周波数の変動が機器に与える影響
50Hzと60Hz日本には「50Hz」と「60Hz」という2種類の周波数が存在している。
おおまかに、東日本が50Hz、西日本が60Hz。
静岡県の富士川と新潟県の糸魚川あたりが境目となっている。
※一部には混在している地区もある。
電動機、変圧器、コンデンサ、家電器具など。
周波数が変動すると、機器に影響を与える。
テスターで周波数を計測する仕組み
入力を増幅波形整形で矩形波に変換
パルスに変換
標準水晶発振器と分周器でゲート時間発生
一定時間だけゲート開放
計数機でカウント
表示
周波数カウンタ
単位時間あたり、何発のパルスが入ったか、を数える装置。
正確な時間を測るため、温度補償水晶発振器 (TCXO)等の正確な発振器が必要。
また分周比が可変な分周回路で時間基準を発生させる。
３相誘導電動機の回転数
３相誘導電動機の回転数は周波数に比例する。N = (120f/P)*(1-s)[rpm]
rpm = rotations per minute
1分間での回転数
N=回転数
P=極数
f=周波数[Hz]
s=すべり
すべりとは？
誘導電動機の同期速度(Ns)から実際の回転速度(N)を引いて、Nsで割ったもの。s=(Ns-N)/Ns
Ns=誘導電動機の同期速度[min^-1]
N =実際の回転速度[min^-1]
周波数・回転数・出力の関係とは？
回転数が変化すると、摩擦負荷の場合、出力は回転数に比例する。ポンプやブロアのような流体機器の場合、出力は回転数の３乗に比例する。
V = KnfΦ[V]
V=電圧
K=定数
n=巻数
f=周波数[Hz]
Φ=磁束[Wb]
電圧が一定の場合、周波数と磁束は反比例の関係にある。
電圧一定で周波数が減少した場合、磁束は増加し、大きな励磁電流が流れる。
励磁電流が増加すると、負荷力率が低下する。
なので、50・60Hz共用の電動機は、供給電圧を変えて運用することが行われている。
周波数が家電器具に与える影響とは？
電熱を利用したものは、周波数には関係なく使用することができる。電動力を利用したものは、回転数が変化するので、支障が出る場合がある。