出題間リンクサンプル2 - WEBで分析電験3種

電験三種(電験3種)　機械
機械
直流機
誘導起電力
概要
・誘導起電力の公式
・電動機、発電機の図から誘導起電力を求める『参照性質・構造 Point 4』
科目をまたいでリンクすることにより、
理解力が高まります。
【Point 1】誘導起電力 E [V]
発電機と電動機の仕組みは同じ。
E = kφ N [ V ]
I
Ia
If
M E
ただし、比例定数
k=
PZ
60 a
φ : 各極の磁束[Wb]
N : 回転速度[rpm]
P : 磁極数
Z : 全電機子数
a : 電機子の並列回路数
1極とはN、S極を別々に数えたもの。
2極とは、N-S極1組のこと。
直流電動機
【出題分析】
No.1 分巻直流発電機の誘導起電力　『参照性質・構造 H13 A 1 Point 4』
界磁電流 If、電機子電流 Ia、電機子抵抗 r、端子電圧 V、
負荷電流 I、誘導起電力 E の関係
☆発電機
Ia = If + I
E = r × Ia + V
☆電動機
I = Ia + If
V = r × Ia + E
[注意点] 「電機子電圧」とは、端子電圧のことであり、逆起電力のことではない !
No.2 直流発電機の平均磁束密度 B　『参照 Point 1』『参照性質・構造 Point 3』
『参照理論ｺｲﾙ関係環状ｺｲﾙ No.2』
[問] 電機子巻線が重ね巻である P = 4 [極] の直流発電機がある。電機子の全導体数は Z = 576 で磁極の断面積は S = 0.025
2
[m ] である。この発電機を回転速度 N = 600 [rpm] で無負荷運転しているとき、端子電圧は V = 110 [V] である。このときの磁極の
平均磁束密度 B [T] の値を求めよ。ただし、漏れ磁束はないものとする。
[解]
E = kφN =
また、φ
PZ
60a
φN これを変形して、φ =
E ・・・①
60a
PZN
= BS ・・・②
ここで、並列回路数 a = P ( 『性質・構造 Point 3』より )
本問では、無負荷なので誘導起電力 E = 端子電圧 V となる。これらを ① に代入して、
φ=
60 × 4
× 110 ≒ 0.0191 [ Wb] これを ② に代入すと、
4 × 576 × 600
B=
φ 0.0191
=
≒ 0.76 [T] となる。
S
0.025
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