連関資料 :: 直流機
資料:4件
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直流機
- １． 直流分巻発電機の実験 １．１ 目的 直流分巻発電機の運転およびその性質について考察し、取り扱い方法を習得する。 １．２ 原理 直流発電機の誘導起電力E(V)は、 で表せる。pは極の対数、φは１極の磁束(wb)、Nは回転速度(min－1)、Zは電機子導対数、aは電機子分路数である。直流発電機に負荷電流を流すと、電機子抵抗による電圧降下およびブラシの接触による電圧降下を生じ、端子電圧Vgは、 となる。ここで、Raは電機子回路の抵抗、Vbはブラシの接触による電圧降下である。 １．３ 実験方法 １．３．１ 直流機の巻線抵抗の測定 電圧降下法により直流機の電機子抵抗ならびに界磁抵抗を測定する。下図に巻線抵抗測定の回路図を示す。（a）では被測定抵抗Xと電圧計を通る電流の和が電流の読みとなる。（b）では抵抗Xおよび電流計の抵抗による電圧降下の和が電圧計の読みとなる。よって（a）および（b）の正確な抵抗は、 となる。Rv’は電圧計の抵抗、Ra’は電流計の抵抗である。 図１：巻線抵抗測定の回路図 この測定では抵抗Xの部分を巻線抵抗として上図（a）のように結線し直流分巻電 １ 動機および分巻発電機の電機子抵抗、界磁抵抗を図２に示すように測定する。 図２：直流分巻電動機および発電機の巻線抵抗測定 実験結果から巻線抵抗Rと電流Iの関係グラフを描き、抵抗値を決定する。 １．３．２ 直流分巻電動発電機の始動と取り扱い （１）直流分巻電動機および発電機の配線を行い、指導者またはTAに確認をうける。配線確認後以下の手順に従い直流機を始動する。 （２）界磁調整器（電動機用）ハンドルを抵抗Rfm最小の位置にし、界磁調整器（発電機用）ハンドルを抵抗Rfg最大の位置にする。 （３）負荷遮断機をOFFとし無負荷を確認する。 （４）直流電源のスイッチをONにし、電源遮断機（直流100V）をONにする。 （５）直流電源の出力電圧を調整し、 Vm＝100Vに調整する。 （６）自動始動機のONボタンを押す。 （７）始動中の入力電流の変化を電流計（電動機入力電流）で確認する。 電動機の動作中に実験機器の一部が加熱される、整流子面に火花が生じる、速度が著しく上昇するときは、直ちに運転を停止して原因を確かめなければならない。問題なく始動したときは、界磁調整器（電動機用）のハンドルを回し回転速度Nが定格回転速度1500min－1になるように調整する。 １．３．３ 直流分巻電動発電機の運転停止 運転を停止するには、まず界磁調整器（電動機用）を最小まで戻して速度を下げ、次に界磁調整器（発電機用）によりRfgを最大にして発電機出力電圧Vgを減らす。この後、発電機の負荷遮断機をOFFとし自動始動機のOFFボタンを押す。 １．３．４ 自励および他励発電機の無負荷飽和特性の測定 ＜自励特性試験＞ （１）配線した後、電動発電機を始動、定格回転速度1500min－1に設定する。 （２）界磁調整器（発電機用）の発電機界磁抵抗Rfgが最大になっていることを確認する。 ２ （３）このとき（Ifg＝0A）の発電機出力電圧を残留磁気電圧として記録する。 （４）界磁調整器（発電機用）により界磁抵抗Rfgを減少させ、発電機出力電圧を徐々に上げる。 （５）回転速度を保ちながらVg＝20から150V（定格出力の130～150%程度が目安）まで変化させ界磁電流Ifgを記録する。 （６）飽和特性が表れてき
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直流電動機
- 1 目的 直流分巻電動機の起動法ならびに速度制御の方法を習得し、負荷電流に対する電動機の回転数、トルク、効率を検討し、直流分巻電動機についてその原理と性質を理解する。 2 理論 図2.1に直流電動機の簡単な原理図を示す。 次に上図で導体の部分だけを横から見た図を図2.2に示す。 磁界の中に導体をおき、その導体に電流を流すと右ネジの法則により力は図2.2(a)の方向にかかるので導体は回り始める。また磁界の中で導体が磁束を切るように回るのでこれによって逆起電力が発生する。 この作用反作用による繰り返しを制御ループという。 図2.1を電気回路に置き換えると図2.3のようになる。 この図において端子電圧をV、巻線抵抗をRa、電機子電流をIa、逆起電力をＥとすると、 という関係になり、この式を変形すると となる。この式でVIaは入力電力、RaIa’ は損失、EIaは出力電力を表している。 また、EIaは機械エネルギーであり、回転角速度をωm、トルクをＴとすると、 から ここで、 という条件を与えると となり 3 使用器具 電流計 3台 2011 70AA0700 YOKOGAW
- 直流電動機 電動機
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直流電動機の負荷特性と速度制御
- １．目的 直流電動機の動作原理を学習し、機械的負荷を変えたときの回転数、トルク、入力電力などの変化を測定する。また、速度制御を容易に行なえることを学びとる。 ２．原理 直流電動機は広範囲な速度範囲での運転を必要とする場合の駆動力源として、今日でも広く実用に供されている電動機であり、あらゆる種類の電動機の基本となる電動機である。ここでは、直流電動機の構造、回転力の発生、速度制御などの原理を説明する。 ２．１構造 直流電動機は固定子(ステータ)、回転子(ロータ、電機子)、整流子とブラシで構成された構造物である。また、これらの材料は鉄と銅、カーボンと電気絶縁物などである。鉄は電動機のフレーム、軸、軸受けなどの構造部分の他、界磁鉄心と電機子鉄心として磁気的な部分に使われ、この部分が電動機としては本質的に重要な部分となる。銅は巻線(コイル)として、界磁鉄心の根元部分と回転子表面に作った溝の中に置かれ、電流の通路となる。整流子は銅片と絶縁物とを円筒の周辺に交互に配置したもので、回転子と同軸に回転し、ブラシとの接触により整流作用を実現する。 ２．２回転力の発生 磁束密度B(T)の磁界中に、長さl(m)の電線にI(A)の電流を流す。このとき、電線には (N) (1) のローレンツ力が働く。このローレンツ力を利用して、効率の良い回転力を得るため、多くの工夫や試みが成され、今日の直流電動機の形に至った。図１に直流電動機の原理を説明する断面図を示す。回転軸を直角に切断した図である。直流電源によって界磁電流Ifを界磁コイルに流すことにより、鉄心(固定子と回転子)と2ヵ所の空隙を巡回する磁束Φを作る。この磁束が、ギャップの所に磁束密度Bの磁界を作る。また、直流電源によって回転子表面のコイルへ、ブラシと整流子片を通して、図示方向の電機子電流を流す。
- レポート 理工学 整流子 直巻型 固定子
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