電験3種「機械」のポイント その14 同期発電機の短絡比

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電験3種「機械」のお勉強14回目のテーマは「同期発電機の短絡比」です。

 

無負荷飽和曲線

界磁電流If [A] と無負荷端子電圧V [V] の関係を求めた曲線を「無負荷飽和曲線」といいます。

無負荷飽和曲線において、Vは途中までIfに比例しますが、磁気飽和により、徐々に増加しなくなります

 

三相短絡曲線

界磁電流If [A] と短絡電流 Is [A] との関係を示したグラフを「三相短絡曲線」といいます。

名称は曲線ですが、減磁作用によって磁気飽和せずにほぼ直線のグラフになります。

 

同期インピーダンス

同期インピーダンスは $$Zs=\frac{Vn}{\sqrt{3}Is} [Ω]$$ で求められます。

同期発電機において、同期インピーダンスとは、直流機に当てはめると内部抵抗に相当します。

 

パーセント同期インピーダンス

同期発電機におけるパーセント同期インピーダンスは、定格電流と短絡電流の比をパーセントで表したものになります。

パーセント同期インピーダンスは $$%z=\frac{In}{Is}\times{100} [%]$$ となります。

 

グラフの特性

無負荷飽和曲線三相短絡曲線右肩上がりのグラフを描きますが、同期インピーダンスを求めた曲線は右肩下がりを描きます。

同期インピーダンスは、ある界磁電流のときの無負荷端子電圧を短絡電流で除した割合となるので、徐々に山なりに下がるグラフを描きます。

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