連関資料 :: 誘導電動機について
資料:4件
全体公開 2023/02/10
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三相誘導電動機
- 1 目的 実験を通じて、三相誘導電動機の基本特性を理解する。 2 原理 まず、磁界の回転による磁石の回転を図１に示す。 図１：磁界の回転による磁石の回転 この図１より、何らかの方法で磁界を回すと、相対速度 が現れる事が分かる。すると次に起電力e( × )が発生し、それに伴って回転子電流Iも流れ始める。そしてそれらの向きとフレミングの左手の法則から、力fが発生し、磁石を回転させるという事が分かる。 尚、この時の回転磁界及び回転子の回転速度をNs[rpm],N[rpm]で表し、特にNsの値は周期(周波数)によって変化する。そのNsは Ns＝120f／p (1) と表す事ができ、更にこのNsとNから s＝(Ns－N)／Ns (2) という式も立てられる。この時のpを極数,sをすべりといい、sはNsとNの相対差を表す。 次に、三相交流の図を図２(a),(b)に示す。 (a) (b) 図２：三相交流の図 これらの図(a),(b)より、三相交流における時間に対して変化する磁界の向きを捉える事が出来る。 また、三相誘導電動機においては出力Pout,トルクT,力率cosφについて以下の式が成り立つ。 Pout＝0.2565・N・w (3) cosφ＝{Pi／(√3・V・I)}×100 (4) 尚、この時w[kg]は動力計のはかりの指示値、Pi[W]は入力、V[V]は印加電圧である。 最後に、電動機のパワーフロー図を以下の図３に示す。電動機は電力というエネルギーPiを入力されて機械エネルギーPoutを出力する変換機であるが、図３にも示したように入力Piがそのまま出力される事はなく、そこには損失が発生する。損失には機械損と電力損(１次銅損,２次銅損)があり、それらを合わせたものが全損失となる。従ってこれらの関係を考えると、効率ηは η＝(Pout／Pi)×100 (5) という式で表す事が出来る。 図３：電動機のパワーフロー図 3 使用器具 電力計 1台 2042 61AP0013 YOKOGAWA 電圧計 2台 2013 61AE0179 YOKOGAWA 2011 61AA00257 YOKOGAWA 電流計 5台 2013 61AE0022 YOKOGAWA 2013 61AE7721 YOKOGAWA 2013 60AE7802 YOKOGAWA 2011 70AA06650 YOKOGAWA 2011 70AA06652 YOKOGAWA 発電装置 1台 MG-PS-110P 2772 SEIKOSHA 電気動力計 1台 DM-3 2775 SEIKOSHA 単相抵抗負荷装置 1台 LR-3S 27752 SEIKOSHA 界磁調整器 1台 D-97692 27751 SEIKOSHA 変圧器 1台 S3P-240-15 YAMABISHI 4 実験方法 実験回路を図4.1に示す。 4.1) 無負荷試験 交流電圧調整器のつまみを回して印加電圧の60Vとする。このときの各相の電流、電力、回転数を記録する。電圧を20Vずつ増やして印加電圧が240Vになるまで同様の実験を繰り返す。 4.2） 負荷試験 交流電圧調整器を調整して印加電圧を200Vとする。界磁電流が1.2Aになるように界磁調整器を調整する。また、負荷抵抗を調整して発電機の電機子電
- 三相誘導電動機 三相誘導
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三相誘導電動機の動作原理を学習
- １．目的 三相誘導電動機の動作原理を学習し、実際に機械的な負荷をかけて、回転数、トルク、入力電力などを測定する。負荷の大小に無関係で速度はほぼ一定に維持されることを確認する。 ２．原理 ２．１構造 三相誘導電動機は産業用として最も一般的に用いられている電動機である。その構造は簡単であり、頑丈で安価で保守が容易である。無負荷から全負荷の範囲でほとんど一定の速度で回転する。インバータと組み合わせることにより、可変速度の用途へも使うことができる。主要な構造はステータ（固定子）とロータ（回転子）に分解される。両者とも薄い鉄板を積層し、その表面に等間隔に設けられた溝の中に導体を納めている。導体は細い電線をコイルとした巻線型と棒状の導体を用いる、かご型に分類される。ステータとロータとの間には、モータの定格に応じて0.4(mm)から4(mm)程度の空隙が設けられている。 ２．２回転力の発生 三相誘導電動機が回転力（トルク）を発生する原理を説明する。ロータを平面状へ展開して、左右へ動くことのできる幅1(m)の図2に示すはしご状の導体を考える。極性Nの永久磁石を右方向へｖ(m/s)の速さで動かしてみる。この結果、当初静止している導体は次の１．から４．の因果関係によって運動を始める。 １．N極直下の導体には移動磁束によりｅ＝(ｖ×Ｂ)ｌ(V)の電圧が誘導する。（ファラデーの法則） ２．この電圧によって、図示する閉路に沿って電流が流れ、磁極直下の導体中には電流I(A)が流れる。 ３．この電流Iと磁束密度B(T)との間でｆ＝(?×Ｂ)ｌ(Ｎ)のローレンツ力が作用する。 ４．力ｆの方向は右方向であり、はしご形の導体は永久磁石の運動に引きずられる方向に運動することになる。 さて、はしご形導体が右方向へ動き始めると、永久磁石との相対速度は小さくなる。
- レポート 理工学 誘導電動機 回転磁界 トルク-速度特性 固定子 回転子
- 550 販売中 2005/07/25
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