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直流分巻電動機の等価回路
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等価回路
直流分巻電動機の等価回路は、次のように表わされます。
$V$ ：端子電圧 ［$ \mathrm{V} $］
$I_a$ ：電機子電流 ［$ \mathrm{A} $］
$I_f$ ：界磁電流 ［$ \mathrm{A} $］
$R_a$ ：電機子抵抗 ［$ \Omega $］
$R_f$ ：界磁抵抗 ［$ \Omega $］
$E$ ：誘導起電力（逆起電力）［$ \mathrm{V} $］
誘導起電力（逆起電力）の求め方
等価回路より、
端子電圧 $V$ ＝ 電機子抵抗 $R_a$ にかかる電圧 ＋ 誘導起電力（逆起電力） $E$
となるので、次の式が成り立ちます。
$V = I_a R_a + E$
したがって、誘導起電力（逆起電力）$E$ は次式となります。
$\therefore E = V - I_a R_a$ ［$ \mathrm{V} $］
電気的出力の求め方
等価回路より、誘導起電力（逆起電力）が $E$、電機子電流が $I_a$ であるので、電動機の電気的出力 $P$ は次式となります。
$\therefore P = E I_a$ ［$ \mathrm{W} $］
発生トルクの求め方
回転角速度を $\omega$［$ \mathrm{rad / s} $］、電気的出力を $P$［$ \mathrm{W} $］とすると、発生トルク $T$ は次式で表わされます。
$T = \dfrac{P}{\omega}$ ［$ \mathrm{N \cdot m} $］
ここで回転角速度 $\omega$ は、電動機の回転速度を $N$［$ \mathrm{min^{-1}} $］とすると、$\omega = 2 \pi \dfrac{N}{60}$ となるので、これを上式に代入すると、
$T = \dfrac{P}{\omega} = \dfrac{P}{2 \pi \dfrac{N}{60}} = \dfrac{60P}{2 \pi N}$ $= \dfrac{30P}{\pi N}$
$\therefore T=\dfrac{30P}{\pi N}$ ［$ \mathrm{N \cdot m} $］
となり、回転速度 $N$ でも表わすことができます。
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