- ベストアンサー
直流電動機のトルクの公式について
参考書では、 『電機子の半径をｒ、磁極と電機子間のギャップ部分の平均磁束密度をＢ、電機子巻き線１本の長さをL、並列回路数をａ、電機子電流を Ｉａ、とすると導体１本に働く力F’[Ｎ]および トルクT’は次式で表せる。』 F’＝ＢＬIa/ａ Ｔ’＝Ｆ'r ＝ ＢＬIaｒ/ａ となっているんですが、トルクＴ’の公式が理解できません。 力F’は、常に磁界の向きと垂直に働く力で、 トルクは接線方向に働く力とｒの積になるのだから、COSかSINθが付くとおもうのですが…。 よろしくお願いします。
- taratarao
- お礼率70% (12/17)
- 自然環境・エネルギー
- 回答数1
- ありがとう数1
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
参考書では、電機子導体のうち、F'が接線方向に働く部分の導体だけに電流が流れている、というようなモデルで計算されているように思います。 全部の導体に電流が流れる、というモデルで計算すると、各導体の発生するトルクは導体の位置θの関数になります。ただし、この場合でも全体のトルクはθについて-π/2からπ/2まで積分した形になりますので、θが消えて定数になります。
関連するQ&A
- 直流電動機の始動トルクがわかりません
初めて質問します。よろしくお願いします。 トルクT[N・m]は、半径R[m]の回転体に力F[m]がかかったときの回転力と習いました。 直流電動機の始動トルクについて下記の関係があると ならったのですが、なぜ始動トルクの大きさと関係するのかわかりません。 直流電動機の始動トルクの大きさ 直巻形＞分巻形＞複巻形 上記の関係は、何が原因なのでしょうか
- 締切済み
- 自然環境・エネルギー
- 磁界と磁束の問題を教えてください。2
（1）真空中で、5.4×10＾-6[Wb]の点磁極から20[cm]離れた点の磁界の強さＨ[A/m]を求めなさい。 またこの点の磁束密度Ｂ[T]を求めなさい。 （2）真空中で、磁束密度が4π×10＾-6[T]の磁界中に0.58[Wb]の磁極を置いたとき、 その磁極に働く力Ｆ[N]を求めなさい。 この二つの問題の式と答えを教えてください。 お願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 磁界と磁束の問題を教えてください。3
（1）磁界中で、磁束に垂直な面積4[ｃｍ2]の面を4[mWb]の磁束が貫いているという。 このときの磁束密度Ｂ[T]を求めなさい。 （2）空気中で、ある空間の磁界の強さが10＾-3[A/m]であるとき、その空間の磁束密度Ｂ[T]を求めなさい。 また、その空間に0.09[Wb]の磁極を置いたとき、その磁極に働く力Ｆ[N]を求めなさい。 この二つの問題の式と答えを教えてください。 お願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 同期電動機はなぜ、回転子が停止した状態からは始動できないのか。
標記について、始動巻線などを備えたものは別として、一般的に同期電動機は、回転子が停止している状態では、始動トルクが０であるから始動できないという記述がなされています。 しかし、なぜ、始動できないのかについての詳しい説明がない、当然であるかのような記述があります。 私が考えるところでは、界磁には励磁電流が流されることにより磁極が発生し、電機子（固定子）には三相交流が流され回転磁界をつくるので、磁力線の中を電流が流れることから、電機子導体にはフレミングの左手により力が作用するが、固定されていることから、反作用により界磁が回転するのではないかと思うのですが・・・・ なぜ回転しないのか、その原理を教えていただけないでしょうか。 なお、初めから回転している状態であれば、引き続き回転するというのはそれなりに理解できております。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電験三種 直流電動機について
お世話になります。 電験三種の勉強をしているのですが、疑問に思ったことがあるので、ご教示お願いいたします。 過去問で 「定格出力5000Ｗ、定格電圧220Ｖの直流分巻電動機で、定格電圧で運転時、電機子電流23.6Ａで定格出力を得た。この電動機をある負荷に対して定格電圧で運転時、電機子電流が20Ａになった。このときの逆起電力Ｖの値は？」 という問題なんですが、答えは213Ｖでした。 「機械出力Ｐo＝電機子入力（Ｖ*Ｉa）-電機子銅損（Ia^2*Ra）」に当てはめて、Ｒａを出してから 220-（Ｒａ*20）で答えが出ることは理解できました。 そこで疑問なんですが、定格出力5000Ｗというのは電動機が出力する仕事量と考えていいんでしょうか？ 問題中に「この電動機をある負荷に対して定格電圧で運転時、電機子電流が20Ａになった。」 とありますが、電機子電流が20Ａになったとしても電動機が出力する仕事量は変わらないと考えていいのでしょうか？ もしその場合、回転速度Ｎは逆起電力に比例するので回転速度Ｎは低下し、その代わりにトルクＴが増加して、「出力Ｐｏ＝角速度ω*トルクＴ」は5000Ｗのまま一定に保たれていると考えてよいのでしょうか？ 乱文で申し訳ありませんが、ご教示の程お願いいたします。
- ベストアンサー
- 電気・電子工学
- 電験三種過去問 直流電動機の計算
お世話になります。 電験三種の過去問についてわからないところがありましたので、ご教授をお願いいたします。 定格出力Po=2.2ｋＷ、定格回転速度N=1500min^-1、定格電圧V=100Ｖ，全負荷時の効率η＝85％、電機子回路抵抗Ra=0.15Ω、界磁電流If=2A 上記の直流分巻モーターで始動時の電機子電流を全負荷時の1.5倍に抑えるために電機子巻線に直列に挿入すべき抵抗Ｒの値は？ という問題なんですが、答えが２．６４Ωでした。説明を見ると、 全供給電力Ｐ＝Po/η＝2.2/0.85＝2.59ｋｗ 全供給電流Ｉ＝Ｐ/Ｖ＝2590/100＝25.9Ａ 電機子電流Ia=I-If＝25.9-2＝23.9Ａ Ia'=23.9Ａ×1.5＝35.85Ａ、始動時は逆起電力Eoは零の為、 Ｒ＝Ｖ/Ia'-Ra=100/35.85-0.15=2.64Ω 上記のような解説でした。 そこで疑問なのですが、直流モーターの場合 Ｐｏ＝Ｅｏ×Ｉａ＝Ｖ×Ｉａ-Ｉａ＾2×Ｒａという事になると思うのですが、 上記式に当てはめると Ｐｏ＝100×23.9-23.9＾2×0.15＝2304W という計算になりますが、そもそもが定格出力Ｐｏから計算してＩａを導き出しているのですからＥｏ×Ｉａは2200Ｗにならなければならないと思ったのですが、 考え方でどこが間違っているのでしょうか？ よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 電気・電子工学
- 三相交流モータのトルクについて
すいません。困っています。 交流モータの瞬時発生トルクは、フレミング左手の法則に従い、固定子巻線鎖交磁束と固定子電流の積和で表わすことができる。 T=pΦ{-iu * sinθ -iv * sin(θ-2π/3) - iw * sin(θ-4π/3)} =pΦ(-iαsinθ +iβcosθ) =pΦiq この式の、1行目から2行目の導出がわかりません。 また、1行目は、巻線に流れる三相電流の総和と考えてよろしいのでしょうか？ すいません。誰か教えて頂けないでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 誘導電動機の設計
はじめまして。現在、誘導電動機の設計を行っています。 直列有効導体数を算出する場合の巻線の極数毎の巻き方(シリアル、パラレルetc)に起因するものでしょうか？ 以前、調べた時、下記の式で算出できるとありました。 直列有効導体数(仮定) Cem=0.9*V/(2.22*fφ) V:定格電圧、f:周波数、φ：毎極磁束 ここで、算出した直列有効導体数を基に各ｽﾛｯﾄにいれる導線数を決定し、各ｽﾛｯﾄの有効導体数から次式を用いて最終的に直列有効導体数を決定するとあります。 Cem=2*P*(Ce1+Ce2+Ce3+…+Cen) P：極数、Cen：各ｽﾛｯﾄの有効導体数 ここで、の極数の数字ですが、パラレルだとP/2、シリアルだとPと聞きました。 この考え方で正しいのでしょうか？ 分かりにくい文章で申し訳ありませんが、よろしくお願いします。
- 締切済み
- 電気設計
- 直流発電機について
写真に示す特性は、他励発電機を600【min^-1】で運転したときの界磁電流If【A】と誘導起電力V【V】の関係を表しています。このとき、次の各問いについて教えてください。(ただし、電機子反作用やブラシでの電圧降下を無視するものとします。) (1)他励発電機として使用し、界磁電流If=8【A】で負荷をかけたとき、端子電圧はV=122【V】となった。電機子巻線抵抗がRa=0.02【Ω】であれば、負荷電流I=Iaは何【A】か？ 端子電圧が122【V】、Ifが8【A】なので写真より無負荷電圧が127【V】 電機子巻線抵抗によって5【V】電圧降下？ (2)先ほどの発電機を分巻発電機となるように結線し、負荷をかけたところ、端子電圧はV=120【V】になった。界磁抵抗がRf=15【Ω】の場合、次の電流を求めよ。 (1)界磁電流If【A】 (2)電機子電流Ia【A】 (3)負荷電流I【A】 両方とも 良く分からないです。お手数ですが、回答の方よろしくお願いします。
- 締切済み
- 電気・電子工学
- リラクタンストルクについて
ブラシレスDCモータは、永久磁石が台形波着磁されるとありますが、なぜ台形波に着磁されるのですか？ (着磁というのは電流を流して磁石にすることですよね？） 表面磁石シンクロナスモータのトルクは、リラクタンストルクが発生せず、マグネットトルクだけですがこのときのトルクは、なぜ永久磁石の電機子鎖交磁束の変化と巻線電流との積(T=Ia*(dΦaf/ｄθ)によって決まるんですか？ この二つが色々考えたのですが分かりません。 片方でも分かる方回答お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
回答ありがとうございました。