ここから質問投稿すると、最大4000ポイント当たる!!!! >>

同期発電機の出力についての質問です。
定格出力5,000kva、定格電圧6600V、定格力率遅れ0.8、誘導起電力10834V、同期リアクタンス7.26Ω
の同期発電機の定格負荷時の負荷角を求めよ

という問題で途中の式で分からない事があるので教えて下さい。

まず、ベクトル図を書く前に1相分の等価回路図を書きました。
皮相電力からIを求めました。
分からないのはそこから先(画像の赤線下) で、求めた数字で計算すると
電圧=電圧降下の和、及び1相分の皮相電力にならないのです。
どこが間違っているのでしょうか?

「同期発電機の出力についての質問です。定格」の質問画像

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (1件)

jXs*Iは端子電圧3810Vに対して、位相差があるためスカラー和でなくベクトル和で足し算する必要があります。


また、Iは253Aではなく、437A(分母の√3はいらない)です。

ベクトル図を描いて考えてみてください。
6255≒√〔(3810+7.26×437×0.6)^2+(7.26×437×0.8)^2〕
となります。

負荷角は、アークコサイン〔6255/(3810+7.26×437×0.6〕です。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございました!

お礼日時:2016/04/05 06:32

このQ&Aに関連する人気のQ&A

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定格電圧と定格出力

三相同期発電機で「定格電圧○KV、定格出力●KW」とある場合、定格電圧とは相電圧のことをさすのでしょうか、それとも線間電圧をさすのでしょうか?
また定格出力は、三相全体の出力のことでしょうか。一相あたりの出力のことでしょうか。

Aベストアンサー

>定格電圧
 線間電圧です。
>定格出力
 3相の出力です。

Q三相同期発電機の公式にある√3

電験三種・三相同期発電機の所を勉強中です。

本の問題文中に
Zs=Vn/Is = 6.6/√3 / 480 という所があります。
それと
Is=Pn/√3Vn = 5000 / √3*6.6
というと所があります。(定格電圧6.6v、定格出力5000v・a、Is短絡電流、Pn定格出力、Vn定格電圧)

この√3はどこからきたのでしょうか?
同期発電機の等価回路にスター型の三相の回路が書いてあったので線電圧と相電圧の変換のためかと考えていましたが、それを基に考えるとZs=Vn/Is のVnは線電圧を相電圧にする。Is=Pn/√3Vnは相電圧を線電圧にする、と考えられると思っていました。

しかし、そうすると問題文中のVn定格電圧が相電圧をなのか線電圧なのかわからなくなるので違った考え方をしていると感じています。

長くなりましたが、
Zs=Vn/Is
それと
Is=Pn/√3Vn
の√3がそれぞれ何をあらわしているのかご教授いたいだきたいです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

3相発電機は、単相発電機を3個スター型につないで出来ています。
よって単相発電機容量は、相電圧*相電流です。
3相発電機容量は、単相発電機容量*3です。

スター結線の場合
線電圧=√3*相電圧
相電圧=線電圧/√3
線電流=相電流

3相発電機容量=相電圧*相電流*3
       =線電圧/√3*相電流*3
       =3/√3*線電圧*相電流
       =√3*線電圧*相電流
       =√3*線電圧*線電流

一般に発電機は、
定格電圧=線電圧
定格電流=線電流
です。

Q変圧器の励磁電流と一次電流との違いについて。

変圧器について勉強しています。
そこで,1点引っかかっています。

励磁電流と一次電流との違いは何なのでしょうか?
勉強不足なものでよく分かりません…。

励磁電流は鉄心に主磁束を形成する電流と書かれています。
ですが,一次電流も同じでは???と思って混乱しています。

お手数ですが,どなたかお分かりでしたら
教えてください。

Aベストアンサー

一次電流とは一次巻線を流れる電流のことで、(1)励磁電流と(2)負荷をかけたことによって流れる電流のベクトル和です。質問者の疑問点はおそらく、後者の負荷電流も磁束を発生させる筈なのに、何故前者だけに限るのか、ということでしょう。一次側だけを考えると確かにそうですが、負荷電流は二次側にも流れており、一次と二次の負荷電流が作る磁束は大きさが同じで向きが逆なので打ち消しあって無くなります。だから、主磁束は励磁電流だけが寄与すると言ってもいいのです。
また、電流の位相も違います。損失を無視すると励磁電流は電圧に対して90度の遅れですが、負荷による電流の位相は負荷の力率次第です。もし純抵抗負荷であれば、電圧との位相差はゼロです。よって、(1)と(2)は別々に取り扱う必要があります。

Q発電機の4.5KVAというのは、4500W使用することが可能ということ

発電機の4.5KVAというのは、4500W使用することが可能ということですか??すいませんが、どなたか教えてください。

Aベストアンサー

発電機の容量[kVA]は皮相電力の値を示します。
電源が3相 200Vですと√3×E×Iにて計算しますので
I[A]=4.5[kVA]/(√3×200[V])≒13[A]
になります。
即ち、出力電流が13[A]までの負荷を加えることができます。

4500[W]が消費電力の値ですと、この負荷の力率を調べ、
消費電力の値から入力電流を計算することになります。

消費電力[W]=入力電力[W]ですので、
入力電力[W]=√3×E[V]×入力電流[A]×力率
となります。
入力電流[A]の値は、次式で計算することができます。
入力電流[A]=入力電力[W]/(√3×200[V]×力率)

負荷装置の消費電力が 4500[W]、負荷装置の力率が 0.85
としますと、
入力電流[A]=4500[W]/(√3×200[V]×0.85)
入力電流[A]≒15.3[A]
となります。

出力電流:13[A]<入力電流:15.3[A]
ですので、運転不可能となります。

なお、負荷装置の力率が[ 1.0 ]であれば、
出力電流:13[A]=入力電流:13[A]
になりますので、運転可能となります。

実際には発電機容量に多少の余裕のある機種を選定して運転します。

発電機の容量[kVA]は皮相電力の値を示します。
電源が3相 200Vですと√3×E×Iにて計算しますので
I[A]=4.5[kVA]/(√3×200[V])≒13[A]
になります。
即ち、出力電流が13[A]までの負荷を加えることができます。

4500[W]が消費電力の値ですと、この負荷の力率を調べ、
消費電力の値から入力電流を計算することになります。

消費電力[W]=入力電力[W]ですので、
入力電力[W]=√3×E[V]×入力電流[A]×力率
となります。
入力電流[A]の値は、次式で計算することができます。
入力電流[A]=入力電力[W]/(√3×200[V]×力率)

...続きを読む

Qブレーカーの定格遮断容量について

カテゴリが違っていたら、申し訳ありません。
ブレーカーの仕様に定格電流と定格遮断容量とありますが、違いや意味を教えてください。定格電流は、その電流値を超えた場合にトリップするものだとは認識しているのですが。遮断容量は大きいほうがいいのでしょうか?詳しい説明をお願いします。

Aベストアンサー

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に225Aの電流を流したとしても遮断器はOFF動作しません。
しかし、アメリカ製の250AF/225AT(フレームという概念についての説明は、割愛します)の遮断器に225Aの電流を流すと遮断器はOFF動作を起こします。
これは、規格の考え方の違いでどちらが正しいとかという問題ではありません。しかし、一つの電気設備で、複数の規格を採用しなければならない場合などは、保護協調上注意を要する点であります。
この定格電流値以下で遮断器を利用している限り、遮断器の開閉操作を行ったとしてもメーカーが保証する回数まで(一般に数千回~数十万回)は、操作が可能である値という意味もあります。

一方、遮断容量は、その遮断器が、流れている電流を遮断できる最大の容量を表していると思います。
一般的に電気的な容量とは、電圧×電流×時間で表されます。これは、エネルギーの容量を表し、遮断容量の場合も同じです。よって、容量であるにも関わらず電流値であると捉えらえることは間違いだと思います。
しかし、現実には、遮断容量が、電流値で表されていることが多いのも事実です。
その理由は、日本の(多分全世界でそうだと思いますが?)電源事情が、定電圧送電方式となっているからです。即ち、電圧の項は、定数として扱えるため、変数となる電流値で表せば事実上問題がないのと、実用上合理的となるからだと思います。
実際の遮断器に書かれている、遮断容量の記載を見ると判るのですが、使う電圧によって遮断できる電流値が変わります。これは、遮断容量が変わるのではなく、遮断容量は同じであるため、遮断できる電流値が変わることを意味しています。
同じ型の遮断器を異なる電圧で使用する場合など勘違いし易いので、注意が必要です。また、動作時間が変更できる機能がある場合も遮断できる電流値は変わってきますので注意のほど。
電流を遮断すると言うことは、アーク電流によるエネルギー放出(一般的に、熱、音、光の形で放出される)を、遮断器構部分で絶えうる必要があります。
定格以上の容量を遮断しようとすると熱により接点が溶着したり、溶断してしまうことがあるようです。

最後に、遮断容量の大きいものの方が良いのかどうかと言う点については、必要な遮断容量が確保されていらば、最小値でかまわないと思います。
皆さんもご指摘している通り、遮断容量が大きくなると、値段、寸法、納期(受注生産品になったり)が大きく(高く、長く)なります。
必要な容量とは、その回路に流れる最大の電流値(容量を電流値で表した場合)で決まります。一般的に、最大電流値となるのは、短絡時となります。
ただし、エネルギーの供給源は、電源だけとは、限りません。例えば、三相誘導電動機が接続されていると電動機の運動エネルギーがエネルギー供給源となり数サイクルの間電源となりますので注意が必要です。
さらに、定格電流を超える電流値を、遮断した場合は、メーカーの保証動作回数までの動作が保証されるわけではありません。
短絡電流の遮断については、動作特性をよく調べて使用してください。経済性を無視すれば、一度短絡電流を遮断した遮断器は、交換すべきだという人もいます。

以上、だらだらと述べましたが、少しでも参考になればと思います。

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に...続きを読む

Q負荷?無負荷?

負荷状態、無負荷状態という言葉に混乱しています。

負荷状態→抵抗がある状態
無負荷状態→抵抗が0である状態
ということなのでしょうか?

あと、短絡というのは無負荷と同義でしょうか?

頭の中がこんがらがっています(>_<)

どなたか教えてください!

Aベストアンサー

まずアドバイスですが、具体的にどのような回路、装置についてこの質問をされたのかを明確にしたほうが適切な回答が得られると思います。

抵抗、短絡と言う言葉があるので電気回路と考えて回答します。
基本的な考え方は機械系でも同じですが。
外部に対してエネルギーを供給できる電源:電池、発電機、トランジスター回路、直流電源等(機械系の場合はエンジンやモータ等の動力源)を考えます。
負荷状態とは電源に負荷(=電球等)が接続されて(負荷が接続されているといいます)電流が流れて電源から負荷(=電球等)にエネルギーが供給されている状態です。
無負荷状態とは電源スイッチがOFFされていて電源に負荷(=電球等)が接続されておらず(オープン状態)電流が流れず電源から負荷(=電球等)にエネルギーが供給されていない状態です。
無負荷状態は別の言い方をすると抵抗値無限大の負荷が接続されていることになります。
短絡と言うのはこれと逆に電源に抵抗値ゼロの(ゼロに近い)負荷が接続された状態(俗にショートと呼ぶ)で通常は短絡電流と呼ばれる大電流が流れて配線が焼けることもあります。
この事故を防ぐために配線用遮断器(ブレーカ)やヒューズを設置します。
また、電源には負荷に無理なくエネルギーを供給できる定格出力と呼ばれるエネルギー供給能力があり、定格出力となる負荷を定格負荷、定格負荷時の電流を定格電流と呼びます。

まずアドバイスですが、具体的にどのような回路、装置についてこの質問をされたのかを明確にしたほうが適切な回答が得られると思います。

抵抗、短絡と言う言葉があるので電気回路と考えて回答します。
基本的な考え方は機械系でも同じですが。
外部に対してエネルギーを供給できる電源:電池、発電機、トランジスター回路、直流電源等(機械系の場合はエンジンやモータ等の動力源)を考えます。
負荷状態とは電源に負荷(=電球等)が接続されて(負荷が接続されているといいます)電流が流れて電源から負...続きを読む

Qフラッシオーバ=絶縁破壊?

フラッシオーバ=絶縁破壊と考えても良いのでしょうか?
本などを見ていると2つとも言い回しを使い分けているようにも
感じられるのですが、ニュアンスなどの違いについて教えて下さい。

Aベストアンサー

大抵の場合は、フラッシュオーバ(火花放電)=絶縁破壊、と捉えてよいかと思います。

ただ、送電線ガイシのアークホーンのように、火花放電用のギャップを絶縁体から離して取り付けて、火花放電が起きても絶縁物に影響(劣化)が出ない(放電終了後は元通りの絶縁耐力にもどる)ようなケースもあるので、完全に「=」とは言えない場合もあるかと思います。
(固体中だと、火花放電を伴わない絶縁破壊、というのもあるかもしれません。)

ニュアンスとしては
フラッシュオーバは、「火花放電」という物理現象そのものに着目した表現、
絶縁破壊は、「絶縁」という機能の喪失に着目した表現、
と言う具合に、着目点の差による使い分けをしているように思います。

Q同期発電機の無効電力について

電気の勉強をしている者ですが、解釈が合っているかわからないので質問しました。

発電所の発電機は界磁電流を調整して常に力率1になるようにして送電しているのでしょうか?そうした方が損失が減るから良いんですよね?それが一つと二つめは

ある参考書には負荷には無効電力が必要だから送電は力率1で送り需要家側でコンデンサから無効電力を供給してやると書かれていたんですが、今までの自分の解釈だと電力用コンデンサは無効電力を打ち消して力率を1に近づけるものだと思っていました。しかし、ある参考書では無効電力は 回転磁界を作ったりするのに必要な電力と書かれていました。そこで矛盾したような感覚に陥ってしまいました。まとまってなくてすみませんが、わかる方いたらよろしくおねがいします

Aベストアンサー

1)発電機は負荷側での消費電力に見合う分の発電が必要で、有効電力も無効電力も同じです。従って界磁電流の調整で常に負荷の力率を打ち消す無効電力を発生させています、負荷は力率1が理想ですが、常に変動しています。

2)モーター等の負荷は遅れ力率であるが、コンデンサーを挿入する事で遅れ力率を吸収して打ち消します、但しモーターの負荷は常に変動して、常に力率1に出来る訳ではありません、従って若干の遅れ力率の供給が発電機より必要です。

3)「電力用コンデンサは無効電力を打ち消して力率を1に近づけるものだと思っていました」その通りです
   モーターなどは遅れ電流となるが、コンデンサーは進み電流が流れ、遅れ電流を打ち消して力率を1に近づけますが正確に1には出来ません、その分は発電機の界磁電流の制御で発電機で吸収し打ち消します。

4)「ある参考書では無効電力は 回転磁界を作ったりするのに必要な電力と書かれていました。」その通りです
   モーターなどでは回転磁界を作る事でモーターは回転します、この時に遅れ電流が流れます。

5)モーターの負荷は常に変動し、その遅れ電流も変動します、コンデンサーは一定の進み電流となり打ち消すが、モーターの負荷変動に追従は出来ず、その分は発電機で打ち消します、発電機は界磁電流で連続的に変動に対応します。

6)送電線の電流を減らし、送電線での電力ロスを減らす為には負荷側でコンデンサーを挿入して調整しますが、調整しきれない分は発電機の界磁電流の調整で行います。

7)負荷側にコンデンサーを挿入して力率を1に近づける事で電力の基本料金が割り引かれます。

             参考になるかな??

1)発電機は負荷側での消費電力に見合う分の発電が必要で、有効電力も無効電力も同じです。従って界磁電流の調整で常に負荷の力率を打ち消す無効電力を発生させています、負荷は力率1が理想ですが、常に変動しています。

2)モーター等の負荷は遅れ力率であるが、コンデンサーを挿入する事で遅れ力率を吸収して打ち消します、但しモーターの負荷は常に変動して、常に力率1に出来る訳ではありません、従って若干の遅れ力率の供給が発電機より必要です。

3)「電力用コンデンサは無効電力を打ち消して力率を...続きを読む

Q比例推移の問題について質問お願いします(__

問題文は以下になります。


図はある三相巻線形誘導電動機の外部抵抗=0の場合のトルク-すべり特性、一次電流-すべり特性です。
今、二次巻線抵抗と同一の値の外部抵抗を追加接続した。

(1)トルク-すべり特性はどうなるか。その概形を図中にかけ。また最大トルクを生じるすべりはいくらか。

(2)一次電流-すべり特性はどうなるか。その概形を図中にかけ。

(3)始動トルクを最大にする外部抵抗(一相分)を求めよ。

ただし二次一相の巻線抵抗をr20とする。


画像がそれぞれの特性と(1)と(2)の波形の答えになります。
また、(1)の最大トルクを生じるすべりは 0.5
(3)の外部抵抗は 3r20

が答えだそうです。

しかし解説が無くやりかたがわかりません。どなたか教えていただけないでしょうか?

(3)の始動トルクを最大にする外部抵抗は、いかなる時も 3r20となると考えているのですがどうでしょうか?

Aベストアンサー

比例推移とは「誘導機の特性はr2/sの値により決まる。すなわち二次抵抗r2をk倍すれば,すべりsをk倍した特性になる」ことです。これをグラフの上で説明します。r2=r_20のときの特性が青線とします。今,r2をk倍にしてk*r_20にしたとすると,すべりsがk倍の特性になります。これは,同期速度s=0を中心に,グラフを横にk倍引き伸ばしたグラフ(赤線)を描くことです。

質問者さんの問題(1)(2)では,二次巻線の抵抗と同じ抵抗を外付けしたという設定ですから,r2が2倍される,すなわちすべりを2倍にしたグラフをトルク特性,一次電流特性について書けばよいことになります。最大トルクは,元のグラフ(r2=r20のとき)ではs=0.25のときに発生しています。r20を外付けしてすべりが2倍になったのだから,最大トルクはs=0.5で出ることになります。

(3)始動トルクを最大にする外部抵抗
始動時,誘導機は止まっていますから,すべりs=1です。つまり,s=1で最大トルクが出るようにしたいわけです。r2=r20のとき,最大トルクはs=0.25で発生するので,k=1/0.25=4倍にすればよい。すなわち二次巻線に3*r_20を外付けして,二次抵抗を4*r_20に増やしてやればよいことになります。

比例推移とは「誘導機の特性はr2/sの値により決まる。すなわち二次抵抗r2をk倍すれば,すべりsをk倍した特性になる」ことです。これをグラフの上で説明します。r2=r_20のときの特性が青線とします。今,r2をk倍にしてk*r_20にしたとすると,すべりsがk倍の特性になります。これは,同期速度s=0を中心に,グラフを横にk倍引き伸ばしたグラフ(赤線)を描くことです。

質問者さんの問題(1)(2)では,二次巻線の抵抗と同じ抵抗を外付けしたという設定ですから,r2が2倍される,すなわちすべりを2倍にしたグラフをトルク...続きを読む

Q全負荷と機械出力について教えてください

電験三種の「機械」を勉強しています。次のような問題があり、公式を使って解くことは解いたのですが、他の問題をやってみてからもう一度この問題をやってみてやはり理解できていないのがわかりました。
全負荷と定格負荷、定格出力と機械出力がこんがらがっています。問題を検索してみたのですが、回答だけが書いてあってよくわかりません。
※ここで知りたいのはこの問題への答えではなく、あとで書く【質問】です。

定格出力200kW、定格電圧3000V、周波数50Hz、8極のかご形三相誘導電動機がある。全負荷時の二次銅損は6kW、機械損は4kWである。
ただし、定格出力は、定格負荷時の機械出力から機械損を差し引いたものに等しいものとする。
(a)全負荷時のすべり〔%〕の値を求めよ。
(b)全負荷時の回転速度〔min-1〕の値を求めよ。

【質問】
(1)定格負荷=全負荷 で合っていますか。

(2)この問題での「定格負荷時の機械出力」の意味がわかりません。
(1)があっている前提になりますが、
問題から
定格出力(200kW)=定格負荷時の機械出力-機械損(4kW)
になり、

全負荷時について
二次入力=定格出力+二次銅損(6kW)+機械損(4kW)(式(3))
だと理解していたので、わからなくなってしまいました。
(1)から定格出力=定格負荷時の機械出力なのではないかと思ったので。

定格負荷時の機械出力云々はひっかけなんでしょうか。
それとも式(3)が間違っているのでしょうか。

あまりにこんがらがって、上手く説明できなくて申し訳ないのですが、
詳しい方の解説をお待ちしています。
よろしくお願いいたします。

電験三種の「機械」を勉強しています。次のような問題があり、公式を使って解くことは解いたのですが、他の問題をやってみてからもう一度この問題をやってみてやはり理解できていないのがわかりました。
全負荷と定格負荷、定格出力と機械出力がこんがらがっています。問題を検索してみたのですが、回答だけが書いてあってよくわかりません。
※ここで知りたいのはこの問題への答えではなく、あとで書く【質問】です。

定格出力200kW、定格電圧3000V、周波数50Hz、8極のかご形三相誘導電動機がある。全負荷時の二...続きを読む

Aベストアンサー

  >(1)定格負荷=全負荷 で合っていますか。
合っていると思います。

  >(2)この問題での「定格負荷時の機械出力」の意味がわかりません。
機械出力は理論的出力なので、実際の定格出力とは差があり、そこには機械損が隠れています。
その為、
 機械出力P0 ≠ 定格出力Pn
であり、
 機械出力P0 = 定格出力Pn + 機械損Pm
が正しくなります。
これは、発電所の発電効率のような考え方で、
 タービン出力Pt = 発電機出力Pg / 発電機効率ηg
と、同様です。

  >二次入力=定格出力+二次銅損(6kW)+機械損(4kW)(式(3))
上記より、この公式は合っていると思います。
分かり易く順序良く並び替えるなら、
 二次入力P2 = 二次銅損Ps + 機械損Pm + 定格出力Pn
となります。
加えて、滑りとの関係を表せば、
 二次銅損Ps = 二次入力P2 x 滑りs
 機械出力P0 = 二次入力P2 x (1 - 滑りs) = 定格出力Pn + 機械損Pm
となります。


人気Q&Aランキング