モータの磁束密度の算出について

質問

磁束密度B＝全磁束/回転子の表面積＝1極当りの磁束×極数/回転子の表面積＝pφ/πDl
p：極数、φ：1極当りの磁束、D：回転子の直径、l：導体の長さ

以上の磁束密度の計算式に対して2点質問がございます。

(1)「全磁束＝1極当りの磁束×極数」がよくわかりません。極数が1つ（N或いはS）、と極数が2つ（NとS）の場合の磁束は同じではないですか。N極から出た磁束はすべてS極に入るので、発する磁束と受けた磁束は結局同じ磁束になる。そのため1極当りの磁束と2極の磁束は同じになると思います。ここは極対数なら、わかりますけど。

(2)「磁束密度B＝全磁束/回転子の表面積」。回転子の表面積は円筒状の表面積であるので、磁束はそれと垂直に通るため、円筒の表面を2回通ることになると思います。回転子の表面積の半分で割るべきではないでしょうか。

以上、ご教授よろしくお願いいたします。

回答No.2

FT56F001 · ベストアンサー

>磁束は実際はN極からしか出ないもので、S極にはあくまでも磁束の集結地だと
>認識していますが、正しいですか。
>2極だから2倍にするのはちょっと納得できません。

電機子巻線はN極の前だけではないですね。
界磁N極に対向した電機子巻線が界磁極から出る磁束と左手則によるトルクを発生し,
界磁S極に対向した電機子巻線が界磁極へ戻る磁束と左手則によるトルクを発生します。
1本の磁束はギャップを横切るたびに仕事するので，
2回働いたと考えられませんか?

お礼

ご回答ありがとうございました。左右の巻線にそれぞれトルクが発生することですね。理解できました。ありがとうございます。

回答No.1

FT56F001

1極あたりの磁束，全磁束の定義を，思い違いされているようです。

1極あたりの磁束φは，磁極ひとつを通る磁束ですから，
おっしゃるとおりN極とS極で同じです。

ギャップ(空隙)の磁束密度を求めたいので，
磁束がギャップを通るたびにカウントします。

「1極当りの磁束がφ[Wb]である」とは，
φ[Wb]の磁束が，
界磁N極から出て，ギャップを横切り，
電機子鉄心を通って，
再びギャップを横切り，界磁S極に入り，
界磁鉄心内を通って界磁N極へ向かう状態です。

極数をpとするなら，pφを全磁束ということがあります。
全磁束は界磁鉄心内あるいは電機子鉄心内を通っている磁束の2倍の値です。
全磁束は機内磁束の二倍になってややこしいので，
「1極当りの磁束」を使うことが多いように思います。

お礼

ありがとうございました

補足

ご回答ありがとうございます。本当に申し訳ございません。1極当りの説明までは分かりましたが、その後に書いていただいた2倍にする理由がまだ理解できていません。磁束は実際はN極からしか出ないもので、S極にはあくまでも磁束の集結地だと認識していますが、正しいですか。2極だから2倍にするのはちょっと納得できません。