直流電動機の無負荷時回転速度

質問

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。

回答No.5

foobar · 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。

お礼

ありがとうございます。
加速が終了という言葉で目の前がひらけました。

回答No.6

debukuro

電機子電流が流れないなら電機子がなぜ回転するのか
順序が逆です
電動機の電流変化を観察すれば分かります
回転の上昇に従って電流がゼロに近付くのです

お礼

どうもありがとうございます。
おかげさまで何とか理解できました。

回答No.4

ojisan7

No3の回答は撤回します。

考え方はこうですよね。
電動機を無負荷にする→負荷による外部慣性モーメントが０になる
→回転角速度が上昇する→電機子電流が小さくなる
ω=(V-RI)/KΦ
よりωが上昇するためにはIは小さくなければなりません。
したがって、「無負荷のときは電機子電流は小さくなる」ということになります。しかしI＝０ではありませんね。

お礼

ご回答ありがとうございます。
この式で無負荷時の回転速度を計算する場合、
電機子電流Ｉはかぎりなく０に近いので０とみなすという解釈でよろしいのでしょうか？

回答No.3

ojisan7

>無負荷時に電機子に電流が流れない
質問者さんのおっしゃる通り、電機子に電流が流れないならば、電機子は回転しません。無負荷では抵抗による損失は０ですが電流は０ではありません。
質問者さんのご指摘の通り、電機子の回転角速度ωは電機子の両端子間の電圧に比例します。電機子を回転させるのは、電流と言うよりは、電機子の両端子間の電圧です。この場合、
ω=(V-RI)/KΦ
の式で、RI=0となり、V,KΦは一定ですから、回転速度が上昇するのです。

回答No.2

noname#84191

質問者さんはどの様な立場の方なのでしょうね・・
それらも書いていただけると、答えも簡素化できたり、今回はパスとかも判断できるのですが・・・・

さて、この公式を万能と思ってはいけません・・・
特に電気機器の場合の公式は、限定して使用するのが当然？です。
多くの説明にはその様に書いてあります。

特に非直線部分では、公式の想定外の場合が多いです。
多くの特性曲線を見ていただけると分かると思いますが、直線部分などごく一部です。
多くの場合、その直線部分で働く様にと、使用する事を想定して機器の作成をしています。

それを、非直線部分も含めて、公式なりが適用できるとする方が、間違いです。
その様な万能の公式などありません。

電機の世界を支配しているかに見える・・
オームの法則だって、一寸深く学べば直線部分のみに適用できる法則とは直ぐに分かる事と思います。
あるいは導線（電線）の発熱による影響が殆どない範囲と言っても良いでしょう。

＞＞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？
無負荷時に電機子電流の測定をして確認してみましたか？
電機子だって、無質量ではないですよ・・・

お礼

ご回答いただきありがとうございました。
あくまで目安程度であるということですね。

回答No.1

nrb

=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？

現実にはありえない話
たんなる理想条件の時にそうなるだけです

モータ事態にロスが無いとすると
電気通電した時に磁界が変動しますから
そのショック（磁界）でモータが回転します

でもロスが無いから
回転した物は、なにもエネルギーが減らないのので回転しつづける
エネルギー保存の法則
で
その後は永久に回転します

って現実にはありえん
しょせん理論だけの話

お礼

どうもありがとうございました。
慣性で回転しているとイメージすれば納得できました。