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直流分巻電動機の等価回路

等価回路

直流分巻電動機の等価回路は、次のように表わされます。

 

直流分巻電動機の等価回路

 

$V$ :端子電圧 [$ \mathrm{V} $]
$I_a$ :電機子電流 [$ \mathrm{A} $]
$I_f$ :界磁電流 [$ \mathrm{A} $]
$R_a$ :電機子抵抗 [$ \Omega $]
$R_f$ :界磁抵抗 [$ \Omega $]
$E$ :誘導起電力(逆起電力)[$ \mathrm{V} $]

 

誘導起電力(逆起電力)の求め方

等価回路より、

 

端子電圧 $V$ = 電機子抵抗 $R_a$ にかかる電圧 + 誘導起電力(逆起電力) $E$

 

となるので、次の式が成り立ちます。

 

$V = I_a R_a + E$

 

したがって、誘導起電力(逆起電力)$E$ は次式となります。

 

$\therefore E = V - I_a R_a$ [$ \mathrm{V} $]

 

電気的出力の求め方

等価回路より、誘導起電力(逆起電力)が $E$、電機子電流が $I_a$ であるので、電動機の電気的出力 $P$ は次式となります。

 

$\therefore P = E I_a$ [$ \mathrm{W} $]

 

発生トルクの求め方

回転角速度を $\omega$[$ \mathrm{rad / s} $]、電気的出力を $P$[$ \mathrm{W} $]とすると、発生トルク $T$ は次式で表わされます。

 

$T = \dfrac{P}{\omega}$ [$ \mathrm{N \cdot m} $]

 

ここで回転角速度 $\omega$ は、電動機の回転速度を $N$[$ \mathrm{min^{-1}} $]とすると、$\omega = 2 \pi \dfrac{N}{60}$ となるので、これを上式に代入すると、

 

$T = \dfrac{P}{\omega} = \dfrac{P}{2 \pi \dfrac{N}{60}} = \dfrac{60P}{2 \pi N}$ $= \dfrac{30P}{\pi N}$

 

$\therefore T=\dfrac{30P}{\pi N}$ [$ \mathrm{N \cdot m} $] となり、回転速度 $N$ でも表わすことができます。

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