でんきメモ

周波数の変動が機器に与える影響

電動機、変圧器、コンデンサ、家電器具の使用について、周波数が変動すると、機器にどのような影響を与えるか?

3相誘導電動機の回転数

3相誘導電動機の回転数は、周波数に比例して変化する。

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。