【機械】同期機
同期発電機
同期発電機の起電力
同期発電機の起電力の大きさEは、次式で表される。
E = 4.44kfNΦm [V]
ここで、
k:巻線係数
f:周波数 [Hz]
N:1相あたりの巻数
Φm:1極あたりの磁束 [Wb]
同期発電機の出力
3相分の出力P3は、次式で表される。
P3 = VEsinδ/xs [W]
ここで、
V:発電機の端子電圧 [V]
E:誘導起電力 [V]
δ:相差角
同期電動機
同期電動機は始動トルクをもたないため、制動巻線を取付けるなどいくつかの始動法がある。
【大人の社会科見学】直流発電機による電気事業
ここは横浜・関内です。勉強する気が起きないので、気分転換に散歩してきました。横浜ベイスターズの本拠地である横浜スタジアムがあり、官公庁の施設もあるこのエリアは、飲み屋さんや食欲をそそる飲食店が数多くあります。中華料理、タイ料理、ベトナム料理、・・・など、いろんな国の料理が堪能できます。ちょっとした旅行気分を味わうことができるのが、ここ関内の魅力の一つだと思います。緊急事態宣言は解除となりましたが、そそくさと歩いていると街中にこんなものを見つけました。
なんと、昔は直流発電機でつくった電気を送り届けていたのですね。しかも、この形の発電機は、かの有名なエジソンが発明したものだとか・・・思いがけず、直流発電機のよいリマインドになりました。
【機械】誘導機
誘導電動機
誘導電動機の種類
誘導電動機の種類は、これくらいを知っておく。
かご形誘導電動機
・普通かご形
・高抵抗かご形
・特殊かご形(深溝形・二重かご形)
巻線形誘導電動機
誘導電動機の滑りの定義
誘導電動機の滑りsは、次式で定義される。
s=Ns-N / Ns
Ns:同期速度 [rpm]
N:回転子の回転速度 [rpm]
つまり、滑りは「同期速度分の同期速度と回転子の回転速度との差」と覚える。
よって、回転子の回転速度Nは、
N=Ns(1-s)=120f/p × (1-s) [rpm]
である。
誘導電動機の入力と出力の関係
二次入力:二次銅損:電動機出力=1:s:1-s
この関係は、2次側の回路を描き、等価変換していくと導ける。
(メモ:最初の回路では、2次回路の電圧はもとの電圧E2のs倍、2次回路のリアクタンスはもとのリアクタンスx2のs倍、抵抗はそのままr2として、2次側に流れる電流を求める。)
誘導電動機のトルク
電動機出力Po=ωT [W]であるから、
T = Po/ω = P2(1-s)/ωs(1-s) =P2/ωs
つまり、誘導電動機のトルクは「同期速度分の二次入力」の形でも求められる。
誘導発電機
誘導発電機の滑りsは、負の値となる(s<0)。
なお、誘導発電機は励磁電流の供給を受ける必要があるため、単独運転ができない。
【機械】直流機
直流発電機
誘導起電力の大きさはE=pzΦN/60a
これは導出過程を理解し、最終的には覚えてしまうとよい。
a:並列回路数(重巻き・・・a=p,波巻き:a=2)
p:磁極数
z:電機子の全導体数
Φ:磁束の大きさ [Wb]
N:回転速度 [rpm]
導出の前に・・・フレミング右手の法則e=Blv(バ・ル・ブ)を思い出す
理論で出てきた「フレミング右手の法則」が再び登場。
これは発電機を考えるときに使う法則で、起電力の向きを表す法則である。
右の以下の指が指す方向は・・・
・中指:起電力
・人差指:磁束
・親指:運動の向き
を表す。
ということで・・・誘導起電力の大きさは
E=z/a × e
=z/a × pΦ/πDl・l・πDN/60
=pzΦN/60a
(いー・いこーる・ろくじゅう・えー・ぶんの・ぴー・ぜっと・ふぁい・えぬ)
続いては・・・
直流電動機
発生するトルクの大きさはT=pzΦIa/2πa
これも導出過程を理解し、最終的には覚えてしまうとよい。
a:並列回路数(重巻き・・・a=p,波巻き:a=2)
p:磁極数
z:電機子の全導体数
Φ:磁束の大きさ [Wb]
Ia:電機子電流 [A]
今度は導出の前に・・・フレミング左手の法則F=BIl(ビル)を思い出す
右手に続き、これまた理論で出てきた「フレミング左手の法則」が再び登場。
これは電動機を考えるときに使う法則で、力の向きを表す法則である。
左の以下の指が指す方向は・・・
・中指:電流
・人差指:磁束
・親指:力
を表す。
ということで・・・発生するトルクの大きさは
T=z × F・D/2
=z × pΦ/πDl・Ia/a・l × D/2
=pzΦIa/2πa
(てぃー・いこーる・に・ぱい・えー・ぶんの・ぴー・ぜっと・ふぁい・あいえー)
ブログはじめました。
ステイホーム、テレワークを受けて家にいる時間が増えたので、はじめてみました。
今年こそは電験2種に合格します!
同じく電験取得を目指す方々へ少しでもお役に立てればと考え、各分野のテーマごとに知識を整理していきます。
一緒に頑張りましょう!
そうは言ったものの・・・
投稿が滞っていました。約1年経って再開しました。果たして、これでブログ歴1年と言えるのか・・・
それはさておき、そろそろ電験の申込みの時期ですね。電験の勉強も頑張ります!そして、恥ずかしながらできればこのブログの収益化というか、お小遣い稼ぎができればと考えております。
フッターに追記しました!
第一歩として、プライバシーポリシーと免責事項を調べて、自分なりに書いてみました。