パワーエレクトロニクス回路
電機子抵抗0.5 Ω、逆起電力定数0.1 V/(rad/s)の直流電動機に24 Vを加えたところ、電機子電流が8 Aになった。このときの回転の角速度として正しいものはどれか。
- A40 rad/s
- B200 rad/s
- C240 rad/s
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正解：B. 200 rad/s
直流電動機では、加えた電圧が、電機子抵抗の電圧降下と逆起電力の和になります(V = R × I + E)。逆起電力は E = 24 − 0.5 × 8 = 20 Vで、E = K_e × ω から ω = 20/0.1 = 200 rad/s(約1910 min⁻¹)です。SI単位ではトルク定数は逆起電力定数と同じ値になるので、トルクは 0.1 × 8 = 0.8 N·mです。負荷が増えて電流が増えると、抵抗の電圧降下が増えて逆起電力が減るので、回転は少し遅くなります。
- A. 抵抗の電圧降下(4 V)を逆起電力定数で割った値です。
- B. 正しい。(24 − 4) ÷ 0.1 = 200 rad/sです。
- C. 抵抗の電圧降下を無視した、無負荷のときの角速度です。