電験3種「機械」のポイント その3 直流電動機

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電験3種「機械」のお勉強3回目のテーマは「直流電動機」です。

逆起電力とは

導体が動くことで、入力電力に対して逆方向に発生する起電力を「逆起電力」といいます。

逆起電力をEbとすると Eb=V-IR [V] となります。

 

電機子出力

電機子出力は P=Eb・Iで求めることができます

なお、実際の電動機全体の出力は、上で求めたPより鉄損と機械損を差し引いたものとなります。

 

直流機の効率

直流機の効率は、入力[W]に対する出力[W]の割合となります。

効率ηは $$η=\frac{出力}{入力} \times100$$ [%]または$$η=\frac{入力-損失}{入力} \times100$$[%]にて求めることができます。

 

直流機の損失の種類

直流機の損失の種類には、銅損(抵抗損)、鉄損、機械損、漂遊負荷損があります。

なお、負荷によって変化する損失「負荷損」(可変損)といい、負荷に関係しない一定な損失「無負荷損」(固定損)といいます。

 

直流機の損失

直流機の損失には「銅損」「鉄損」「機械損」「漂遊負荷損」があります。

漂遊負荷損は、ケーシングやフレームなどに渦電流が流れることで、計算によって求めることができないような損失が該当します。

漂遊負荷損は可変損であり、負荷電流の大小に影響を受けるため、必要な場合は入力電力から考えられる損失の全てと出力を差し引いたものを漂遊負荷損として算出することができます。

機械損は回転部の機械的摩擦によって生じる損失、回転子と空気抵抗による風損です。速度が一定の場合は機械損も一定の値となります。

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