電験三種(令和7年度下期) 機械 問1

「直流電動機のトルク・回転速度特性」
無負荷の時は負荷電流I=0と考える。
分巻式は負荷電流I＝電機子電流I_aではないため、負荷電流I=0とはならず、I=界磁電流I_fとなる。
負荷電流が増える→電機子電流が増えると考える。

「直流機のトルク特性」

• 他励式：界磁電流は別電源の為、界磁磁束は一定なので、トルクは負荷電流(電機子電流)に比例して増加し、やがて飽和する。
• 分巻式：負荷電流が小さい時は界磁磁束は一定なので、トルクは負荷電流(電機子電流)に比例する。負荷が大きくなると電機子反作用によって界磁磁束が減少するため、曲線の傾きは緩やかになる。
• 直巻式：負荷電流(電機子電流)が界磁回路に流れるため、界磁磁束も負荷電流(電機子電流)に比例して大きくなり、トルク曲線は負荷電流(電機子電流)の2乗に比例する。(大きな始動トルクが必要な用途に適している)
  負荷電流(電機子電流)が大きくなると磁束が飽和する為、界磁磁束が一定となり、負荷電流(電機子電流)に比例した曲線となる。
• 複巻式：直巻式と同じ。

「直流機の回転速度特性」

• 他励式：負荷電流(電機子電流)の増加とともに徐々に減少する。
• 分巻式：負荷電流(電機子電流)の増加とともに徐々に減少する。(誘導電動機と同じ特性)
• 直巻式：負荷電流(電機子電流)の増加に反比例して減少する。
  界磁磁束も減少するのでやがて飽和し、回転速度も一定となる。
• 複巻式：分巻式と同じ。