直巻きモータのトルクについて

質問

直巻きモータのトルクは、負荷電流の2乗に比例するため、始動トルクが非常に大きくなるため、電車、クレーンなどに使用されると習いました。そこで私が疑問に思ったのが「なぜ負荷電流の2乗に比例するのか」です。私の知識不足の頭ではすっきりした解決ができないのでどなたかわかりやすく教えてください。よろしくお願いします。

回答No.2

noname#104477 · ベストアンサー

No.1さんのおっしゃる通りですが簡単に説明しますと

電流を倍流すと電機子で発生する磁力線の強さが倍になり、同時に界磁で発生する磁力線も倍になります。結局吸引＆反発の強さは倍×倍で4倍になる訳です。
つまり二乗ですね。

という事は界磁が永久磁石ならば倍×１ですから電流の大きさに比例する、と言う事も言えますね。

お礼

ご回答ありがとうございます。電流を倍流すと磁力線の強さは２乗倍になり、磁力線の強さとトルクは比例しているから、結局トルクは電流の２乗に比例するということですね。私なりに解釈したのですが、おかしなところがあればまた教えてください。よろしくお願いします。

回答No.1

foobar

・電動機のトルクは、電機子電流＊界磁磁束∝電機子電流＊界磁電流に比例します。（簡単のため、磁気飽和はないとして）
・直巻電動機では、界磁と電機子が直列に接続されています

結果、負荷電流（＝電機子電流、界磁電流）の2乗に比例すると。

お礼

ご回答ありがとうございます。界磁と電機子が直列に接続されているのは知っていたのですが、私の知識不足でそれがなぜ負荷電流の2乗にトルクが比例するのかがよくわかりません。申し訳ありませんがもっと詳しく教えていただけるとありがたいです。