【電気】理論・回路の質問【電子】 Part20

**774ワット発電中さん** · 2022/07/30(土) 21:25:10.67

電気･電子の理論的な学習している人のための質問と回答スレッド

【電気】
　・静電気･静磁気､電界･磁界､磁気回路､静電･電磁誘導
　・直流回路､交流回路(正弦波･歪波､三相､多相)､回路網､共振､フィルタ､
　・各種ブリッジ､四端子定数､過渡現象､分布定数回路､進行波､等
　・電磁気学とベクトル解析
【電子】
　・電子物性、電子デバイス、半導体工学
　・電子管（真空管･撮像管･光電管等）
　・半導体素子･回路(ダイオード･トランジスタ･FET･オペアンプ･等)
　・アナログ回路(低･高周波等)、デジタル回路、電源回路等
【共通･他】
　・電気･電子に関する数学･物理･化学
　・電気･電子計測､各種定理､電気電子材料･素子､制御理論など。
等々に関すること。

＊質問レベルの目安は幅広く､高校･工高～高専～大学以上くらい。
＊各種電気･電子関連資格取得を目指している方もどうぞ。
＊質問は「お絵かき」の活用、画像のUpLoadが推奨されます。(URLは初心者スレ参照)

●過去スレ　(直近6スレのみ)
Part19　2020/06/17　～　2022/07/07
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1592358268/
Part18　2019/01/12　～　2020/06/04　http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1547261291/
Part17　2018/04/11　～　2019/01/10　https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1523418949/
Part16　2017/07/15　～　2018/04/08　https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/denki/1500113179/
Part15　2016/04/23　～　2017/07/15　http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/denki/1461380431/
Part14　2015/07/18　～　2016/04/23　http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/denki/1437146128/

**774ワット発電中さん** · 2023/04/05(水) 21:52:51.81

それを言ったら、トランジスタもFETも真空もみーんな、非線形。
線形なのではRとCとＬだけやん毛

**774ワット発電中さん** · 2023/04/05(水) 22:27:54.79

ノートンで変換するとしてもどういう領域で、どういう変換ができるのかは変わってくるわけだし。

>>349
非線形だと変換できない、ってなんで?

**774ワット発電中さん** · 2023/04/06(木) 10:49:52.43

それは、トランジスタで言えば、hパラメータの例で推測が付くんじゃね？
電流源は、io＝hfe*Ibだし。　いづれにせよ、小信号解析だけどね。
大信号の場合、論文上では色々解析法があるが、実用上は小信号パラメータで近似
するぐらい。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/06(木) 12:00:55.55

太陽電池の電流電圧特性
http://www.solartech.jp/module_char/

肩より左側はほぼ電流源だし右側はほぼ電圧源
内部抵抗が動作点によって著しく変わる
最適動作点（最大出力点）あたりで使うんだけど線形化は難しそう

**774ワット発電中さん** · 2023/04/06(木) 16:42:17.56

青い部分がVf100Vとかのダイオード(太陽電池)側の仕事で
緑の部分がダイオードの発熱にしそこなった　取りこぼした部分＝取り出せた電力＝353の図(ただし90度回転)
だわな　しらんけど

**774ワット発電中さん** · 2023/04/07(金) 11:54:53.27

>>354
知らんなら黙ってろ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/07(金) 17:12:15.47

(^p^)・・・・

**774ワット発電中さん** · 2023/04/07(金) 23:01:12.64

太陽電池は逆バイアスだろが
Vfとかぬかしてる池沼
センスねえから電気やめろ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/08(土) 01:25:11.14

太陽電池をでっかいPN接合ダイオードだと考えるなら、光を受けたときにアノード側がプラスになるのだけど、その結果、太陽電池自体のVFが出力電圧の制限になる。
これをもって「太陽電池は逆バイアス」っていうのかな?

**774ワット発電中さん** · 2023/04/08(土) 06:59:23.28

>>358
低レベルな言い訳してねえで消えろ
フォトダイオードも使ったことねえの？
ダイオードとして順方向に電流を流すときとは原理的に全く別物の電圧だぞ
バカが

**774ワット発電中さん** · 2023/04/08(土) 08:27:15.44

フォトダイオードも同じだけど、PN接合である以上、VFの電圧で制限を受けてしまう。

だからフォトダイオードを光の測定用に用いる場合は、
広範囲な直線性を得るためにアノードカソード間の電圧を0V以下に保持できるような回路を使うよ。

電力を引き出す必要がある太陽電池は、VFで決まる肩特性付近で使うようになってるわけだけど。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/08(土) 08:33:49.39

で、太陽電池を使っているときに、アノード側がプラスになっているわけだど、これをもって「太陽電池は逆バイアス」っていうのかな?

**774ワット発電中さん** · 2023/04/10(月) 09:28:49.64

>>357
石仮面を手にしたピカチュウ「ピカピカー！！(^p^)」

人間語訳：（サトシー！！！　おれは電気ネズミをやめるぞーーー！！！！）

**774ワット発電中さん** · 2023/04/10(月) 17:06:56.53

交流回路の無効電力は電源に帰っていくっていうけど、具体的にどうなるの？
エネルギー保存則からしてエネルギーが消える訳ではあるまいし

**774ワット発電中さん** · 2023/04/10(月) 17:19:20.31

電流として流れるんよ。

カパシタは電場に、
インダクタは磁場に、置換されてたのがあとで戻る。だから位相がずれる。
なお、進相の電流は、前回フェイズのエネルギーが帰るから時間を逆転した訳ではないんよ。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/10(月) 17:28:59.68

>>364
電子が動くための運動エネルギーになるってこと？

**774ワット発電中さん** · 2023/04/10(月) 20:47:15.30

1/4周期の間は電源から負荷へエネルギーが流れ
次の1/4周期で負荷から電源に同じだけのエネルギーが戻る
従ってエネルギー的には±0

**774ワット発電中さん** · 2023/04/10(月) 23:25:45.03

>>366
だからその「電源にエネルギーが戻る」ってエネルギーは具体的にどうなるんだよ
運動エネルギーになるとか、ポテンシャルエネルギーになるとか、具体的な説明を頼む

**774ワット発電中さん** · 2023/04/10(月) 23:49:20.12

発電機と負荷を1対1で考えるとエネルギーが戻るときは発電機が回されるんだよ。
エネルギーはプラマイゼロでも配線や変圧器の損失があるから嫌われる。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 06:52:59.61

>>367
普通に答えが出てる様に見えるんだが、
振り子と同じで理想的にはずっと循環してる。
エネルギーが消費されないのだからずっと同じ振幅でいったりきたり。
逆相の無効電力があれば打ち消しあうけど。

そして回路の電源を断った時は普通インダクタンスから強烈なエネルギーが開閉器を襲うわけだが、これはサージアブソーバやらなんやらでエネルギーを消費してもらう。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 07:56:59.11

思うに無効電力を分かりにくくさせてるのは電力は消費するものという固定概念と
安易に無効電力で損失があるとか言っちゃう輩のアドバイスだと思う。

無効電力は電圧降下の要因にはなり、太い電線を使用する必要があり不経済な面はたしかに存在するが、これを雑に損失と表現するのは明らかに混乱の元だろう

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 08:27:44.59

無効電力を体感できるような実験ってできないものかな。

発電機を手でまわして、
「無負荷のときは軽くて、電球を繋いだときは重くなる」
というのは、どこかの、科学館の展示品で見たことがある。
東京だったかな? 大阪だったかな? 名古屋だったかな?

これを無効電力の大きいもの、小さいもので体感できると面白そう。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 09:07:13.40

>>365
電子群が　ずれる　ためのエネルギー　かな。
電子単体に着目すると数アンペア流れてても
移動距離なんて数センチ程度じゃね？
銅線の太さや電子密度とか電子素量の具体値は覚えてないけど；

>３６７
だから、カパシタは電場によるぽてんしゃるで
インダクタは磁場によるポテンシャルという理解じゃあかんの？

＞３７０いや、無効電力が多いと損失があるのは事実でそ。
３６８さんの言い方を変えると　無効電力が多いと
無駄に行き来する電流が多くなって電線が余計な発熱する、
誘導性負荷に適切な進相コンデンサで無効電力を相殺させると
需要家と変電所とを結ぶ電線とか変圧器の「発熱」は必要最小限の量にまで抑制される。
減らせる分は確実に「損失」があったわけで。。。

＞３７１
力率改善装置の投入・取り外し状態を切り替えられるようにしておいて
給電線上に設けた適宜発熱するような抵抗の電線触ればいいんじゃね？

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 09:53:32.62

>>368
なるほど発電機が回されるのか
それだけ聞きたかった
さんきゅー

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 12:02:16.09

負荷が小さい方が回るのか
負荷が大きい方が回るのか
発電機が手回しのばあい　力率改善コンデンサ繋げたとたんに重くなるの？！　んん？(´～｀；

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 12:30:45.37

>>372
無効電力で電線が発熱する？
本気で理解してると思ってる？

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 12:47:34.53

無効電力が増えた事によって増える電流というのは理論的には電圧と直行する成分の電流しか増えない。
熱に変わるとか言ってるやつはそれこそ損失って言葉にふりまわされておめでたい勘違いをしている証拠

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 13:06:27.61

抵抗成分に流れる電流はその瞬時値でのI＊I＊Rで
発熱してるから位相のずれは免罪符にならんでそ(^p^；

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 14:27:53.49

発電機と無効電力負荷をつなぐ電線の部分は抵抗0ではないので有効電力を消費するということでは？

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 15:59:18.83

そうです。そうなんです。・・・・ここは関西人で、送電がな！！！

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 22:29:53.41

>>377
抵抗成分に流れる電流が増える状況を想定するのであれば、それは有効電力が増えているということ。
無効電力が発熱に寄与してるわけではない。
もっと頭を使ってくれないか？

無効電力の増加＝力率の悪化でもない

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 22:43:24.51

>>380
負荷の無効電力によって増えた電流の二乗に比例して、送電線が発熱するんじゃね？

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 23:06:32.99

>>381
大前提として無効電力というのは瞬時値で表示した場合に一周期の平均値が零になる成分なんだが。
電流の二乗とはいうがフェーザじゃなく交流の瞬時値で計算するなら、位相の異なるsin波の積になる。
そうすると平均値をとって0にならない成分が有効電力、0になる成分が無効電力となる。
ちゃんと算出できた上で言ってるんだろうな？

**774ワット発電中さん** · 2023/04/11(火) 23:36:15.71

>>374
発電機とは少し違いうけど、
ステッピングモーター(例：2相バイポーラ)の電線を以下の以下の状態にすると・・・
未接続：少しの力で回る
短絡：重い力で回る
カパシタ：未接続より、やや軽い力で回る（容量によるかも？）

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 00:24:00.58

＞位相の異なるsin波の積になる。

？（´～｀；

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 00:30:26.61

未接続＝小さい負荷
短絡＝大きい負荷
カパシタ＝無効電力負荷

無効電力負荷の場合　小さい負荷より軽くなるのか・・・ゼロとか負の負荷なんやろか・・・

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 01:23:58.94

>>382
あるキャパシタンスを持つ理想的なコンデンサを、
全抵抗(往復で)1Ωの電線で、
実効値100Vのある周波数のSin波を出力する理想的な交流電源に接続したところ、
実効値1Aの電流が流れました。

1:この回路全体の皮相電力は何VAですか？

2:コンデンサで消費される有効電力は何Wですか？

3:電線全体で消費される有効電力は何Wですか？

4:この回路全体で消費される有効電力は何Wですか？

5:この回路全体の力率は何%ですか？

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 02:42:57.16

>>386
　　　 ∧＿∧∩　／￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
　　　（　´∀｀）/＜　先生！ 6の答えは約32.15uF(50Hz)です
　＿ / /　　 /　　　＼＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＼⊂ノ￣￣￣￣＼
　||＼　　　　　　　　＼
　||＼||￣￣￣￣￣||
　||　 ||￣￣￣￣￣||
　　 .||　　　　　 ||

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 07:40:04.31

さしあたり、
「無効電力」は、機器単体で決めるもので、
「無効電力による損失」は、供給側も含めた問題としてとらえるべきもので、

つまり「無効電力による損失」とひとことに言っても実はそれは
「『機器の無効電力』による供給側も含めた損失」という意味だよね。

そこは、ここで議論している人の共通認識なんかな?

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 08:00:39.07

>>386
単純に説明するためにアドミタンスを使う
Z＝R＋jX　Ｙ＝G＋jB
Ｉ＝Ｖ×Y＝Ｖ(G+jB)
S=Ｖ×Ｖ×（G＋jB）
ここでサセプタンスが無効電力に比例しているのは明らか
またサセプタンスが増加しても有効電力は増加しない。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 08:22:26.79

>>388
そもそもの無効電力というのは送配電網といった応用分野よりもずっと基礎に置くべき内容であり、基礎的な回路の教科書には記載されている。

元々無効電力とは何だ？という話で
無効電力が損失に関与するという表現はどうあっても誤り

送配電回路網で無効電力が系統に与える影響は複素形式での電圧降下の増大である。
これは電中研とかのウェブサイトには正確に記載されている。

この電圧降下を補い末端の電圧をコントロールするには無効電力を供給するか、有効電力を含めた皮相電力全体を増加させる必要がある。
つまり損失の原因は無効電力そのものではなく、無効電力によって生じた電圧降下の補償のために「増加させた有効電力」から生じる

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 08:50:02.94

>そもそもの無効電力というのは送配電網といった応用分野よりもずっと基礎に置くべき内容であり、基礎的な回路の教科書には記載されている。
という立場にこだわっているから、
>無効電力が損失に関与するという表現はどうあっても誤り
という結論に固執することになっていると思う。

「無効電力が損失に関与する」と言ってる人は、「機器の無効電力が送電側の損失に関与する」の意味で言ってることは理解できているだろうから、
あなたの立場で指摘をするなら、
「無効電力が損失に関与する、は誤り」ではなく
「『無効電力が損失に関与する』ではなく厳密に『機器の無効電力が送電側の損失に関与する』と書いてほしい」だと思う。

短文メッセージの中での言葉の使われ方は、文脈で学問上の厳密な用語からくだけたものになることがあることはありうることなので、
そこが気になる場合は、定義をした上で切り分ける方がいい。その手順なしに(言葉の解釈の違いが明白なのに)自分の定義を明らかにしない
ままで自分の定義に拘った発言をしていても、噛み合わないだけだよ。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 09:32:54.97

無効電力による電流増加分による送電線の損失は発電機から見たら有効電力だというのは
当たり前だが、そもそも負荷の無効電力の話をしてるんだよな。
電力会社は積算電力計の先の有効電力でお金をもらってるわけで送電線の発熱は金を
もらえないんだよ。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 10:09:28.22

話の発端が純粋に無効電力とはどんなもの？から始まっていて
理解を妨げる要因に、そこに（他の要因が絡むのに）安易に損失が発生すると嘯くアホのせいだという教育的な配慮の話から始まってるんだけど

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 10:11:47.02

ってかよ
無効電力の成分が直接発熱につながってると言ってる様にしか見えないアホの発言も何個か見受けられるんだがw

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 11:28:09.97

>>392
>送電線の発熱は金をもらえないんだよ。
一般論としては力率の悪い需要家は割引率が低いから
あるいみ、その分の電気代を有効電力の電気代の係数として
徴収している、ともいえるんじゃね？しらんけど(^p^;

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 13:36:23.91

無効電流を気にしなくいいなら、トランスはあんなにまかなくてもよく、
１ターン：1ターンの超小型トランスができるのだ。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 14:33:43.02

>>386
　　　 ∧＿∧∩　／￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
　　　（　´∀｀）/＜　先生！カパシタの等価直列抵抗値は示さないんですか！？
　＿ / /　　 /　　　＼＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＼⊂ノ￣￣￣￣＼
　||＼　　　　　　　　＼
　||＼||￣￣￣￣￣||
　||　 ||￣￣￣￣￣||
　　 .||　　　　　 ||

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 15:29:56.64

>>396
結合係数は無視ですか！？
電圧制御を巻き数比以外にどうやっておこなうんですか！？

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 18:45:08.59

>>397
理想的と書いてあるよ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 18:48:11.02

>>399
計算合ってるんじゃね？

**774ワット発電中さん** · 2023/04/12(水) 18:50:30.75

>>400
スマソ 1個前のAAのと混同してたorz

**774ワット発電中さん** · 2023/04/13(木) 08:42:16.02

ドンマイ!(^p^)

**質問です** · 2023/04/19(水) 09:57:22.32

https://www.shiken.or.jp/answer/pdf/190/file_nm02/S2%28K%29.PDF
問１（1）ａ　でヨーワカラン所があるのですが、機械的入力を変えることで
内部相差角δが45度→30度に変化したときのパワーの比を求める出題なんですが
参考書や解答例見ると立式や展開に際して、
相差角が変わる程に投入機械力を変化させても、内部の電圧Viが変化しないことを前提としているようです。
いったいどこの出題分を踏まえると、内部電圧が変わらないことが読み取れるのでしょうか？
ご存知の方、ご説明頂けると助かります、よろしくおねがいもうしあげますm(_ _;)m

**774ワット発電中さん** · 2023/04/19(水) 12:41:51.40

内部誘起電圧＝発電機の開放電圧＝速度起電力←回転速度が変わるか励磁を調節しない限り不変

**774ワット発電中さん** · 2023/04/19(水) 16:57:19.65

どうもです。
機械的投入パワーを変えても回転速度とか変わらんのか・・・同期発電機なのかな
とすると、同期電動機じゃなくて同期発電機のベクトル図は・・・・ぐぐる、→付図
あれ？　投入パワー変えて電流が増えると内部起電力Eは増えるんじゃね？？（´～｀；

**774ワット発電中さん** · 2023/04/19(水) 19:16:15.01

ベクトル図で何が変わって何が変わらないかを決めるのはそれを描く人
励磁不変・端子電圧不変ならEとVoが変わらないように描く
相差角が大きくなって電流と出力が増える

**？(^p^;)** · 2023/04/19(水) 19:53:58.98

Xsは固定だろうし　電流が増えるならXsでの電圧降下IjXsが伸びるんだから
誘導起電力のEは延びるんちゃうん？θがマイナスなら縮むことも可能かもしれませんが

**774ワット発電中さん** · 2023/04/19(水) 20:09:55.14

何回も堂々巡りしている気がするが…

相差角δが増えてIの位相が変わる
従って力率角θが変わる

力率角はEによっても変わるので励磁を調整して力率調整するのは同期機では常識でしょう

**774ワット発電中さん** · 2023/04/19(水) 21:08:19.81

つまり、>>403の「なんでViが同じなの？」は、
「投入機械回転力を変えてもその状況に応じて
発電機の励磁電流を調整して同じViになるようにしているから」
ってことなんすかね・・・　しかし、ｊXsIな電圧降下を経ての、
接続先の系統電圧Voこそを
一定となる様に内部起電力を調整しないと
話が妙なことになっちゃいませんかね(^p^;

**774ワット発電中さん** · 2023/04/19(水) 21:36:58.82

もう一度言うがVi（ベクトル図ではE）は速度起電力
発電機の端子を解放し無負荷にしたときに端子に現れる電圧
直流機のkφｎと同じで定数×磁束×回転速度で決まる

負荷電流が流れると電機子反作用により磁束が変化するがそれを
・形式的に内部誘起電圧は変化しないと考え
・電機子反作用による誘起電圧変化を直列リアクタンスで等価的に表す
ことにしてその等価的リアクタンスを同期リアクタンスと呼ぶ

同期リアクタンスは比較的大きい（代表値は 1 p.u.）
系統電圧Voは「インピーダンスが十分に小さい」と書かれているので定電圧源（無限大母線）

突極性を考えない同期機は送電線と同じ等価回路になるのでPo=(E・Vo/Xs) sinδ
送電線で位相差δだけが変わると考えればいい

**774ワット発電中さん** · 2023/04/19(水) 22:35:01.34

うぅぅぅん；同期リアクタンスについての
おいらの不理解っぽいので
ちと教科書ひっくり返してきます　あざざーっした！＞＜；

**774ワット発電中さん** · 2023/04/20(木) 09:06:21.86

一晩考えて経過報告です；
（まぁフェランチ効果の存在で自明とはいえ）
V0＞E0もあり得るわけで、
θが０度より負＝遅れ力率角ではE0＞V0

０＜θ≦(δ/２)　・・・の範囲な力率ではE０≧V0

(δ/2)＜θ　・・・の範囲な力率ではE0＜V0

宿題の同期リアクタンスについては
電気書院電験三種用教本　これだけ機械（第一版）P150あたりによれば
「電気子反作用はリアクタンスで表せる」
電気子反作用リアクタンス＋電気子漏れリアクタンス＝同期リアクタンス
と。

それらを踏まえて、
励磁電流を調整すれば、電気子反作用の強さも変動できて
機械的投入力を変化させてもV0が一定になるように
制御することは可能なのでしょうけれども
E0は変化する事にはなるのではないか？という当初の疑問は残ってしまいました；ぐぎぎ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/20(木) 20:29:56.24

この問題のような状況は1機－無限大母線系と呼ばれる

無限大母線は理想電圧源でありいかなる電流を流そうとも電圧や周波数が変動しないと考える
Eoは同期リアクタンスの背後にある仮想的な電圧で励磁をいじらなければ大きさは無負荷電圧と常に等しいと考える

これらは理屈ではなく「そのように考えて問題を解きなさい」ということ

変化するのは両者の位相関係だけ
送電線でも両端電圧を与えれば変わるのは位相だけだったでしょう

**進捗報告です** · 2023/04/20(木) 20:40:39.37

出題文を読み返したら言及箇所(以下のカギ括弧内の文章)があったので、

・「系統のインピーダンスが小さい」
　　→　力率が１ならV0とIは同相、出題文により回転力を変える前後では
　相差角は４５°と３０°なので
　やっぱり　E　は長さが変わってしまうのでは・・・(図)

・「界磁電流および回転速度は一定」
　→　Xs　を調整するのでは、という先の憶測は違うって事なのかなぁ。。。

**774ワット発電中さん** · 2023/04/20(木) 20:45:04.96

ああああああ　描き込みボタン押した後で
確認画面が出ると　絵が消えちまうんやな・・・ぐぎぎ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/20(木) 21:11:52.67

VoとIが同相にこだわる理由は？
力率角は変化すると >>408 にも書いたとおり

簡単のために単相とすると I = (E-Vo)/jXs
（I, E, Vo はすべてフェーザ）
このような電流がオームの法則に従って流れる

(1)bのようにX2を追加するならXsが変化したのと同じ効果になるがXsそのものは調整できない

P=(E・Vo/X)sinδの式だって直流回路しか知らなければ理解困難でしょう
この電力と発電機軸から入ってくる原動機の動力がバランスするようにδが決まる

**774ワット発電中さん** · 2023/04/20(木) 22:36:57.41

Iの位相と　V0の位相はV0の先の
負荷の力率のみに依拠するんちゃうんスかね；

フェランチ効果のような、容量性負荷が支配的な状況なら
下図みたいな向きになるのでしょうけど、今回は
インピーダンスが小さい(負荷としては大きな)負荷が設問で
言及されているのでV0と同相か同相に近いものじゃないのかなぁ、と
おもうんですが　何か勘違いしていますでしょうかね？

**774ワット発電中さん** · 2023/04/20(木) 22:45:08.81

フェランチ状態の電流フェーザが90度近く立つメカニズムの補足：
Vo の先にぶら下がる負荷が
もしも容量性負荷が支配的で、
Ir成分が小さいとIzがほぼ立つことになる、
という風に解釈というか理解しておりますです；

**774ワット発電中さん** · 2023/04/20(木) 23:05:35.69

勘違いどころじゃない
Voは電圧源だと何度言えば…

インピーダンスの極めて小さい系統≒無限大母線＝理想電圧源
インピーダンスの極めて小さい負荷がつながっている訳ではない

電気回路的に見ればこの回路は極めてシンプルで\dot{E}=Eexp{jδ}と\dot{Vo}=Vo exp{j0}の電圧源がリアクタンス jXs を通じてつながっているだけ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/21(金) 08:59:19.15

同期発電機によって生み出した電力を、
その理想電圧源でもある系統Voに注ぐとき
注いだ電力の力率角が注ぐ電力の量で変動する道理が思い浮かばないんですががが；

相差角δが４５度と３０度のばやい、
θが変動すればEを同一値に保つことは可能なのかな？
(てけとーなVoで作図してみる、おや)空間的には可能なのか・・・

系統内の無効電力がどういう検知経路を経て
同一E値になるように忖度するというのだろう…不思議だ(というか、
なんか違ってるんじゃないのかなぁ・・・むむむ)

**774ワット発電中さん** · 2023/04/21(金) 13:32:38.45

交流回路はそもそも直感的理解が困難なもの
計算によってはじめて種々の現象が説明できる

1機無限大母線系統と送電線路とは等価回路が同じだから同じ特性になる

送電線の円線図を覚えてない？
電圧一定だとPとQの関係が円になるというヤツ
PとQが比例的に変わるわけではないので力率が変化するのは当たり前

Eを一定に保つのではなく『一定のものとして解析する』
直流回路で3Vの電池に10Ωの抵抗をつないだときに流れる電流は？
という問題で電池の3Vは一定に保たれるのかとか詮索しないのと同じ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/21(金) 14:56:42.92

トルクに跳ね返ってくるだけでしょ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/21(金) 17:11:11.71

等面積法とかに出てくるあのグラフを思い出せば
４５度が３０度になるのは
トルクが減って　逆滑り(？　正しくは相差角or負荷角) が減るんだろうなぁ、というのは
感覚的には推しはかれても、力率角が変わるのがどうも納得いかんわー・・・ぐぎぎ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/21(金) 17:28:57.38

俺ら100年前のテスラ以下

**774ワット発電中さん** · 2023/04/21(金) 20:01:31.43

交流回路解析では図式計算が優れている場合もあるけどスタインメッツが複素計算法を体系化して以来複素計算が主流
明治時代なら知らないが現代の学生なら
P=(E・Vo/Xs)sinδ
Q=(E・Vo/Xs)cosδ-Vo^2/Xs
をさっさと求めてこの式でいろいろ検討するだろう

**今日の進捗報告** · 2023/04/22(土) 20:34:59.38

負荷角90度で最大パワーなのは
最も磁束密度が稼げるタイミングだからみたいだな、と。
やっぱ負荷角が大きく90度とか時は
負荷角0度の時と比べて内部起電力は
大きくなってるじゃねえか？という疑いを深めた。
ていうか負荷角が負の時なんて内部起電力の極性反転まではいかなくても
E0よりも小さい起電力にならんのか？と。　まだ思い付きの段階で
全然確認はできていないけれども

しかし負荷角90度というのがそもそも理解できん・・・
負荷角に応じて並列にカパシタがあるような成分が
発電機内部に形成されてるのかなぁ、と閃いたがこれも未確認；
同期発電機の教科書探すべか・・・ぐぎぎ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/22(土) 21:24:51.10

HSTLクラス2のドライバ側の並列終端はなんの意味があるのでしょうか？

https://www.intel.com/content/www/us/en/docs/programmable/683375/current/differential-hstl-sstl-and-hsul-termination.html

分布定数回路的にはあってもなくても変わらないように思うのですが

**774ワット発電中さん** · 2023/04/22(土) 21:45:04.07

反射回避する為の終端抵抗じゃねえの？しらんけど

**774ワット発電中さん** · 2023/04/22(土) 23:24:44.02

>>428
両終端にするなら送端側は直列終端になると思うんですよね

思いついたのですが、双方向通信では並列終端が必要なので、そちらに回路を合わせたのかもしれませんね

**774ワット発電中さん** · 2023/04/23(日) 13:32:36.21

>>426
まずは妄想的直感を捨て高専大学レベルの教科書で電気回路を勉強し直すことをお勧めします
次にやはり高専大学レベルの教科書で電気機械を勉強するとよくわかるようになると思います

同期リアクタンス＋背後電圧モデルは電気機械理論から導かれる等価回路
等価回路が出てくると回路解析をみっちり叩き込まれている電気系の学生は安心する

**774ワット発電中さん** · 2023/04/23(日) 14:21:15.32

高専大学というのは、長岡技科大のことか？
愛知あたりにもあったような。

2023/04/24(月) 09:05:45.87

もし　脱調しない範囲で（＝過渡時は兎も角安定後は同じ回転速度で）
同じ励磁電流を用いている際に「同期発電機というものが
堅牢な定電圧維持能力を持っている」のであれば、
同期発電の電圧変動率という観念自体が無用の長物だと思うんよ

別のアプローチでは、エネルギー保存則を持ち出すのは大げさかもしれんけど
脱調しない範囲で回転機械力を増減して出力が変わるのは
当然ながら電流が増減することはご納得いただけると思うんよ。
負荷電流が変わるということは　同期発電機の外部特性曲線に応じて端子電圧も変動するわけで
回転力変えても内部起電力や端子電圧が変わらないとする認識こそが、(妄想的直感とまではいわんけど)
ちと思い込みの部類じゃないのかなぁ；しらんけど(^p^;

**774ワット発電中さん** · 2023/04/24(月) 15:20:52.82

シンプルなものを妄想的直感で複雑化して勝手に悩んでるようにしか見えないんよ
学校にもそういう学生がいて表面的なことはよく知っているが基礎を勉強したがらないのでなかなか単位が取れない

あなたの中で何が納得できないの？
１．同期機が同期インピーダンス＋背後電圧の等価回路で表されること
　1-a．背後電圧は励磁や回転速度が変わらない限り一定であること
２．定電圧源の電圧が変動しないこと
　2-a．大規模電力系統はほぼ定電圧源の性質を有すること
　2-b．発電機1台くらいでは大規模電力系統の電圧や周波数はほとんど影響を受けないこと
３．電気回路的な計算で現実の現象が表されること

>>432
単独運転と系統連系運転とでは見かけの特性は大きく違う
これは自分も四十数年前に悩んだことがある
結局それは自分の勝手な思い込み（妄想的直感）だった
発電機の端子につながるのが抵抗とかだと確かに力率は一定で電圧が変動する
Voの定電圧源をつなぐと電圧が一定で力率が変動する

**今日の進捗報告** · 2023/04/25(火) 10:00:26.97

悶々と同期発電機の挙動について悩み続けているわけですが
ご教示頂いた事実に基づく理解の掘り下げなどを黙々と行っております；
力率が変わる件、力率が一般に送れ位相なのは変電所や柱上トランスなどが
響いているからなんじゃないのか？というのが気づきというか閃きとしてありましたが
咀嚼はまだで、一般に教科書的には位相が遅れるのは付図右下に示したような
RLC並列回路での電流ベクトルの合成だと理解しております。
電源(発電機)側の都合で力率が変わってしまうという解釈はちょっと教科書的な世界に対して
抵触が著しいのかなぁ…という危惧を覚えましたです;(^p^;

んで、負荷角(相差角)が９０度になるとき進み力率のハズで、それを埋め合わせるのに
カパシタ的な成分が電源(発電機)側に形成されるのでは？という解釈を以前提示しましたが、
センセのご指摘によると純抵抗だけぶら下げた時は電圧が上昇しちまうそうで、
もしもカパシタ的な成分が発電機側に形成されるのならば外部が純抵抗だろうと
進み力率になってくれそうなものですが進まないらしいので　実験事実と乖離するみたいだな、と。

系統と繋げた時と　純抵抗ぶら下げたような単独運用時とでは挙動が違う、というお話にかんしては
乾電池を援用すると　十分に小さい負荷だと定格電圧を維持できるけれど
負荷が大きくなると内部抵抗による電圧降下が顕在化して取り出せる電圧が小さくなる側面がありました。
系統に繋げた時と単独運用とでの違いを比べる際、負荷電流の規模は揃えてあったのかしら、というのが
疑問として生じましたです、そんなかんじです；

(今日は初回投稿なので付図が消えるかもしれませんが　その時は連投で図のみあとで添えます；）

**774ワット発電中さん** · 2023/04/25(火) 13:05:35.95

伝統的な電気工学では
１．対象物を電気回路で表す
　発電機・変圧器や送電線などは等価回路を用いる
　対象物によって適当に近似することはある
２．電気回路の解析
　求めたいものを回路解析で求める
３．解析結果は素直に受け入れる
　１．と２．にミスがなければ現実とよく一致するはず

なので極論すれば電気工学は計算で成り立っている
実際、電気機械や送配電の教科書では必ず回路解析をやって結果を出すというプロセスを踏んでいるので学生は１．～３．を何度もやらされそれに慣れてしまう
逆にこれができなければ電験2種（高専・短大レベル）以上の計算問題は難しい

余計なことを考えすぎて１．～３．が素直にできていないのではないですか？
あるいは既存の知識を組み合わせることにより１．と２．を経ないで結論を得ようとしいるとか

同期機の等価回路とEo一定が納得できなければ電気機器の教科書をよく読んでほしい
この等価回路はもちろん単独運転でも使えるし外部特性曲線や電圧変動率を計算することもできる

電圧源の電圧一定はそういうものと納得してもらうしかない
電圧源が電力を吸い込むのに納得できなければ蓄電池の充電を考えてほしい

単独運転の場合は Eo-Xs-Z の直列回路になる（Z：負荷インピーダンス）
　Eo一定でもZが変化すると端子電圧（Z両端の電圧）が変わる
無限大母線連系の場合は Eo-Xs-Vo の直列回路になる
　Voの大きさは変化しないので並列にインピーダンスがつながっていても Eo-Xs の部分には影響しない

**774ワット発電中さん** · 2023/04/25(火) 15:54:57.58

・Eo一定が納得できなければ電気機器の教科書を・・・

同期電動機のブロンデル線図の前提は端子電圧一定と、負荷トルク一定の場合。
発電機に敷衍するならば駆動回転力が一定であることが前提の筈、駆動回転力を変更するあの設題においては前提を逸脱する為　円を描かないとおもいます
もし同期発電機が均一な磁界の中を電気子が回転する構造であれば回転速度一定であるあの設題は内部起電力も一定となるのでしょうが、
　同期発電機においては、電気子の晒される磁界は内部相差角が0度の時に左右対称で、
相差角が90度側に近づくほど左右非対称となり　より強い誘導起電力をもたらすものへと変遷していきます。
従って、内部相差角に応じて誘導起電力は変化するものと思います。

・・・

仮想カパシタは誤りであったものの、あれに相当するベクターは　「同期化電流」って呼ばれる成分っぽい。
無限大母線との並列運転時での同期化電流は　電気学会の電気機器学P140 によれば
(E1(a^2)cosδ)/X1　となるそうでっす　　　あたまがフットーしそうだよぅ(^p^)

**774ワット発電中さん** · 2023/04/25(火) 22:47:03.47

すまない
話が発散していてよくわからない
左右対称というのもよくわからない

そもそも
・普通に広く使われる同期機の等価回路について理解を深めたい
・独自の同期機モデルを構築したい
のどっち？

前者なら
　本に書かれているはず
　比較的簡単に実際の現象を表すから等価回路として認められている
後者なら
　個人的にどうぞ

**774ワット発電中さん** · 2023/04/26(水) 09:36:44.11

電験受験目的なら公式情報の正解や解答例を無批判に覚えるのがクレバーかもしれませんが
内容に納得できない理解方法だと応用につながらんというか資格自体の趣旨、
電気を理解している技術者という旨から逸脱するというか、
要は　正しいとおもえる解法が見えるまで理解を深めたいわけでございます

E0はあくまで”無負荷”誘導起電力であって
負荷角を伴う場合の起電力とE0とが等しいかどうかは
教科書に載っている等価回路からは判断できないんとちゃいますかね；
しらんけど(^p^;
仮に等しいなら無負荷なんて表現は伴わない様な気がしないでもないですしお寿司

左右というのは不適切なひょうげんで
前後という方が適切な気がします

突極機と円筒機の違いもようワカラン理解の浅さなのでまだまだ誤認かも知れませんががが

**774ワット発電中さん** · 2023/04/26(水) 11:15:54.70

だからこそ教科書を読んでほしいのです
最近の薄っぺらい色刷りのものではなく、ちょっと昔のしっかり書かれた時代のものを
そこには電機子巻線法に始まり起電力の計算から等価回路の導出に至るまで説明されているはず
それで納得できなければ著者に質問すればいい（難波江さんは亡くなったが）

断片的知識だけでは役に立たないのは同感ですが
教科書を拾い読みしただけでは断片的知識しか得られない
よく書かれた教科書を見つけてしっかり読み込むことをお勧めします

2023/04/27(木) 10:39:24.52

純抵抗負荷では生じないけど　系統と連携したら生じる進相力率な　あの電流の、
おそらく「同期化電流」、生じるメカニズムの説明が
等価回路からでは難しいのか　手持ちの本のでは言及というか解説が乏しい印象です；
恐らく実験事実から生じるのであろうベクトル図で示したのちに
そこから図学的アプローチで値を説明している文脈では
なんでその負荷角や力率になるんじゃい？！という疑問からみれば
循環定義的な説明にならざるを得ない訳で・・・いやはや；

ご紹介の、等価回路の言及のあるという難波江先生の教科書をネット書店で探しまする　ご紹介あざます

**774ワット発電中さん** · 2023/04/27(木) 12:40:35.73

同期化電流は同期がズレたときそれを引き戻そうとする電流
同期運転している限り生じないので力率とは関係ない

電気学会「電気機器学」を読んだというから難波江さんの名を挙げただけでそれが適当かどうかわからない

それに等価回路さえ導出できればあとの回路解析は自分でできる
それができないならそれは交流理論が身に付いていないからで
前に電気回路の勉強をお勧めした所以

国会図書館に登録し本人確認まで済ませればネットで読める古典的教科書
後藤文雄：「電機概論」丸善（1959）
https://ndlonline.ndl.go.jp/#!/detail/R300000001-I000000989908-00

**774ワット発電中さん** · 2023/04/27(木) 17:16:59.62

あざます密林で売っていたので早速注文しますた5/1着予定だそうでｓ　ｗｋｔｋ

同期化電流、完全に同調して相差角が0ならばもちろん生じないのでしょうが、
負荷角(相差角)δが0度ではない場合、本件のδ=45度、30度とを比すケースでは
けっこう本質的な問題になるのではないか？と思うちょります；

**進捗報告** · 2023/05/02(火) 10:20:04.25

まだついていない。昨日は配送中表示だったのに
今日は「5/4までに到着しなかったらその翌日返金処理可能です」表示だった・・・
配送業者のとらぶるなのかなぁ。。。

（無限大母線に系統のうち片方断線したような典型的例題の時に散見される、
サイン波の半波みたいな）　P 相差角関係図のグラフをみると
最大パワーが相差角＝直角の時ですけど、
同期化電流って端子電圧(系統電圧)と内部誘導起電力の差で生じるらしいので
逆位相の方が沢山流れそうな気がするんですがなんで直角時が最大なんでしょうねぇ・・・ぐぎぎ
(教科書的には直角すぎて2直角に近づくと脱調するというお話だったと思うんですが）
機械回転力を転換する量はδ＝二直角時のように思えてしまいます、
てことは　どこかまちがっとるんでしょうなぁ；

可能性の一つとして思うのは　励磁電流とトルクだけでは誘導起電圧は定まらず、
誘導起電圧が　内部相差角が異なる時に
代わるからじゃないんかなぁ、という気がしちょります(^p^;　同期化電流の理解不足かも知れませんががが

**推敲不足ですサーセン** · 2023/05/02(火) 10:21:41.97

✖　機械回転力を転換する量はδ＝二直角時のように思えてしまいます
○　機械回転力を転換する量「が最大となるの」はδ＝二直角時のように思えてしまいます

2023/05/02(火) 10:29:08.03

Vと同位相だとE=V
δ＝直角でE最大、
δ＝二直角　だと　E=0
みたいな感じじゃないのかなぁ・・・と。
EがVよりも遅れると　V>Eで　トルクは負というか、同期電動機としての動作でしょうな。　しらんけど(^p^;

**774ワット発電中さん** · 2023/05/04(木) 22:03:08.13

電機概論、二日に到着してます。変圧器やら誘導機やら
蘊蓄的知識が潤沢でいろいろ面白そうな本ではあるんだけど、本件の
係る、着目している同期発電機については・・・　うーん。
今回一番知りたかった同期化電流については、これは著者の誤認ぢゃないかと・・・
P.201、単相三線式の１００V段を同期発電機に置き換えた様な
構成が例示に用いられているのだけれど、＋１００V線とー１００V線が
短絡されていて・・・これ短絡事故やろ、と；　初版なら兎も角、第六版なんよなぁ・・・
おいらがまちがっとるのかなぁ・・・ぐぎぎ；

こんな感じの構成なんですよ

**774ワット発電中さん** · 2023/05/04(木) 22:46:13.60

>>446
その図は何もおかしくない
G1・G2は電圧源ではなく電機子の意味なので同期インピーダンスを内蔵している
よく見ると界磁巻線が外に書かれていて暗に電機子であることを示す図
電気機器工学ではこういう書き方をするのよ

**774ワット発電中さん** · 2023/05/05(金) 22:46:59.29

どもです；いや、全体の構成図自体は　(Eが逆位相じゃなければ)　なんら
違和感はないものですが、（同期Zでの電圧降下を経た先が端子電圧で、
内部誘導起電圧E と端子電圧V とでは位相のずれを伴いうるとしても
そこは逆位相が正常でそれが維持されるという議論については何の免罪符にはならず）
横電流を説明するベクター図で二つの同期発電機のEが
逆位相というのは；　ちゃうんじゃないかなぁ、と；横流に関するおいらの理解が間違っとるのかなぁ。

いや、成分を説明する過程で極端な最悪側として
逆位相から議論を始めるアプローチはあり得るとは思うんですよ。しかし
この本では逆位相が維持されるかのように横流が説明されてまして；
最悪側の議論を資料を後藤先生は誤読されたかなぁ、と；　知らんけど(^ｐ^;

誤読ならサーセン；

**774ワット発電中さん** · 2023/05/06(土) 08:34:39.78

まず図をよく見ると確かにミスがある
図中Icが書かれている場所では両機の間を流れる電流にはならない
a-cの間に（同じ向きで）描くべきであろう

次に交流の位相についてはどの向きを正に取るかによって180°関係が違ってくるのでそれは本文中での説明と併せて考える必要がある
この図だと（修正後の）Icを流す向きに両機を結ぶ閉路を作ると図(b)のベクトル図で間違ってはいないし本文中の式とも矛盾しない

変圧器のベクトル図でも正に取る向きの違いによっていろいろな流儀がある
・後藤文雄89ページ：E1, E2, I2が同じ側・I1が逆側
・電気学会電気工学HB第7版836ページ：E2, I2が同じ側・E1, I1が逆側
・電気機器工学I改訂版（電気学会1987）102ページ：E1, E2, I1, I2すべて同じ側
ベクトル図だけを見るのではなく本文をよく読み込みましょう