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なぜ同期モータの回転数は、極対数(=極数÷2)の分だけ遅くなるのでしょうか。

ステータスで作る回転磁界を360度回すと、同期モータなので、一緒に360度回ってしまわないでしょうか。

A 回答 (3件)

略図を書いてみました。


判り易く書けると思いましたが、とりあえず貼り付けますので
参考にして下さい。
もっと判り易い図が書けましたら、再度貼り付けたいと思います。
「なぜ同期モータの回転数は、極対数(=極数」の回答画像3
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2極の同期モーターの固定子のN磁極が0度の位置にあるとしますと


S磁極は180度の位置にになります。
(回転は反時計方向に回転するものとします。)
更に180度の位置を考えますと元のN磁極の位置になります。

この固定子の巻線に交流電源を加えますと、固定子は1周期(1サイクル)
で360度回転します。
同期モーターですので回転子の磁極も同期して360度回転します。

これに対して4極の同期モーターの固定子にN磁極が0度の位置にある
としますと次のS極は90度の位置になります。

更に次のN極は90度進んだ位置(2極の同期モータでは180度の位置に
相当します。)

次のS極は90度進んだ位置(2極の同期モータでは270度の位置に相当
します。)

次のN極は90度進んだ位置(2極の同期モータでは360度の位置に相当
します。)

4極の同期モーターに交流電源を加えますと、固定子は1周期(1サイクル)
では180度回転します。
360度の位置まで回転させるためにはさらに1周期(1サイクル)必要
になります。

結果的に4極の同期モーターを1回転させるためのは2周期(1サイクル)
電源(回転磁界)を加える必要があることになります。

略図を書いて貼り付けたいのですが、多少の時間を要しますので
次回の回答にしたいと思います。
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この回答へのお礼

早速のご回答、ありがとうございます。

「次のN極は90度進んだ位置(2極の同期モータでは360度の位置に相当します」までは、わかりました。
そこから後がイメージわきません。2極モータで、機械角360度回すように磁束を掛けるのと同じように4極モータにも磁束を掛けると、機械角360度回ってしまわないのが、イメージわかないのです。すみません。

お礼日時:2017/01/30 20:03

「遅くなる」とは、すべりの事を仰っているならば、極数とは特に関係ないと思いますが…

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この回答へのお礼

すみません。誘導モータではなく、同期モータについてです。ありがとうございました。

お礼日時:2017/01/30 20:03

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http://www.intertrafo.fi/assets/files/datasheets/MWP-606.pdf
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電源電圧の制約で回転速度が上がらない時に,界磁を弱めてさらに速度を上げる方法
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並列接続で抵抗値を高めるには抵抗を取っていけば良いですが、全部取って抵抗値がまだ低い場合はどうすれば良いのでしょうか?

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高くする方法はいくらでもあるというか、
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Q画像の図で起電力の向きは? という問題で導体棒の速度の直角成分がよく分かりません。 具体的にはvco

画像の図で起電力の向きは?
という問題で導体棒の速度の直角成分がよく分かりません。
具体的にはvcosθなのかvsinθなのか分かりません。
起電力の向きが分からないので、まずフレミングの右手の法則により磁界の向き、速さの向きから起電力の向きを求めようとして
磁界の向きを決めると親指は磁界の向きに垂直なので図のvの向き(垂直成分)は図に向かって上でも右でもいいことになるからです。

図に向かって右が垂直成分だとPからQに向かって起電力が生まれ、上が垂直成分だと導体棒の右から左に向かって起電力が生まれる事になります。

解説には導体棒の向きより棒に垂直な成分はvsinθである…とありますが導体棒なのだから変な言い方ですが長い方が縦である必要もないと思います。
(この導体棒の右側面から左側面に向かって起電力が生まれる事もあるのではないでしょうか)

何を基準に垂直成分を求めればいいのでしょうか。

Aベストアンサー

No.2&3 です。

>説明していただいた事を考え、ひとつ確認したいのですが、右手の法則に従うとこの図そのままの向きでやると起電力(親指)の向きは図の右斜め下となります。
>(左手の法則ですと右斜め下から左斜め上にむかってローレンツ力が働く)

すみません。おっしゃる通りです。勘違いで方向が間違っていました。

No.2は、次のように訂正します。
++++++++++++++++++
「フレミング右手の法則」を使って、
運動方向:vの向きに親指
磁場の方向に人差し指
を向ければ、電流の向き(中指)は紙面に沿って「右下」を向きますよね?
++++++++++++++++++

No.3は、次のように訂正します。
++++++++++++++++++
No.2のようにして「フレミング右手の法則」で求めた「紙面上で『右下』向きの起電力」を、「導線の長手方向成分」と「導線径方向成分」に分けると、
・導線長手方向成分:起電力 × sinθ (Q→P 向き)
・導線径方向成分:起電力 × cosθ (図の右向き)
++++++++++++++++++

混乱させてすみません。
(自分で考えるときには、磁場の向きを「手前から紙の裏側に向けて」考えることが多いので、無意識にそう考えていたようです)

>Bl(vcosθ)等と、まずvを分解して考えていたので分解したあとどちらが磁界に対して直角成分なのか分からなくなっていました。
>その考え方が間違いで
>正しくはまず先にBlv×cosθのように起電力をローレンツ力により考え、そこから棒の角度により計算しなければならない
という事でしょうか。

 考え方は何とおりかできます。どれが正しいというわけではなく「考え方」の違いだけで、結果は同じです。
 この場合には、「起電力の大きさ」まで求めるのだと思いますので、「電磁誘導」として単位時間に横切る「磁束」の本数(=磁束の変化率)を求めるために、
 PQの長さを L とすると、
 PQ が単位時間に横切る面積は S=Lv*sinθ なので、
 横切る磁束の本数は、これに磁束密度 B をかけて E = BLv*sinθ
とすることでよいと思います。
 ただ、このときの「sinθ」が何を意味するのか、きちんと理解することが大事です。要するに「単位時間に横切る磁束密度」を計算するためなのです。

 なお、上記は「大きさ」の話であって、「方向」は常に「力(親指)、磁場(人差し指)、電流(あるいは電荷の動き:中指)は相互に直角」ということは変わりません。「力に起因した電流」は右手、「電流に起因した力」は左手です。
質問のケースでは、「紙面」上であればどちら向きでも「磁場に直角」ですが、「速度 v の方向が力の向き」ですから、紙面の中で v と直角になる方向が起電力の向きと決まります。

 起電力の方向を考えるのに、ローレンツ力を考える方法もありますよ、ということです。
 vの方向によって、P→Q の方向に起電力が発生することも、Q→P の方向に起電力が発生することもあるわけです。

 もちろん、「径方向」にも起電力は発生しますが、起電力とは「負荷をつなげば電流が流れる」ということで、通常「径方向に負荷をつなぐ」ことはないですし、径方向の「導線の長さ L」は非常に短いので、発生する起電力の大きさも非常に小さいです。

No.2&3 です。

>説明していただいた事を考え、ひとつ確認したいのですが、右手の法則に従うとこの図そのままの向きでやると起電力(親指)の向きは図の右斜め下となります。
>(左手の法則ですと右斜め下から左斜め上にむかってローレンツ力が働く)

すみません。おっしゃる通りです。勘違いで方向が間違っていました。

No.2は、次のように訂正します。
++++++++++++++++++
「フレミング右手の法則」を使って、
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物理、コンデンサーの問題の解説が分かりません。
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頭がこんがらがっています。
解説も理解できない状態の私に分かりやすく教えてください。

念のためgyazoにも画像を上げておきます。
お手数でもよろしくお願いします。

https://gyazo.com/1d82ac41736a937ebace266da01d9678

Aベストアンサー

経路1:O点 → V → A → P とたどります。
経路2:O点 → B → P とたどります。
ここで、電位の一意性と言うことを使います・・・なんか、難しく感じるかもしれませんが、言っている事は簡単です。
つまり、ある1点の電位は、どの経路をたどって計算しても同じになるって事です。
解説に「点Oに対するPの電位」という表現がありますね。
つまり、点Oを電位0としてみようと言うことです。
点Pの電位を上の2つの経路で計算してみて下さい。
経路1では、0(O点の電位) + 電池の電圧V + コンデンサーAの電圧
経路2では、0 + コンデンサーBの電圧
この2つが一致しなければならないと言うことでね(^^)
ちなみに、キルヒホッフの法則のように、回路を一周しても同じ結果が出てきますので、やってみて下さいね。
参考になれば幸いです(^^v)

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どのような物質をスラッジと言いますか?

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