電験3種「機械」のポイント その15 同期電動機の基礎

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電験3種「機械」のお勉強15回目のテーマは「同期電動機の基礎」です。

 

同期発電機の始動法

同期発電機の始動法には、主に「自己始動法」「始動電動機始動法」「低周波始動法」の3種類となります。

自己始動法とは、一般に小型のもに使用され、始動電動機(補助電動機)始動法は、大型の同期電動機に使用されます。

 

同期電動機の出力

同期電動機の出力は $$P = E・Icos(σ-θ) = \frac{E・V}{x}\times{sinσ} [W]$$ にて求めることができます。

σは供給起電力と逆起電力の位相差で、三相分の電力は3倍(3P)となります。

 

角速度・トルク・出力の関係

角速度をω [rad]、トルクをT [N・m]、出力をP [W] とすると $$T=\frac{P}{ω} [N・m]$$ で求めることができます。

出力Pを求める式は P = ωT [W] です。

 

同期電動機における負荷電流

同期電動機における負荷電流は、力率1の時に最小となります。

同期電動機では、遅れ力率でも、進み力率でも、電機子電流は増加し、電機子電流と界磁電流のグラフはV字形のような形の曲線となります。これを「位相特性曲線」といいます。

 

乱調とは

同期電動機の運転中には「乱調」と呼ばれる現象が発生することがあります。

同期電動機の負荷が急変したとき、回転子の慣性力のため負荷角が単純に変化するわけではなく、ブレを伴って変化します。この負荷角の振動現象を「乱調」といい、制動巻線によって始動する同期電動機では制動巻線が乱調を抑える働きを持ちます。

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