Characteristic curve of a synchronous generator

External characteristic, no load saturated curve, 3PH 3ph short curve, compared with short, iron machine, copper machine, self-excitation phenomenon, armature-reaction, %IMPD %impd and %Z
0:00 Review of armature-reaction of a same year generator.
0:51 (1) external characteristic.
2:05 (2) no load saturated curved line(3) three phases of soil short curved line.
5:40 Compared with(4) short.
8:19 (5) iron machine and copper machine.
11:06 (6) self-excitation phenomenon.
[denkensanshu_equipment]] revival list
/ watch v=d6CYQeMQYsg&list=PLTSux_zMPyjnbjtI9Op21MhbqswQ_ahZ9
[denkensanshu_theory]] revival list
/ playlist list=PLTSux_zMPyjkihWB8nZ70ekfbWFI-HXhS
[denkensanshu_electric power] revival list
/ playlist list=PLTSux_zMPyjk8PXPCHr3tY7pjm2B42gkc
[Study method of denkensanshu] revival list
/ playlist list=PLTSux_zMPyjlu7ho4zBC6vbaF4DJdBWBv
[Back work formulary and high school mathematics] revival list
/ playlist list=PLTSux_zMPyjn8tkXCtWiLHB2rGL6pJKMd
When you can register a channel, I'm happy.
Free BGM and musical material MusMus musmus.main.jp/

[@RayMizuki]

無負荷飽和曲線や短絡派の考え方は初学者の方がテキスト読んでて嫌になってくるあたりだと思います。そこを動画を用いて、〜だからこう、と理屈とともに解説されているので本当にわかりやすいです。

[@aki_denken]

グラフ関連は一度理解すれば簡単なんですが、そこまでが大変なんですよね。

[@sakurai12]

とてもわかりやすいです。 教科書で独学していますが、イメージのし難さから理解できず困っていましたがAki先生の動画のおかげでとてもスッキリ理解が進みます。 本当にいつもありがとうございます。

[@aki_denken]

ありがとうございます！ 参考書はページ量の都合なのか、解説を簡略し過ぎて分かりにくい場合がありますね。 そういう所を解説出来るような動画を作っていきたいと思います。

[@wasd5599]

独学ではわかりにくかったので、とても助かりました！

[@user-jw9hh5jf1h]

お世話になっております。 いつもわかりやすい動画ありがとうございます。

[@aki_denken]

どうもご視聴ありがとうございます！

[@torunakamura8373]

とても分かりやすいです。ありがとうございます。

[@manabudaibu8689]

素晴らしい！ とっつきにくい同期機をここまで解りやすく解説してくださるとは！ Aki塾長に感謝です。 他の動画にもあるような過去問も交えて解説していただけると、なを一層理解を深める事が出きるのではないでしょうか。 とにもかくにも此処までまとめた動画に感謝致します。

[@aki_denken]

ご視聴ありがとうございます！ 過去問の解説も少しずつ加えていこうかと考えております。 現在、機械の動画を続けていますが、同時進行で電力の動画も作ろうかと考えていまして、 どうするか検討中です。

[@aki_denken]

Zs=ra+xsを、Zs=ra+jxsに修正しました。ご指摘ありがとうございました。

[@user-cy4ij7cd1d]

5,21途中

[@user-cd7jy4tp3m]

Aki先生 先日は失礼いたしました。 動画質問時のお願い確認いたしました。goodボタンきをつけます。 ひとつおしえてください。 過去問ではありません。 4番 66kV/6.6kV, 10000 (KVA)の三相変圧器1台を設置する変電所がある. 高圧配電線の巨長2(km)の地点で三相短絡を生じた,変圧器のリアクタン ス(6.6kV側から見た一相当たりの値)は0.36〔Q〕で高圧配電線1線当たり の抵抗は0.35〔2/km),リアクタンスは0.37〔2/km)である,66kV側のイ ンピーダンス及び負荷電流は無視するものとして,次の(a)及び(b)に答 えよ. (a)短絡電流〔A)の値として,正しいのは次のうちどれか. 答は (2) 2920 (b)短絡前に6.6kVに保たれていた変圧器二次端子電圧は,短絡瞬時に何(V] に低下するか.正しい値を次のうちから選べ. 答は (5) 5150 の問題です。 7番 自身の考えは is=ln×100/%Ｚ0 %Ｚ0=√%Ｒ+%Ｘ1＋%Ｘ2 から代入して答えを導出しました。 bは特にわかりませんでした。 よろしくお願いいたします

[@aki_denken]

電力科目の変電の分野ですね。ここはまだ詳しく勉強していないので、私には分からないので、答えられないです。 あと、この単位→〔2/km)、これは本当にこれで良いのでしょうか？ こういう単位を見たことないのですけども。

[@user-cd7jy4tp3m]

ありがとうございました。

[@tenchen9697]

"%Z"と"%Zs"の混乱がある感じがしますが、大丈夫でしょうか？チェック頂けると有難いです。

[@user-hl3mc5bm5m]

最高に分かりやすいです！ 本当にありがとうございますm(_ _)m

[@aki_denken]

コメントありがとうございます！ お役に立てれば幸いです。

[@user-oh7wx7jv5l]

銅機械と鉄機械を短絡比の大小等で分ける基準は無いとの事ですが、ではどうやってそれらを見分ければよいのでしょうか。

[@aki_denken]

どこかの書き込み見たのですが、鉄機械、銅機械の分け方にそんなに厳密な意味はないみたいです。 鉄機械とか銅機械というのは、機械の種類というよりは、傾向を表す言葉のようです。 例えば「同期機Aは、同期機Bに比べると、どっちかって言うと鉄機械寄りだな」みたいな感じでしょうかね。

[@user-sc2cg2xh1e]

とても分かりやすい動画、ありがとうございます。 パーセントインピーダンスの解説にある、En/Zs=Isについて教えてください。 Enは(端子間の定格電圧)で合っていますでしょうか。 (発電機による起電力)=(端子間の定格電圧)+(インピーダンス部の電圧降下)の為、 (発電機による起電力)と(端子間の定格電圧)は異なる値と思います。 短絡電流は(発電機による起電力)/(インピーダンス)ではなく、 (端子間の定格電圧)/(インピーダンス)となるのはなぜなのでしょうか。 それとも、％Z=Zs*In/En*100のEnは(発電機による起電力)を示しているのでしょうか。

[@aki_denken]

さっき回答したのですが、変な文だったので、再度回答させていただきます。 まず、そもそも短絡電流というのは、「電源の起電力を定格電圧にした時」に短絡して流れる電流です。 つまり電源の起電力を定格Enにした時に、短絡電流Isを求めます。 「端子間を定格電圧にした時」に短絡して流れる電流ではありませんのでご注意ください。 端子間を短絡したら、いくら電源の起電力をあげようとも、端子間電圧は０Vです。 (発電機による起電力)=(端子間の定格電圧)+(インピーダンス部の電圧降下) この式の間違いは、「（端子間の定格電圧）は発生しない」という点です。なぜなら短絡しているからです。 短絡電流Isは(発電機による起電力En)/(インピーダンス)の式で正解です。

[@user-sc2cg2xh1e]

@@aki_denken 回答ありがとうございます。 短絡電流について勘違いしていました。 納得出来ました。ありがとうございます。

[@robopon9227]

定格電圧は端子電圧なので、発電機の場合同期インピーダンスの二次側だと考えていました。実際その認識で成立している場合がほとんどです。しかし短絡比の場合は動画の場所（誘導起電力？）を定格電圧としています。書籍等でもです。これはなぜでしょうか？

[@aki_denken]

「定格電圧は端子電圧」という考えは正解です。 ただし、短絡電流は次のような条件で流した電流です。 ＊短絡電流とは「電源の起電力を定格電圧にした時」に短絡して流れる電流。 つまり電源の起電力を、端子の定格電圧の大きさにして、短絡電流Isを求めます。 短絡電流を流すならば、当然、端子間を短絡させますよね。 端子間を短絡した状態で、いくら電源の起電力をあげようとも、端子間電圧は０Vですよね。

[@robopon9227]

@@aki_denken 返信ありがとうございます。短絡状態だと誘導起電力が同期インピーダンスに直接かかります。つまり定格運転で使用している回路で短絡が起こった場合に同期インピーダンスにかかる電圧は、定格運転の際の誘導起電力（端子電圧＋同期インピーダンス降下のベクトル和）な気がします。ということは、短絡比の計算の短絡電流は実際の回路での短絡電流とはズレるということになりますか？

[@aki_denken]

＞短絡比の計算の短絡電流は実際の回路での短絡電流とはズレるということになりますか？ 言われてみると、たしかにそのとおりですね。 電験三種においては、そのズレを考慮しなくて良いように、 問題文に「無負荷時で定格電圧のときに～」という但し書きが付いてるのかもしれないです。 細かいことは私もわからないです。 すみません。

[@robopon9227]

@@aki_denken いいえ、ありがとうございました。私も色々考えましたがわかりませんでした。解き方はわかるので試験だと割り切ります。

[@user-fy1ry6nj1m]

わかりやすい動画をいつもありがとうございます。 2つ質問があります。基本的かことかもしれないのですが、同期インピーダンスが小さいと巻線が少ないというのは、Zs→小ときraが小さいということでしょうか？ また、巻線が少ないと鉄心が大きくなるのはなぜでしょうか。 御教授よろしくお願いいたします。

[@aki_denken]

同期インピーダンスについては、その解釈の通りです。 「巻線が少ないとraが小さい。raが小さいならZsも小さい。」と言ったほうが適切ですね。 「巻線が少ないと鉄心が大きくなる」というのは、言い方が不適切だったかもしれません。 「巻線を少なくした場合、発電の電力（出力）を同じに保つには、鉄心を大きくする必要がある」と言うべきでした。 「鉄心を大きくする」というのは、正しくは鉄心の「断面積を大きくする」という意味です。 磁束Φの公式は、Φ=(μNIS)/lです。　公式の原理は、こちらを御覧ください。　kzbin.info/www/bejne/oXqTk3RmZZysqLs 電力（出力）を同じ値に保つには、磁束Φも同じ値である必要があります。 導体の巻数はNですが、Nを小さくすると、公式によりΦは小さくなります。 ならば、Φが小さくならないように、断面積Sを大きくすれば良いです。 そういう意味で「鉄心の断面積を大きくする」ということになります。

[@user-fy1ry6nj1m]

@@aki_denken ありがとうございます！頭の中がスッキリしました！！勉強がおもしろくなってきました！

[@user-nw8fe3ub2y]

いつもこの動画を見て勉強してます。お世話になってます。 質問なのですが、三相同期発電機の定格出力を求める公式がPn=Vn•Inではなく、定格電圧に√3がかかってPn=√3Vn•Inになっているのは何故でしょうか。 定格電圧は線間電圧のことだから、√3をかける必要は無いのではないのでしょうか。。。

[@aki_denken]

発電機の電機子（固定子）の結線はY結線になっています。 電源にあたる箇所の相電圧の定格電圧がVnなので、この時の線間電圧が√3Vnとなります。

[@takumy678]

三相短絡曲線に関する質問なのですが、定格電圧にするための介磁電流If0で、短絡電流Isが流れて、 IfsとInはなんでグラフ上あの位置にくるんでしょうか？位置関係がよくわかりません。

[@aki_denken]

動画を作っておきましたので御覧ください。 kzbin.info/www/bejne/aamyXqagn6Z8oNU

[@tenchen9697]

6分53秒くらいからの"%Z"を"%Zs"にすれば、つじつまが合ってくると思いますが、いかがでしょう？

[@aki_denken]

何か納得いかない箇所がありましたでしょうか？ %Zや%Zsと表すのは、参考書によって、あるいは人によって、表し方の好みで 変えてるみたいなもので、特に違いはないです。 例えば同期インピーダンスをZsと表すことが多いですが、Zでも間違いではありません。 そのことでしょうか？

[@tenchen9697]

御返答に感謝します。私の参考書には、%Z(パーセント短絡インピーダンス)、%Zs(パーセント同期インピーダンス)とあり、"%Z"は変圧器、"%Zs"は同期機で使っています。定義も同じようには見えませんが、色々な考え方がある所なのかもしれません。有難うございました。@@aki_denken

[@aki_denken]

変圧器のパーセントインピーダンスは、系統の電圧降下を計算するのに使われ、 同期機のパーセントインピーダンスは、機器そのものの性能を表す値として 使われるという感じですね。

[@user-zg2vp7xf3r]

5:40からある短絡比の説明で使われるている定格電流とは、 定格の電機子電流のことでしょうか？

[@aki_denken]

はい。そのとおりです。 ただし、同期機における電機子とは、固定子を指すことにご注意ください。

[@user-zg2vp7xf3r]

答えて下さりありがとうございます！

[@takumy678]

自己励磁現象についてですが、巻線が少ないと電機市子反作用がすくないというのはどんな回路を意味してるのでしょうか？よく意味が分かりません。。。

[@takumy678]

@@aki_denken すみませんありがとうございます。やはり導体ですよね！

[@aki_denken]

@@takumy678 すみません！ まちがいました！ 誘導電流が小さいから電機子反作用が小さいと解釈してしまったら、 Isが小さくなるとなっておかしな解釈になってしまいますね。 巻線数以前に、Zsで考えたほうが良かったです。 Zsが小さいと同期リアクタンスXsが小さい。 Xs=Xl+Xa　で、Xlは漏れリアクタンスで、Xaは電機子反作用リアクタンス。 Xsが小さいということは、Xaが小さい。 つまり電機子反作用の影響が小さいと解釈すべきでした。 すみません！

[@aki_denken]

もう一つ追加の説明。 巻線数が少ないと、電機子反作用リアクタンスXaが小さいです。 これは単に、電機子反作用は自己誘導による逆起電力と同じと捉えて、巻線数に比例します。（参照　kzbin.info/www/bejne/oXqTk3RmZZysqLs） よって巻線数が少ないと電気反作用は小さいと考えることも出来ますね。

[@fujiikat]

無負荷飽和曲線の電流（横軸）は②③④では界磁電流Ifですが、⑥では電機子電流Iとなっています。電機子と界磁が接続されているのでしょうか？

[@aki_denken]

電機子、界磁とも接続はされておりません。 2,3,4は、端子を短絡させた場合の、界磁電流に対する電機子電流（と端子電圧）の関係のグラフです。 同期発電機の端子を短絡させた時に、どのぐらい電流が流れるか？どのぐらいの端子電圧になるか？ という性質を調べたグラフとなります。 それに対し、6は、端子を短絡させていない場合です。 深夜のような、負荷があまり使われない時間帯に、同期発電機を運転すると、 送電線が長距離だと送電線がコンデンサの役割をしてしまい、送電線同士がつながっていないのに電流が流れて しまうという現象をグラフに表しています。 2,3,4と、6では、グラフを表そうとする目的が異なることにご注意ください。

[@fujiikat]

ということは、界磁電流If=0のままでも、電機子反作用による増磁だけで飽和まで行ってしまう場合もあるということですか？

[@aki_denken]

界磁電流ゼロでも残留磁気がありますので、おっしゃる通りになります。

[@fujiikat]

解説ありがとうございます。

[@user-md9nd6tk4j]

9:10のところで質問なのですが、なんで同期インピーダンスが小さいと電圧降下も小さいのですか？？同期インピーダンスが小さくて短絡電流が大きいと結果としてV=IRの関係から変わらないようにも思えるのですが、、 よろしければ教えてください！

[@aki_denken]

同期発電機で言う「短絡電流」とは、単に短絡させた時の電流を言うわけではなく、次の条件での電流を 短絡電流と言います。 ＊条件 無負荷状態で運転し、定格電圧になるように界磁電流調整します。 この時の界磁電流の時のままにして、端子を短絡させた時に流れる電流を「短絡電流」と言います。 ＊ つまり、短絡電流は、使っている発電機の種類によって、すでに決まっている数値で、固定値です。 なぜ短絡電流が決まるかというと、同期インピーダンスがすでに決まっているから、短絡電流も決まります。 「同期インピーダンスが小さくて短絡電流が大きいと結果としてV=IRの関係から変わらないようにも 思えるのですが、、」 この文の、「変わらないようにも思える」とありますが、何が変わらないように思うのでしょうか？

[@aki_denken]

もしかして、同じ同期発電機において、短絡電流が変化して、短絡比も変化するものと 勘違いされているのでしょうか？ 短絡比というのは、機器によって決まっています。 例えば、同期発電機Aで短絡比が0.8で、同期発電機Bでは1.2という感じで決まっています。

[@user-md9nd6tk4j]

@@aki_denken 少し勘違いしておりました！ありがとうございます

[@Asutoeru]

1:28 電気反作用で減磁とあるのですが、学校の授業では増磁と減磁どちらも電機子反作用と言われました… どちらが正しいのか分からないのですが、教えて頂けないでしょうか🙇‍♂️

[@aki_denken]

増磁も減磁も、どちらも電機子反作用で正しいです。 私の動画でもそのように説明しております。

[@aki_denken]

こちらの動画で、詳しい原理を解説しておりますので御覧ください。 kzbin.info/www/bejne/pGjOpp6Lfd2doq8

[@Asutoeru]

@@aki_denken ありがとうございます🙏💦

[@TT-ml6qr]

外部特性曲線について 力率1のときに右肩下りの曲線を描くのはなぜですか？（遅れ位相時は減磁作用で右肩下りになるというのは理解できました） また、負荷電流が0のとき、力率1よりも遅れ力率の方が電圧が高くなるのはなぜなのでしょうか？ 初歩的な質問ですみません（ ; ; ）

[@aki_denken]

私の分からない所もあるのですが、分かるところだけ解説しておきました。 kzbin.info/www/bejne/lXqkmpePr92GhdU

[@TT-ml6qr]

@@aki_denken ありがとうございます！！ それぞれで一定だったんですね！(◎_◎;) 滑らかな曲線になる理由は僕も理解できなかったです、、（ ; ; ）

[@waratteiitomo560]

1:57のグラフについて I=0における電圧Vの初期値がそれぞれ違うのはなぜですか？

[@aki_denken]

以前、似たような質問を受けて動画を作ってあります。 この動画の序盤を御覧ください。 kzbin.info/www/bejne/lXqkmpePr92GhdU

[@waratteiitomo560]

@@aki_denken ありがとうございます😊 もう一つ質問があるのですが... 定格電流Inより短絡電流Isの方が値は大きいと言えますか？ 必ずしもそうとは言えませんか？

[@aki_denken]

普通、定格電流より短絡電流の方が大きいのと捉えてください。 それはなぜか。 機械の、導線（巻線等）を流れる電流が大きすぎると、抵抗成分のせいで、熱を持ってしまいます。 熱を持ちすぎると、機械が正常に動かなくなったり、最悪の場合壊れてしまいます。 定格電流を少しぐらい超えても壊れないですが、でも正常には機械が動かないものと思ってください。 機械が正常に動く電流の上限が、定格電流と捉えると良いです。 短絡電流というのは、文字通り、導線同士がつながった状態です。 もし、なにかしら事故があって、導線同士が間違ってつながってしまったら大電流が流れて、機械や 電気系統を壊してしまいます。 短絡電流をなぜ調べるかというと、そのような短絡事故があった時にどうなるかを調べるために 短絡電流を調べます。 普通、短絡電流が流れるということは、いわゆる「事故」が起きている状態ですので、当然、 危険レベルの大きな電流が流れて機械が壊れる可能性は高いです。

[@kazukii86]

Zs小ならば巻線少ない。この関係がいまいち理解できません。感覚的に教えていただければ幸いです。

[@aki_denken]

鉄機械の説明ですよね？ 巻線が少ないならば、それだけ巻線抵抗（巻線に含まれている抵抗成分）が少ないですよね。 だから、Zsも少なくなります。 「Zsが小なのは、巻線が少ないから。」と説明した方が良かったですね。 原因と結果を逆に説いてしまって分かりづらくなっていました。すみません。 あと、動画では説明していませんが、 「ギャップ（固定子と回転子の隙間）が大きいから、そのため磁束の大きさの変化が小さくなって、 インダクタンスが小さくなるので、同期インピーダンスZsも小さくなる。」という理屈もあります。 これについては本に滅多に載ってないので、あまり気にしなくても良いかもしれません。 私自身、詳しく分かってませんし（苦笑）

[@kazukii86]

鉄機械、銅機械の文章題で、ふと気になって質問させていただきました。ありがとうございました。試験目前でスッキリしました。

[@n-aoa5107]

文字の黒帯が図面に被るので非常に見にくいです。

[@aki_denken]

もしかして字幕をONにしていませんか？ もしそうだとしたら、OFFにしてください。 スマホやタブレットならば、画面右上に「CC」という字があるので、それをタッチすればON,OFFを切り替えることが出来ます。 パソコンならば、画面右下の歯車のマークの左にある四角のマークで切り替えることが出来ます。