問 題
出力20kW、端子電圧100V、回転速度1500min-1で運転していた直流他励発電機があり、その電機子回路の抵抗は0.05Ωであった。この発電機を電圧100Vの直流電源に接続して、そのまま直流他励電動機として使用したとき、ある負荷で回転速度は1200min-1となり安定した。
このときの運転状態における電動機の負荷電流(電機子電流)の値[A]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
ただし、発電機での運転と電動機での運転とで、界磁電圧は変わらないものとし、ブラシの接触による電圧降下及び電機子反作用は無視できるものとする。
- 180
- 200
- 220
- 240
- 260
正解 (4)
解 説
直流他励発電機の等価回路は以下のように描くことができます。
ここで、出力と端子電圧が問題文より与えられているので、この回路を流れる電流Iは、
と計算することができます。
また、電流Iと電機子回路の抵抗Raから、電機子での電圧降下は
となります。よって、誘導起電力Eは次の通りとなります。
1500[min-1]で回転させたときに誘導起電力は110[V]になることがわかったので、問題文の後半にあるように回転速度を1200[min-1]とした場合は、次の式により、誘導起電力E’は88[V]まで低下します。
上記まででわかっている情報を直流他励電動機の等価回路に書き込むと、次のようになります。
よって、電動機の負荷電流(電機子電流)I’は次のように計算することができます。
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