電気機器学 調速機の原理と安定性を制御モデルを用いて解説
調速機(ガバナ)とは発電機の回転周波数(発電周波数)を一定に保つための制御装置を言います。電力系統は、需要と供給が常に一致している必要があります。
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電気機器学 
電気機器学 【電動機応用】電気出力と機械出力の関係と計算問題
機械出力の計算電磁気学を勉強すると出てきますが、仕事の概念が重要です。ある物体に力F[N]を加えて、1秒間にv[m/s]動かすときの機械出力\(P_{m}[W]\)は\begin{aligned}P_{m}=Fv\end{aligned}
電磁気学 磁石同士に働く力と位置エネルギーの計算問題
外部磁界の磁界の中に磁気モーメントを置いた時の位置エネルギーは、磁気モーメントと外部磁界の内積の負の成分に等しいです。磁気モーメントは、負の磁荷から正の磁荷へ伸びるベクトルのため、無限遠から近づけていくとき、外部磁場との引力が発生します。これを相殺することから、負になる。ということですね。
電気回路 不平衡三相交流回路に流れる電流
問題(1)図1に示すΔ型三相交流不平衡回路に線間電圧200Vの対称三相電圧を加える。各相の相電流を求めよ。ただし、\(V_{ab}\)の位相を基準とし、各相のインピーダンスはそれぞれ、5Ω、10Ω、20Ωとする。(2)図2のように、各層の線...
電気回路 整流回路の特徴と高調波成分の関係
整流回路とは電流を一方の方向にのみ出力する回路を言います。代表的な回路に、半波整流回路、全波整流回路があります。
電気回路 フィルタの種類、回路構成と遮断周波数(低域、高域、帯域)
フィルタとは入力信号のある周波数は遮断し、特定の周波数は出力する回路を言います。センサのノイズ処理など、様々な電気機器制御に使用されています。通す周波数成分ごとに下記3通りのフィルタがあります。低域通過フィルタ 高域通過フィルタ 帯域通過フィルタ
電気回路 【過渡現象】初期値の定理、最終値の定理と電流の極限
初期値(最終値)の定理とはラプラス変換(s領域)のまま、時間領域(t=0)の値、(t=∞)の極限を求めることができる方法です。ラプラス変換した関数にsを乗算し、時間領域と逆向きの極限を考えることで、求めたい原関数の値を求められることを意味しています。
電気回路 【過渡現象】コンデンサに溜まる電荷量の計算問題
電荷量の計算方法電磁気学と同じく、電流の積分で求められます。ジュール熱で問われる場合もありますが、この時も\(Ri(t)^{2}\)で時間関数を求めて積分することで、求めたい時間内のジュール損失が求まります。
電気回路 【過渡現象】電荷保存則を用いたコンデンサに溜まる電荷の計算問題
電荷保存則により、スイッチを閉じる前後の電荷の関係は下記のようになる。\begin{aligned}-q_{1}(-0)+q_{3}(-0)=-q_{1}(+0)+q_{3}(+0)\end{aligned}スイッチを閉じた瞬間、電圧則により下記の関係が成立する。
電気回路 【過渡現象】パルス波を流した時のRC直列回路の電流変化
回路方程式上のパルス波の表現方法-u(t-T)について、今回の式では符号が負になっています。よって、t=0~Tの間はu(t)のみが成立し、1が立つが、t=T以降は負のステップ成分-u(t-T)も立ち、両者が相殺することで0を表現できる。という解釈ができます。