第3章 直流電動機 3.2 回転子のトルク

 

 直流電動機の回転子に作用する磁界の分布は一様ではありません。そのような磁界の中に配置された回転子回路(導体棒)に電流が流れると、各導体棒には電磁力f(=電流×磁束密度×導体棒の長さ)が発生します。

 

 しかし、その電磁力fは、磁極との位置関係において、どのように表現できるのでしょうか?

 

 また、電験三種では、電磁力fを直接求める問題よりは、回転子全体での「トルクT」の値を求める問題が出題される傾向にあります。

 

 トルクTは、次の公式で算出されることが前提になっています。

 

 T={(極数×回転子を構成する導体棒の総数)/(2π×回転子回路の並列数)}

   ×磁極毎の磁束数×電源から供給される電流 

 

 この公式だと、トルクTは、常時一定値であるかのように見えます。

 

 しかし、各導体棒の電磁力fによるトルクτ(「導体棒の回転子中心からの位置ベクトル×電磁力fのベクトル」の大きさ)は、磁極との位置関係において一様ではありませんので、公式のトルクTが一定であるとの取り扱いと矛盾しているようにも思われる方も居ると思います。

 

 そこで、本節では、電磁力fやトルクτをどのように考えれば、電験三種で使われるトルクTの公式を導出できるのか解説しています。

 

(その解説は本書に記載されています↓)

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