・電動機の負荷が大きくなると、電機子電流はどうなるのか知りたい

投稿日: 2016年6月9日作成者: SEA

【質問】
電動機の負荷が大きくなると、電機子電流はどうなるのか知りたいです。

電験三種の問題では、機器の分野において「負荷の大きさと電機子電流の関係」や「負荷の大きさと誘導起電力の関係」を問うような文章問題が出題されます。

受講生からのご質問の中で、
「負荷が大きくなると抵抗 $\displaystyle R$ が大きくなり、オームの法則 $\displaystyle V=RI$ より、電流が小さくなるのではないでしょうか。」
という質問があります。

機器に関する多くの問題は、等価回路とオームの法則で解くことができます。
しかし、電験三種の試験問題には、単純に負荷＝抵抗として解くことはできないこともあります。。

直流電動機を例に以下の内容について考えます。
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損失と電機子反作用を無視した状態で、以下について考えます。

①他例電動機において、界磁電流が一定の状態で電機子電圧を減らすと、回転速度はどうなるか。

$\displaystyle E=k\phi n$ の式より、界磁が一定の状態で電機子電圧を減らすと、回転速度は遅くなります。

②他例電動機において、界磁電流が一定の状態で電機子電流を減らすとトルクはどうなるか。

$\displaystyle T=k\phi I$ の式より、界磁が一定の状態で電機子電流を減らすと、トルクは低下します。

負荷が大きくなると（重くなると）、 $\displaystyle E=k\phi n$ の式より回転速度が低下して逆起電力は低下します。
電動機には界磁やトルク、回転速度、電機子反作用などの要因がありますので、その他の条件を考慮した上で電流がどうなるのかを答えなければなりません。

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