同期機
電気自動車は，搭載された電動機により車輪・タイヤに回転力を伝え，路面とタイヤとの摩擦により駆動する。 ランキング参加中電気主任技術者 電気自動車では，永久磁石同期電動機が主流である。 electrical-engineer.hatenablog.jp また，制動する際に，駆動…
高圧配電系統に同期発電機を連系する場合に，同期発電機を設置する構内の保護リレーについて，説明する。 地絡過電圧リレーを用いる理由 構内の地絡故障保護には，受電点近くに設置した地絡過電流リレー（OCGR）などを用いるが，同期発電機を連系する場合の…
同期発電機と同期電動機は原理的には同じ構造を持ち，一つの同期機で発電機運転と電動機運転を行うことができる。 同期機の端子電圧を $\dot{V}$ [p.u.] ，無負荷誘導起電力を $\dot{E}$ [p.u.] とすると，$\dot{E}$ が $\dot{V}$ より進み位相であれば同期…
仕様及び特性が等しい 2 台の三相同期発電機 SG1 及び SG2 を並列接続し，共通の負荷に電力を供給することを考える。 速度出力特性がともに等しい垂下特性をもつ原動機で入力を等しく一定として並行運転している場合，両機の間には横流と呼ばれる循環電流が…
近年，永久磁石材料の進歩，半導体バルブデバイスの進歩に伴う電力変換器の高性能化，低価格化及び電動機制御理論の発達により，永久磁石同期機は高性能・高効率の可変速電動機として注目されている。 希土類系磁石の登場により数百キロワットの電動機も製作…
同期発電機の回転中に回転子の軸の両端間に電圧が発生する。 この発生のメカニズムは，次の二つに大別することができる。 その一つは，構造上の原因から，回転子鉄心の磁気抵抗が円周方向に不同であると，回転子の軸と鎖交する交番磁界が発生し，軸に起電力…
同期機の過渡現象計算に用いられる時定数は，以下で扱う電流の初期過渡，過渡及び直流の変化成分の初期値からの変化量が初期値から最終値までの量の 63.2 % となるのに要する時間である。 直軸開路初期過渡時定数 ${T_\text{d0}}''$ は電機子巻線回路時の直…
無負荷の長距離送電線に同期発電機を無励磁で接続しても，送電線の線間及び対地静電容量の影響によってこれらを充電する電機子電流が流れ，これによって発電機の端子電圧が高められ，さらに電流が増すという過程を繰り返して，端子電圧が著しく増大すること…
同期機の運転において，負荷が急変すると，同期機の入出力に過渡的なアンバランスが生じて，回転速度が同期速度を中心に動揺する。 この現象を乱調という。 条件によっては，乱調が激しくなって，回転速度が同期速度から外れて継続的な運転ができなくなるこ…
電動機の定格は，使用の種類に基づいて決める。 その使用の種類は，日本工業規格（JIS）によれば，連続使用，短時間使用，反復使用等に分類されている。 連続使用（S1） 連続使用（S1）は，実質的に一定な負荷で，電動機が熱的平衡に達する時間以上継続運転…
国内の鉄道では，リニア誘導モータ（LIM）は常電導磁気浮上式鉄道及び小断面地下鉄で，リニア同期モータ（LSM）は超電動磁気浮上式鉄道に適用されている。 リニア誘導モータ（LIM） リニア誘導モータ（LIM：Linear Induction Motor）は，回転形誘導電動機を…
無負荷で電圧を誘起している同期発電機の端子を三相短絡させたとき，短絡初期に大きな短絡電流が流れ，時間の経過とともに次第に減少して持続する短絡電流になる。 初期の短絡電流の大きさは，回転子回路に制動作用を生じるものがない場合は直軸過渡リアクタ…
回転機の有効出力 $P_2$ の有効入力 $P_1$ に対する比を効率（efficiency）という。 この効率 η は，一般に百分率で表記し，特に指定しない場合には有効出力として定格出力を用いる。 \[\frac{P_2}{P_1}\times 100 \text{ [%]} \] 機械に供給される動力（ま…
同期機の損失測定法には，同期機に結合した駆動電動機を用いて定格回転速度で運転し，駆動電動機の電圧，電流及び入力を測定し，駆動電動機の損失を差し引いた出力によって求める方法がある。 ただし，ここでは同期機の励磁装置は，同期機の回転子軸によって…
円筒形同期発電機は，電機子巻線の各コイル辺に誘導される起電力の波形がギャップの磁束密度の分布と相似であるため，ギャップの磁束密度分布がなるべく正弦波形に近くなるように回転子構造上の工夫をしている。 しかし，ギャップの磁束密度の分布はほぼ台形…
本稿では，界磁磁極に永久磁石を使用した磁石発電機（permanent magnet generator）と磁石電動機（permanent magnet motor）について述べる。 磁石電動機には，磁石直流電動機と磁石同期電動機がある。 同期電動機の回転子（界磁）は電磁石が一般的であるが…
本稿では，同期発電機（synchronous generator）の特性曲線について説明する。 無負荷飽和曲線（no-load saturation curve） 飽和特性（saturation characteristic） 無負荷飽和特性（open-circuit characteristic no-load characteristic） 短絡特性曲線（s…
三相交流による回転磁界と同期して回転する交流電動機である同期電動機（synchronous motor）の始動法，運転特性についてまとめる。 同期モータ 同期電動機 68KTYZ AC220V 28W 2.5 20 30 110r min 永久磁石同期ギヤモータCW CCW(XS) Walfront Amazon 同期電…
小形の同期発電機では界磁に永久磁石を使用することもあるが*1，中型から大型の同期発電機（以下，主発電機と呼ぶ）では界磁巻線に直流電流を通電して励磁する方法が適用される。 この直流電流（界磁電流）を供給する装置を励磁装置と呼び，近年では交流励磁…
風力発電の発電機は，風速の変動で軸の回転速度が変化し，端子電圧の周波数，電圧が変動するため，系統に連系するにはこれを解決する必要がある。 このため，周波数に関係なく，電圧調整も容易な直流発電機（direct current generator）*1が用いられたことも…
遠隔地電源から無限大母線へ遅れ力率で送電している超高圧並行 2 回線送電線において，その片回線が開放され，生じた電力動揺が収まった後に投入された。 片回線開放直後，発電端電圧は急に上昇し，その後ある周期で振動する。投入時もやはり発電端電圧は投…
タービン発電機（turbine generation）は，蒸気タービンまたはガスタービンにより駆動される発電機をいい，一般に横置型で高速回転するので，通常は円筒形回転界磁形同期発電機をいう。 大容量クロスコンパウンド機の二次側，あるいは原子力発電では 4 極機…
電力系統安定化装置（PSS），統合型系統安定化システム（IRAS）について説明する。 電力系統安定化装置（PSS） 超速応励磁装置の目的及び機能 系統安定化装置を併せて設置する理由 統合型系統安定化システム IRAS IRAS の概要 中央装置 検出装置 制御装置 参…
