同期機の電機子反作用について（最質問です）

質問

2つ前で質問させて頂いた者ですが、
ご回答頂けないので、再度質問を
立ち上げさせて頂きました。
今回疑問に感じたのは、
http://www17.ocn.ne.jp/~naruhodo/
のNO3013の解説を見ての質問でした。
宜しくお願い致します。

回答No.3

ymmasayan · ベストアンサー

No.1です。

>　(2)純誘導性負荷（負荷力率遅れ０）……減磁作用
>　　抵抗の変わりに誘導リアクタンス（コイル）を接続すると。。。
>　　電流が９０度遅れるので（正確には９０度送れて最大値をむかえる）、界磁は先に進んでしまいます。
>　　　○　　　　　　　　↑
>　　↑　　　　　　　　わからないがこの部分です、なぜ界磁が先に進むのか。

界磁が電機子に起電力を発生させ、その起電力で電機子電流が流れます。
遅れ90度を考えると、まず電圧最大は界磁が縦になっているときです。
ところが電流最大はそれよりも９０度遅れた時間だけ経ってからやってきます。
つまり電機子電流最大の時には界磁は90度回って横向きになってしまうのです。
この状態での磁束合成を考えると減磁作用になるということです。

お礼

何度もすみません。
あくまでも界磁が回転した結果に
電機子に電圧、電流の位相が出現するのですね。
そこの基本的な所が混乱していました。

あと、すみませんもう少し教えて頂けませんでしょうか。
直接立ち上げた質問とは関係ないのですが、
界磁の磁力線がこの場合S極からN極に走っているのでが、
私の記憶では普通磁力線はN極からS極に出て行くと
思うのですが、なぜでしょうか？
お忙しいところ申し訳ありませんが、宜しくお願い
します。

回答No.4

ymmasayan

>　界磁の磁力線がこの場合S極からN極に走っているのでが、
>　私の記憶では普通磁力線はN極からS極に出て行くと
思うのですが、なぜでしょうか？

勘違いしやすい所ですね。
このＮとＳは合わせて一つの棒磁石なんです。
磁石の外を見るとＮから出てＳに戻っています。
磁石の中ではＳからＮに磁力線が通るのです。

余談ですが電池の電流(又は電子)も同じ話です。

お礼

＜このＮとＳは合わせて一つの棒磁石なんです。
　磁石の外を見るとＮから出てＳに戻っています。
　磁石の中ではＳからＮに磁力線が通るのです。
理解できました。
お陰様でやっとすっきりしました。
長々とお付き合い頂き
ありがとうございました。

回答No.2

foobar

電機子巻線が１つの単相発電機ではなくて、
電機子巻線が2つの2相の発電機で考えるとイメージし易いかも知れません。

ここからは、ちょっと絵を書いて見て欲しいのですが

90度の角度をつけて電機子巻線を２つまきます。
電機子巻線の１つをa,他方をbとします。

...b...

a..+..a

...b...

こんな感じ(+は軸の位置)
で、界磁(f)がaと同じ角度に来たときを考えると
...b...

af.+.fa

...b...
になります。
この時の界磁磁束は上下方向に通っていて、電機子巻線の起電力は、bは最大値に、aが0になっています。

で、力率角90度の電流が電機子巻線に流れているときには、
bに流れる電流は0、aに流れる電流が最大になっていて、aに流れる電流は
fによる界磁磁束と同じ方向になります。

界磁磁束を打ち消す向きか、強める向きかは、界磁の回転の向きから、電機子の電圧の極性を出して、電圧と電機子電流の位相差から、aの電流の向きを出して、、という手順で算定することになります。

(数式上は、空間ベクトル表記で示すこともできますが。)

お礼

ご回答有難うございます。
お陰さまで理解できました。
大変有難うございました。

回答No.1

ymmasayan

再質問の場合にも同じ質問を書かれたほうがいいと思います。
探すのが大変です。

以下、ご提示のＨＰの引用です。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
いずれも図解すれば、すごく簡単に解ります。

とりあえず回転界磁形の発電機を想像して下さい。
界磁は永久磁石でいいです。

　　○　　　　　　　　　　　　
　　Ｎ→
　　・　
　←Ｓ
　　○　

こんな感じですかね？
○は電機子導体、Ｎ，Ｓは界磁（永久磁石）　→、←、は界磁の回転方向
・は回転軸

(1)負荷力率１場合
この状態だと上部の○（電機子導体）には画面の手前から奥に向かう電流が流れます。
（フレミングの右手の法則）同様に下部の○には奥から手前にくる電流。
なお、この簡易図では解りにくいのですが○は奥でつながっていて、手前のほうでは抵抗（負荷
力率１）を介し接続されています。
この電機子電流は右から左に向かう磁束を作ります。
界磁が作っている主磁束は下から上に向かっており、電機子の作った磁束とは直角に交差
します。……交差磁化作用
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
ここで重要なのはこの図は電圧最大(電流最大)の瞬間だということです。

次に遅れ９０度ではこの図から９０度右に回転した所で電流最大になります。
つまり、電機子の作る磁束と回転子の磁束は反対を向くことになります。……減磁作用

９０度進みは説明するまでもないと思います。

補足

ご回答有難うございます。

申し訳ありません、もう少し教えて頂けませんでしょうか。
負荷の力率が1の時は理解できるのですが、
疑問に思った点は、力率が進んだり遅れたりした場合、
電機子の回転磁界を作るのは電機子電流の位相なので、
界磁は常に電機子の電流の位相に追従して、
界磁（回転子）の向きは常に電機子電流の位相に追従して、
結果、常に交差磁気作用の状態になるのではないか、
と考えてしまうところです。
以下HP引用です。
********************
(2)純誘導性負荷（負荷力率遅れ０）……減磁作用
　抵抗の変わりに誘導リアクタンス（コイル）を接続すると。。。
　電流が９０度遅れるので（正確には９０度送れて最大値をむかえる）、界磁は先に進んでしまいます。
　　○　　　　　　　　↑
　↑　　　　　　　　わからないがこの部分です、なぜ界磁が先に進むのか。
　Ｓ・Ｎ
　　　↓
　　○
　こんな状態になります。
　主磁束は左から右に向かい、電機子が作る磁速は右から左に向かいます。
　つまり主磁束を減少させる作用をします。
******************
ご面倒でもアドバイスいただければ幸いです。