3相モータショートブレーキについて

質問

3相同期モータのショートブレーキについて質問です。

3相モータの各相を短絡させると消費する電力に応じたブレーキトルクが生じると思います。
ですがある程度の回転数以上だと電流が一定となり、発生するマイナストルクもほぼ変わらなくなると聞きました。
回転数が上がると誘導電圧も上がって、損失も多くなりマイナストルクも増大すると思っていたのですが、なぜある程度の回転数から上がらなくなるのでしょうか。
理屈がわからず困っています。回答よろしくお願いします。

回答No.2

hitujiotome2000

元電工の爺さんです、昔を思い出して記載してみます、参考になれば・・！！

◎回転数が上昇しても、短絡電流が上昇しないのは、同期機のため電機子反作用
　によるものと考えます。

１．同期機を連続短絡すると流れる電流は次のようです！　（単相記述）
　　Iｓ　＝　　E　／　Ra＋ｊ（Xs＋Xa）　（A）
　　　　　　　　　　ここに　Iｓ：短絡電流（連続）
　　　　　　　　　　　　　　E ：発生電圧　→　ｋ・φ・N → ｋ・φ・ω
　　　　　　　　　　　　　　Ra：電機子抵抗
　　　　　　　　　　　　　　Xs：電機子リアクタンス　→　ω・xs
　 　　　　　　　　　 　　　 Xa：電機子反作用リアクタンス →　ω・ｘa

２．今ここで、一般にRaはリアクタンスに比べ非常に小さいため、削除して
　　考えると、
　　　　　　　Iｓ　＝　　E　／　ｊ（Xs＋Xa）　（A）
　　またこれに各基本式を代入すると、
　　　　　　　Iｓ　＝　ｋ・φ・ω　／　ｊω（ｘs＋ｘa）　（A）

３．上式を見るとωは消え、
　　　　　　　Iｓ　＝　ｋ・φ　／　ｊ（ｘs＋ｘa）　（A）
　　　　　　　・・・・となり回転を含まない定数の短絡電流が流れる！！

４．連続での短絡電流は界磁磁束にのみ応動する９０°遅れ電流となります。
　　 この電流の二乗にRaを乗じたものがロス（銅損）として消費されます。
　　 実際は、この銅損に対し鉄損（励磁損）もありロスを増加させます！！

結論：
　回転の低い領域ではωが小さく、Raも効果が出て短絡電流に有効分が出て、
　電機子反作用が全量減磁に働かずxaが小さいためZとしては多少大きくなり
　電流は多少少なく、回転上昇の内にxaが大きくなりRaが無視できる大きさ
　となり、短絡電流は　３．　で示す電流に帰納するものと考えられます。

註：
　これは連続短絡電流（まず短絡後、励磁を後で加える）を示します、これが
　短絡比で示され、通常は１以下です。（火力・原子力0.6、水力0.8程度）
　　しかし発電中に短絡させますと、突発短絡電流となり電機子反作用の効果
　が出るまでに大電流（５倍以上）が流れますので注意願います！！！！。

　　　・・・・以上のようでいかがでしょうか、参考になれば幸いです！！

回答No.1

lumiheart

>ですがある程度の回転数以上だと電流が一定となり、

有る程度の回転数とは？何処で訊いたの？具体的に何ｒｐｍでしょう？
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/servo/pmerit/mr_j4/motor/motormodel.html
http://www.e-mechatronics.com/product/servo/sgm7/index.html
３０００ｒｐｍくらい？
http://www.nsk-nakanishi.co.jp/industrial/hpms/e4000/
それとも４万ｒｐｍくらい？
もしかして１０万ｒｐｍ以上？
https://weekly.ascii.jp/elem/000/000/401/401407/

＞ショートブレーキ
https://micro.rohm.com/jp/techweb_motor/knowledge/basics/basics-03/206
そもそもこの機能は所謂非常停止用ブレーキです
ゼロΩで短絡させても短時間ならモータは焼損しないけれど
エレベータ等で連続回生運転になるような事例では
わざわざ抵抗をかまして電流制限します
さもないとモータコイルは過熱して焼損に至る