電気機器(変圧器/誘導機/同期機/直流機) 記事一覧

電気機器(変圧器/誘導機/同期機/直流機)の記事一覧です。

公開している記事を並べてみました。

研究・開発の参考に、また資格試験対策の参考にしてください。

変圧器

変圧器は、入力された交流電圧を、異なる交流電圧に降圧または昇圧する電気機器のこと。変圧器の理解は誘導機の理解につながるほか、単位法の概念を理解するためにも重要になる。変圧器の動作そのものは、等価回路及びベクトル図を理解してしまえば、効率計算、特性試験、電圧変動率の理解はそこまで難解ではない。
記事No. タイトル 分かること(記事の概要)
1 変圧器の等価回路 ・T形等価回路
・L型等価回路
・1次側換算/2次側換算
2 変圧器の効率 ・変圧器の効率計算
・最大効率(鉄損=銅損)
・全日効率
3 変圧器の特性試験 下記の直感的理解
・短絡試験
・開放試験
4 変圧器の電圧変動率 ベクトル図からの電圧変動率の導出法
5 単位法 単位法の直感的理解
6 変圧器の並列運転 ・変圧器の並列運転

誘導機

誘導機は、変圧器と似た等価回路となる電気機器。等価回路を知っていて、その意味を理解していれば、特性計算までは問題なく理解できる。最高出力/最大トルクは、微分値=0の計算なので単純であるが計算が複雑。比例推移はトルクと滑りの比例関係と絡んだ問題が問われやすいので注意。
記事No. タイトル 分かること(記事の概要)
1 三相誘導電動機の等価回路 変圧器の等価回路から誘導電動機のL形等価回路を導出する過程
2 三相誘導電動機の特性計算 誘導電動機のL形等価回路から
・2次電流
・2次入力
・2次銅損
・機械出力
・トルク
を計算する方法
3 三相誘導電動機の最大トルク 三相誘導電動機のトルク$T$の式を滑り$s$で微分し最大トルクを求める計算過程
4 三相誘導電動機の最高出力 三相誘導電動機の出力$P_0$の式を滑り$s$で微分し最高出力を求める計算過程
5 三相誘導電動機の比例推移とトルクと滑りの比例関係 ・三相誘導電動機の比例推移の考え方
・トルクと滑りの近似的な比例関係
・上記の複合問題に関する問題の解法

同期機

同期機の等価回路は、送電線そのものと全く同じ。電力系統の計算をしている方なら関連させて理解するのがおすすめ。同期機が登場するシーンは、基本的に対称三相交流になるので、1相のみを取り出し、単相交流に置き換えて、ベクトル図で計算するのが基本。
記事No. タイトル 分かること(記事の概要)
1 同期機の出力式 ・ベクトル図から同期機の出力の導出過程
・有効電力$P=3\frac{EV}{Z}sin\delta$の導出
2 同期機の特性計算 ベクトル図から
・無負荷誘導起電力
・内部相差角
の導出過程
3 同期機の基本特性 ・同期インピーダンスと短絡比の関係
・無負荷飽和曲線
・三相短絡曲線
4 同期発電機の並行運転 同期発電機並行運転時の
・負荷分担
・循環電流
の計算方法
5 同期電動機の出力式 ・同期発電機の出力式の導出過程
・同期発電機と同期電動機の違い

直流機

直流機は、文字通り直流で回転するモータ/発電機であり、電磁気学的に見ればもっとも単純な構造となるイメージしやすい電気機器。基本的には記事No.2の無負荷誘導起電力$E$の計算公式だけ知っていれば、ほぼ全ての問題に対応可能。直流なので複素数計算も不要であり、基本的にオームの法則で解答を導ける。
記事No. タイトル 分かること(記事の概要)
1 直流機の種類 直流発電機/直流電動機の、
・他励
・直巻
・分巻
・複巻外分巻
・複巻内分巻
の回路構成について。
2 直流機の等価回路と基本公式 直流機の等価回路と、無負荷誘導起電力の計算公式。
具体的な入出力の計算例。
3 直流発電機の並行運転 直流発電機の並列運転時の、
・負荷分担
・循環電流
の計算方法。