機械(電気機械器具)応用問題
定格出力10kW、定格電圧100V、電機子抵抗Ra=0.2Ωの直流分巻電動機がある。定格運転時の電機子電流Ia=50Aのとき、電源電圧を100Vから90Vに下げた場合(界磁電流・負荷トルクは一定とする)、電機子電流はどのように変化するか。ただし、逆起電力E=V−Ia×Raとして計算せよ。
A.電機子電流は増加し、約100Aになる
✗ 電圧低下直後は電流が増加しますが、回転速度が下がり逆起電力が減少することで最終的には約50Aには収まらず、100Aにはなりません。
B.電機子電流は減少し、約0Aになる
✗ 電源電圧低下で電機子電流がゼロになることはありません。負荷トルクが一定であれば一定の電流が必要です。
C.電機子電流はほぼ変化しない
✗ 電源電圧が変化すれば逆起電力との差が変わり、電機子電流も変化します。定常値は変化します。
D.電機子電流は一時的に増加した後、定常的には約50Aに戻る← 正解
✓ 正解です。電圧低下直後は逆起電力との差が広がり電流が一時増加しますが、回転速度が低下して逆起電力が下がり、新たな平衡点(定格より低速・同程度の電流)に落ち着きます。
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