電験3種「機械」のポイント その13 同期発電機

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電験3種「機械」のお勉強13回目のテーマは「同期発電機」です。

 

同期発電機とは

同期発電機とは交流電力を生産し、周波数を一定にする発電機のことをいいます。

同期発電機は、磁界の中で導体を回転させるときに発生する起電力をそのまま取り出すことで、三相交流の発電が可能です。

 

同期発電機の誘導起電力

同期発電機の誘導起電力を求める式は、直流機とほぼ同じになります。

E = 4.44・k・f・N・φ (k:巻線係数、N:電機子巻線の巻き数、φ:1極あたりの磁束)

 

同期発電機の同期インピーダンス

同期発電機の同期インピーダンスを求める式は $$Zs = \sqrt{Ra^2 + Xs^2} [Ω]$$ です。

また$$\dot{Zs}=Ra+jXs [Ω]$$ で求めることもできます。

 

同期発電機の巻線種類

同期発電機の巻線には、集中巻分布巻があります。

同期発電機では、電機子巻線一相分のコイル片同じスロット全て収める電機子巻線を「集中巻」といい、起電力の波形を改善する目的で毎極、毎相のスロットを複数に分ける(巻線を複数にする)ものを「分布巻」といいます。

分布巻は集中巻と比較して、起電力の波形改善が望めますが、起電力は弱まります。

集中巻と分布巻の起電力の比を「分布係数」と呼びます。

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