(b)　直流機の速度制御

(i)　直流電動機の特性

直流電動機の回転数N、トルクT、出力Pは次のように表される。

N=K₁×V_a/I_f…(1)

T=K₂×I_f×I_a…(2)

P=K₃×T×N…(3)

V_a：電機子電圧

I_a：電機子電流

I_f：界磁電流

K₁〜K₃：定数

回転数は(1)式から電機子電圧V_aに比例し、界磁電流I_fに反比例する。したがって直流電動機の回転数を制御するためには電機子電圧又は界磁電流を制御すればよい。

また、トルクは(2)式から界磁電流と電機子電流の積に比例し、出力は(3)式からトルクと回転数の積に比例する。

これらの特性を活用し、直流電動機の速度制御は電機子電圧制御、界磁電流制御及びその組み合わせにより行われる。電機子電圧制御は界磁電流を一定にして行われ、定トルク特性で回転数と出力が比例する。界磁電流制御は電機子電圧を一定にして、界磁電流を制御する方式であり、定出力特性であり回転数とトルクが反比例する。

これらを組み合わせると、更に広範囲の速度制御が行え、その速度特性を図6.6-2に示す。

　

図6.6-2　速度―トルク特性

　

この直流機の特性は、広範な速度制御自由な制御特性の選択、過負荷耐量や始動トルクが大きくとれるなど多様な目的にもよく合致した制御特性が得られる。

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