電気のお勉強｜電気機器｜直流分巻電動機の等価回路

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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。

 

 

$V$ ：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。

 

 

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。

 

 

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。

 

 

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、

 

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

 

 

となり、回転速度 $N$ でも表わすことができます。

 

 

 

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