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締切済み

同期発電機の負荷電流による回転磁束と回転子巻線

2024/03/19 12:11

4極以上の同期発電機で3相平衡負荷に電力供給した場合、負荷電流によって3つの電機子に発生する回転磁束は同期速度の機械角速度で回転するので、同期速度の電気角速度で回転する回転子を追い越しながら回転子巻線と鎖交すると思うのですが、そういう理解でいいでしょうか?
ネット上の資料では大半2極機で、この場合電機子で発生する回転磁束の機械角速度と回転子の機械角速度が同じなので磁束と回転子の相対的位置関係が固定された状態で回転し、鎖交を生じないような場合の説明ばかりで、4極機以上の場合の説明がなかなか見つかりませんのでお聞きしました。

回答 (2件中 1~2件目)

2024/03/20 10:33
回答No.2

回答1です
現在の日本国内で単体の発電機に関する情報はかなり少ない
何故なら単体の発電機メーカ自体が少ないから
発電装置としてのメーカなら色々有るんだが
https://www.fujielectric.co.jp/products/power_supply/eeg/eeg.html
https://www.yanmar.com/jp/energy/emergency_generator/

辛うじて↓程度か?
https://www.tmeic.co.jp/qssearch.jsp?id=1085&searchresult=1086&indexname=catalog&contenttype=Turbine&search=Turbine&limit=10
https://www.mitsubishielectric.co.jp/corporate/giho/2000/11/index.html

メーカ系以外では↓程度
https://jeea.or.jp/course/contents/12126/
上記以外では電験の試験問題くらい


長い前置きでしたが、本件の目的は何でしょう?
1、発電機を作りたい
2、電験試験対策


1、ならメーカサイト内の情報を探す
2、なら電験対策本に記載してある事項以外は必要ない(試験に出ない)

定石としてはその程度

それ以外の目的なら同期電動機(BLDC)の資料から類推する
既にご存じの事とは思いますが、同期電動機と同期発電機はほぼ同じ
(目的に応じて最適化しただけで効率を無視すれば同じもの)
プリウス以降、BLDCの解説なら山ほど見つかる

お礼

2024/03/20 16:44

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何とか自分なりの結論に達しました。ありがとうございました。
質問者

補足

2024/03/20 16:43

ありがとうございました。本日図書館に出向いて調べて来ました。大半の本が2極機の説明だけして終わっていましたが、中に1冊だけ多極機について説明している解説書を見つけました。それによると電機子巻線を多極機対応させ負荷電流による磁束も回転子と同じ速度で回転るような構成が可能の様で一般的にそうしている様にも見えました。もしそうなら、他の書籍ではそれを断った上で2極機を考えれば足りる、と話を進めればいいと思うのですが、不親切?にそうなっていません。原理的には負荷電流による回転磁束を回転子と食い違う構成でも3相発電は可能ですがたぶん特性が落ちると思います。

質問者

このQ&Aは役に立ちましたか?

2024/03/19 21:53
回答No.1

>同期速度の電気角速度で回転する回転子を追い越しながら回転子巻線と鎖交すると思うのですが

回転磁束が回転子を追い越すこともないし
回転子が回転磁束を追い越すこともない
常に磁束の回転速度=回転子の回転速度

エンコーダやレゾルバ又はセンサレス回転検出に拠って常に磁束の回転と回転子の回転はイコールにしてる
https://www.renesas.com/jp/ja/support/engineer-school/brushless-dc-motor-01-overview
偶然または自然に勝手にイコールになってるんではない、イコールにしてる


ステッピングモーターの動作原理
https://www.orientalmotor.co.jp/ja/tech/reference/stepping-motor02
BLDCモータとステッピングモータの構造はほぼ似たよーなもん
原理的にも大差はない
ステッピングモータの場合は勝手にイコールになってるけど
それは小型且つ低トルクの場合に限られる

「脱調」ってご存じ?
https://www.orientalmotor.co.jp/ja/tech/glossary/ta01
https://www.orientalmotor.co.jp/ja/tech/renga/071119-1
回転磁束の速度と回転子の速度が違う事
ステッピングモータは回転磁束に追従出来ずにロータは停止したり逆転したりする

誘導モータは普通は脱調しないれど絶対にしない訳でもない
インバータで200Hzとかで回すといとも簡単に脱調する
https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/inv/pmerit/fr_a/fr_a800/index.html
普通のインバータで400Hzまで出る
ただ普通の誘導モータに400Hz掛けなだけで

お礼

2024/03/20 16:44

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何とか自分なりの結論に達しました。ありがとうございました。
質問者

補足

2024/03/20 05:18

同期発電機の話をしています。以下をご説明願います。

同期発電機で負荷に電力供給すると、3つの端子を経由して3つの電機子巻線に3相平衡電流が流れます。これにより磁束が生成されます。これは同期速度の回転磁束を生成します。
一方同期発電機の場合、回転子の回転速度は極数に依存し2極機では同期速度ですが、4極、6極になると1/2、1/3となって行きます。
速度[回転数/分]=120f/p
f:周波数
p:極数

です。

こうではなく、回転磁束と回転子の回転速度が同じと言うのであれば、
pによらず回転子の速度は一定、とか、負荷電流による回転磁束は極数に応じ回転子の速度まで低下するという説明をお願いします。

質問者

お礼をおくりました

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