直流モータを回して発電したときの出力について

質問

直流モータを回して発電したときの出力について

お世話になります。
定格３０Ｗの直流モータを回して、発電させた場合、定格回転数になったときに定格出力が出ると考えていいのでしょうか？　
また、このとき発生する電力はどのようにもとめればいいのでしょうか？
ちなみにモータはＤＣ２４Ｖで、定格電流は１．５Ａです。
宜しくお願いします。

回答No.3

foobar · ベストアンサー

運転状態（回転数、負荷トルク、など）で損失や効率は変わりますので、想定している条件のもとで損失や効率を計算しなおしてやる必要があります。
例えば、定格トルク（定格電流）で運転しているときには、巻線抵抗による損失は（温度変化による抵抗変化がなければ）一定ですが、負荷が軽くなって電流が下がると低下します。
＃２では、回転数とトルク（電流）が等じ、という条件を想定したので、同じ損失になっています。
（損失が同じなので、効率は入力の小さい発電機動作のほうが、低く算定されます。）

回答No.2

foobar

定格で24V,1.5Aということは、定格での消費電力は24*1.5=36Wです。
このとき、定格出力30Wなので、差の6Wが内部で損失になっています。（効率は30/36*100=83%。)
（概算になりますが）定格回転数で回転しているときの内部の起電力は、24*0.833(=30[W]/1.5[A])=20V程度で、これが発電機として同じ速度で回転させたときの無負荷電圧になります。
電動機定格と同じ回転数、同じ軸トルクをかけたときには、（ほぼ）同じ電流1.5Aが流れると考えられる（厳密にはいくつか考慮する点があるんですが）ので、発電機内部での電圧降下や損失も同じくらいになると考えられて、4V,6W程度になります。
結果、端子電圧は20-4=16V,出力電力は30-6=24(=16*1.5)Wで運転することになります。

お礼

ご回答ありがとうございます。

モータの効率は、83%なので、定格回転数、定格トルクの軸動力３０Ｗをかけたときに出てくる電気出力は、３０Ｗ×８３％＝２４．９Ｗという考え方ではいけないのでしょうか？
たとえば、入力する軸動力をもっと小さくしてもそのときの内部損失は、６Ｗで考えた方がいいのでしょうか？

回答No.1

foobar

まず、モータとして使ったときの定格出力と発電機として使ったときの定格（？）出力には差があります。
モータとして使ったときの定格出力は軸動力で、発電機として使うときには電気出力になります。
モータを発電機として使うときには、定格回転数で、定格トルクになるような負荷をつないだときの出力を、定格出力とするのが良いかと思います。
モータの定格出力相当の軸動力をいれた場合には、発電機の損失分だけ小さい値になります。
（たぶん、電流がモータと同じで、電圧が低い条件になるかと思います。）

お礼

ご回答ありがとうございます。

>モータの定格出力相当の軸動力をいれた場合には、発電機の損失分だけ小さい値になります。
>（たぶん、電流がモータと同じで、電圧が低い条件になるかと思います。）

たとえば、このモータの定格時の効率が約８５％とすると、軸動力として、３０Ｗを入力すると、そのときの電気出力は、３０Ｗ×８５％＝２５．５Ｗ程度になり、定格電流の１．５Ａは出力されるが、電圧はＤＣ２４Ｖが約１７Ｖ程度に下がるという理解でよろしいでしょうか？
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