痔になりやすい生活習慣とは?

電験第二種二次試験「これだけ機械・制御(計算編)」より
6極,50[Hz]の三相巻数形誘導電動機が全負荷では950[min-1]で回転する。起動の際,全負荷トルクの2倍を発生させるには起動抵抗は何オームとすればよいか。ただし、二次回路は星形接続で一相の抵抗は0.05Ωである。また,すべりートルク曲線は直線とみなすことができる。
以上の問があります。
解答として
まず,極数と周波数から同期速度N0を1000[min-1]と求める。
つぎに全負荷時のすべりSを
S=(N0-N)/N0=(1000-950)/1000=0.05と求める。
同期速度付近ではすべり―トルク曲線は直線とみなすことができるから,全負荷トルクの2倍のトルクを発生させるすべりS'は
S'=0.05×2=0.1
と求める。(ここまでは私も理解できます)
今,起動時に挿入する抵抗をR、起動時のすべりをSst,二次一相の抵抗をr2とすれば比例推移より
r2/S'=(r2+R)/Sst
としてRを求める。(ここがわかりません)

同一トルクという条件で比例推移の関係から挿入するべき外部抵抗を求める方法は知っています。しかし,今ここでこの比例推移の関係を使って外部抵抗を求めると,「全負荷トルクの2倍」ではなくて「全負荷と同一のトルク」となってしまう気がします。

すべりが倍になればトルクが倍になるのはわかります。
なのにそこで外部抵抗を入れてしまうと,せっかくすべりが倍になったのに,トルクが倍にならなくなる(比例推移の影響で)と考えてしまいます。

自分の考え方のどこに間違いがあるのか教えてください。
迷宮に入ってしまって困ってます。

A 回答 (1件)

う~ん、比例推移の意味を誤解しているのでは?


比例推移は同じ大きさのトルクについての話です。
つまりトルク一定のとき、二次抵抗に比例してすべりも変えれば、この一定トルクが保たれます。
要するにトルクは二次抵抗とすべりの比で決まるという事実からふつういわれている比例推移
(つまり上の意味での)が成立つということです。
いまは違うトルクの話だから比例推移は適用できません。

上の式、r2/S'=(r2+R)/Sst の左辺はすでに全負荷トルクの2倍を発生させる条件だから
この比率を変えないように右辺のようにRを決めれば、始動時のすべりSstに対して
求められているトルクが出ます。
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#2です。

直流モータでイメージが湧くなら、交流でも同じです。

誘導電動機は、固定子によって作られる回転磁界によって
フレミングの右手の法則によって回転子に誘導起電力が発
生して、電流が流れます。
これは、回転磁界側を固定して、回転子が逆方向に回って
いると考えるとわかりやすいと思います。

すると、その電流によってフレミングの左手の法則によって
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>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、

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Aベストアンサー

ご承知の通り誘導機には磁石が無いのですから、単独では発電機に成り得ません。発電の為には外部電源による励磁が必要です。そして発電周波数は、回転とは無関係に励磁周波数で決まります。また、発電機でありながら有効電力と無効電力の関係は任意に取れず、供給可能なのは進み電流に限定され、自分自身の励磁電流さえ供給できない等、通常の発電機のイメージとは相容れない性質があります。これらの説明は、誘導発電機の中に電圧源が現れるようなモデルでは、困難かと思います。誘導発電機はブラックボックスとしては、あくまでもインピーダンス素子であり、内部に現れるのは「負性抵抗」と考える方が合理的でしょう。「外部から電圧を掛けるとき、どんな電流が流れるか」という視点で考察してみます。電力を生み出す為に外部から電圧を掛ける必然性や、産生電流位相が自由自在にならない現象にも合点がいくと思います。

誘導機の等価回路:
http://energychord.com/children/energy/motor/ind/contents/ind_eq.html
のsを負とする時、r2'/ s が負性抵抗となります。これにより電流は電動機運転と逆方向に生じます。模式的には、
内向きを正にとれば、I = V / ( -R + jX ) = -( V / (R - jX) )、
外向きを正にとるなら、I = V / (R - jX)
と言う形です。

物理的に見れば、負のスリップにより1次回転磁束を切る2次導体に生じる「小さな起電圧」が電動機運転時と逆になり、2次導体「線輪」が作り出す磁束も逆、それを打ち消すべく流れる1次電流も逆極性になるという具合です。このような1次2次間の磁束打ち消し電流は、励磁電流やその逆起電力とは別の独立した存在である点に注意してください。直流機や同期機に見られる「電源電圧に匹敵する大きな逆起電圧」の実体は在りません。あなたが感じられた不条理の起源は、ここら辺りにありそうです。

外部から電圧を加える事により負性抵抗(スリップ量依存)由来の電力を取り出せますが、前記式から解るように「外部方向に供給できるのは進み位相」に限定されます。自身の励磁電流に充てられるような遅れ90度電流は供給できません。発電機とは言え、同期発電機等に見られる、任意負荷位相を許す電圧源的挙動とは異なります。有効電力を得る為には同時に無効電力が生じてしまいますから、それを吸収させる為にも、電圧源的な装置との並列運転が不可欠と言えるのではありませんか。

ハイランド円線図も参考になると思います。発電機では、下半円を電流ベクトルが動きます。
http://ameblo.jp/sayama554/entry-11475905601.html
図「誘導発電機の特性」を参照

以上、机上の知識ですが参考まで。不可解な点ありましたらご指摘ください。

ご承知の通り誘導機には磁石が無いのですから、単独では発電機に成り得ません。発電の為には外部電源による励磁が必要です。そして発電周波数は、回転とは無関係に励磁周波数で決まります。また、発電機でありながら有効電力と無効電力の関係は任意に取れず、供給可能なのは進み電流に限定され、自分自身の励磁電流さえ供給できない等、通常の発電機のイメージとは相容れない性質があります。これらの説明は、誘導発電機の中に電圧源が現れるようなモデルでは、困難かと思います。誘導発電機はブラックボックスと...続きを読む

Q巻線抵抗試験方法について

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Aベストアンサー

かなり行き違いが有ったようです。どうやら巻線抵抗試験だけでなく温度上昇試験もやられたようですね。もう一度、最初から整理してみます。
まず巻線抵抗試験は常温(または非使用時)の直流抵抗を測ります。この抵抗値は他のいろんな試験の基礎的な数値となります。(補足の回答は忘れて下さい)
次に、無負荷試験、短絡試験、温度上昇試験が有ります。
温度上昇試験では定格負荷に近い負荷を掛け、温度が定常状態(コイル温度、油温共一定値)になるまで(相当長時間かかる)放置したあと、電源を切って、すぐにコイルの抵抗値と油温を測ります。コイルの抵抗値からコイルの温度を計算しますが、電源を切るとコイル温度が急激に下がり、抵抗値も変化するので何回か測定して、時間と温度のグラフを書き、このグラフから時間ゼロの時の温度を推定します・
このとき油温は変圧器のケースの温度と考え、コイルの温度は、絶縁物が耐えられる規格の温度を越えていないことの証明となります。
温度上昇試験の方法の詳細は下記のURLをご参照下さい。

参考URL:http://lib1.nippon-foundation.or.jp/1998/0145/contents/070.htm

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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>
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こんなもんでわかってもらえたでしょうか?

Q力率の「進み」「遅れ」

業務で利用している電力設備に力率計なるものがあり
中央にcosφとあり針はLead(進み)の0.98を指し示していましたが
これがどのような意味合いなのかさっぱり分かりません。

いろいろ他の質問とかを見てみると「遅れ」は良くて「進み」は良くないとありました。
どの程度良くないのでしょうか?
ユーザー設備に支障が出る可能性もあるとありましたが、どの辺りの値からが危険値なのでしょうか?

Aベストアンサー

NO.3です。

 電源が自家発でないとすれば問題は負荷端の電圧上昇のみとなります。
 進み力率(容量性負荷)による負荷端の電圧上昇は、受電系統のインピーダンスや負荷率によって変わりますが、力率計が設置されている設備を基準として、そこから負荷までの配線インピーダンスを5%(リアクタンスのみ)負荷率を100%とした場合、負荷端の電圧は力率の変化によりおおむね次のようになります。

力率 おくれ
      0.8  97.1%
      0.8598.7%
      0.9  97.9%
      0.9598.6%
      1.0  100.1%

力率 すすみ
      0.98  101.1%
      0.95  101.7%
      0.9  102.3%
      0.85  102.7%
      0.8  103.1%
      0.7  103.6%

電圧上昇は負荷率が高いほど大きくなります。


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