仕方で2種類あります)
進みでも遅れでも180度で反転ですので結局は同じことなのですが。

Q銅損試験と鉄損試験

変圧器で、無負荷試験を銅損試験、短絡試験を鉄損試験とも言うのは何故なんでしょうか?いくら調べてもわかりません。もしよろしければ教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

まず、質問内容が間違ってますよ。

<無負荷試験>
2次側を解放(無負荷)なら、理論上は1次側の消費電力もゼロです。しかし、鉄心に電流が流れて(渦電流という)電力を消費します。無負荷でも鉄心で損失する。→無負荷=鉄損

<短絡(全負荷)試験>
2次側を短絡すると理論上1次側も短絡状態になるはずです。しかし、銅線には抵抗分があり短絡にならず、これによって損失が発生します。短絡なら変圧器では損失=熱が発生しません。短絡しても銅線で損失する。→短絡=銅損

こんなもんでわかってもらえたでしょうか?

Q移相形CR発振回路について教えてください。

移相形CR発振回路についてできれば詳しく教えてください。

Aベストアンサー

以前にこの欄で同様の質問に答えた事があります。
読んで見てください。わかりにくければ補足下さい。

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=165460


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング