分巻直流機の速度特性について

質問

直流機の回転速度を算出する際に、界磁Φの大きさが係わってくるはずです。界磁は界磁電流に比例して大きくなるはずです。
ところが本を読んでいると、
「分巻の場合は界磁はほぼ一定となる」と書いてありました。なぜなのでしょうか？
また、
「界磁回路にヒューズなどを入れてコレが破断すると非常に高速になるので危険である」
とも書いてありました。
界磁回路が断路すると界磁がなくなって電動機ならば回転しなくなるのではないでしょうか？
以上２点に合点がいきません。
どなたか教えてください。

回答No.2

foobar · ベストアンサー

「電源電圧が下がってもＫΦの値は変えずに」というのが、どういう状況で表れているか、前後の文脈が判らないので、考えられる項目を列挙してみます。

・界磁が充分磁気飽和している。この場合には、界磁電流が多少変わっても、磁束はそれほど変わりません。
・扱っている電動機が(実は)他励式。他励の場合には、界磁電流を別電源から供給するので、電機子回路の電圧が変わっても界磁電流は変わりません。
・界磁回路に電流調整用の抵抗などがあって、電流を調節している。
・問題集の回答間違い（？？？）

どういう問題集かでいろいろ前提条件が変わってくるかと思います。（例えば、界磁回路の飽和を考慮するかしないかなど）

回答No.1

foobar

1. 界磁磁束
分巻電動機では、界磁回路は電機子回路と並列に電源に繋がっています。ですから、電源電圧が一定で界磁回路の抵抗も一定なら、界磁電流は一定で、磁束も一定になります。

2.界磁を切ると
直巻電動機のところでも書きましたが、電動機は電源電圧と速度起電力(と電機子回路の抵抗による電圧降下の和)がバランスした速度で回ります。
速度起電力は回転数*界磁磁束に比例するため、界磁を切って磁束が残留磁束程度までに下がると低下し、これを補うように回転数が上昇します。
(界磁低下→速度起電力低下→電機子電流が大きく増大→（電機子電流増大が界磁低減を打ち消して）トルク増大→加速　という過程をとります）
界磁磁束が完全に0になれば、トルクは発生せず、過大な電流が電機子に流れるだけですが、実際には残留磁束があるために、上記のように加速、高回転になります。

補足

回答ありがとうございます。
１について
回転数はｎ＝（Ｖ－ｅ）/ＫΦで算出しますが、
界磁回路と電機子回路が並列ならば、
電源電圧が下がれば界磁電流も下がるということになります。すなわち界磁が小さくなるということだとおもいますが、
問題集などをやっていると電源電圧が下がってもＫΦの値は変えずに計算しているようなのですがこれは間違いになるのでしょうか？