オームの法則はこの電気モーターでは機能していないようです


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私はこの分野の初心者なので、質問と混同する場合はご容赦ください。

オームの法則では理解できないコンポーネントがあります。それは洗濯機の排水ポンプです。ほとんどのメーカーの洗濯機の排水ポンプには、同様の仕様があります。巻線抵抗は通常10〜20Ωで、120 VACで動作します。

排水ポンプのトラブルシューティングから

排水ポンプ抵抗

ドレンポンプ仕様

ただし、ラベルに記載されている仕様はまったく異なります。120 VAC、1.1 A、および80 W

ドレインポンプ電流

実際の消費電流である0.9 Aは、仕様値である1.1 Aに近い値です。

オームの法則によれば、仕様ごとに計算される抵抗値は(R = U / I)133.33Ωである必要があることを本当に理解していません。ここで、Uは120 V、Iは1.1 Aです。

しかし、なぜ巻線は14.8Ωを与えるのでしょうか?

I = U / R = 120 V / 14.8Ω= 8.11 Aとして8.11 Aを引き込むべきではありませんか?


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インダクタンスと呼ばれるものがあります
PlasmaHH

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オームの法則はまったく問題ありませんが、ACの場合は、DC抵抗よりも考慮に入れる必要があります。ACにはインピーダンスと呼ばれるものがあり、オーム計では測定できません。
JRE

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オームの法則は、適用できるところならどこでも「機能します」が、オームの法則が適用されない多くの状況があります。以下の回答からわかるように、モーターの動作を説明することもその1つです。DC領域では、オームの法則は抵抗器と導体にのみ適用されます。与えられた固定周波数で動作するAC回路には、インダクタとコンデンサにも機能するオームの法則のバージョンがありますが、「抵抗」の代わりに「インピーダンス」という言葉を使用します。複素数を使用して計算を行います。
ソロモン遅い

誘導モーターの負荷インピーダンスは通常、平均rmsサージ電流比も定義する5〜8x DCRです。ここで、見かけのインピーダンスは8.1A / 0.9AまたはコイルのDCRの9倍であるため、完全にロードされていません。
トニースチュワートサニースキーガイEE75

これは、誘導モーター(陰影付きのポールタイプである必要がありますが、この機能はポールピースには表示されず、自己始動および方向選択に必要と思われます)またはどちらかの方向に始動できる永久磁石ACモーターのいずれかです。インペラはリバーシブルに見えるため、情報はありません。モーターが電力で回転する場合、動作している可能性があります。水が潤滑されていないと、摩耗が早くなる場合があります。主電源電圧に注意してください。
KalleMP

回答:


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電球や他のモーターのようなものに接続された電気モーターで遊んだことはありますか?モーターを回転させると、モーターは発電機のように動作し、他のモーターを回転させるか、電球を点灯させます。モーターが電力で回転しているときも同じことが起こります。モーターは発電機のように動作し、次のようになります。

回路図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

モーターの両端に12Vが表示されますが、モーターの抵抗には1Vしか表示されないため、モーターを流れる電流は1.2Aではなく100mAになります。この現象は、逆起電力と呼ばれ、起動時にモーターが大きな電流を引きますが、通常の動作時(真空をオンにすると、ライトが一瞬暗くなります)に大きな電流を引きます。


8
この。コイルにもインダクタンスがありますが、これはインダクタンスではなく、低電流消費の主な理由です。モーターを失速させ、それでもインダクタンスはありますが、消費電流ははるかに高くなります。(実際には、それをしないでください...)
ブライアンドラモンド

EMFに言及した場合は+1。私の答え
-DerStrom8

1
この実験は、問題のACタイプのポンプモーターに直接変換されるわけではありませんが、何が起こっているのかをある程度理解できます。
-KalleMP

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AC抵抗であるリアクタンスがありません(編集:逆起電力-コメントを参照)。メーターで抵抗を測定すると、DC抵抗のみが測定され、システムの大部分が失われます。

リアクタンスは、静電容量、インダクタンス、またはこの2つの組み合わせのいずれかから生じます。モーターの場合、巻線のインダクタのような性質により、リアクタンスの大部分は誘導性になります。

ACシステムでオームの法則を使用する場合、抵抗だけでなくインピーダンスを使用します。通常Zで示されるインピーダンスは、DC抵抗とACリアクタンスの組み合わせです。


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...そして、モーターの場合、速度とトルクに依存します。
ソロモンスロー

@jameslargeはい、確かに。モーターシャフトを詰まらせると、リアクタンスが大幅に低下し、さらに多くの電流が流れます。
-DerStrom8

DCモーターでも同じことが起こります。リアクタンスだけではありません
-C_Elegans

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モーターには、速度に依存する逆起電力もあります。
vini_i

@C_Elegansもちろんですが、電流は別の理由で増加します。DCモーターでは、「アクティブな」コイルは整流器でどの接続がいつ行われるかによって決まり、これはモーターの実行中に絶えず変化します。どのコイルを接続するかを絶えず変更すると、各コイルの接続時間が制限されるため、平均電流は低くなります。DCモーターを失速させると、シャフトが停止している限り1つのコイルのみが接続され、DC抵抗のみが電流を制限し、その後電流が大幅に増加します。
DerStrom8

4

ACモーターとの違いに関する優れた答えは別として、理解する必要があるのは、DC抵抗を確認することから彼らが望んでいたのは、それが低すぎるかどうかを確認することです。断線による断線のように、高すぎます。間にあるものはすべて、それらが明らかな失敗の形態の1つではないことを意味します。


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巻線のDC抵抗はオームの法則に完全に準拠し、実際に(たとえば整流子なしで)巻線120V DCに給電すると、80ワ​​ットの熱を完全に放散し、オームの完全に完全に煙になります法律。

実際の消費電力はインダクタンスによって支配されます-DC巻線抵抗で消費される電力は実際には失われ、モーターを加熱するだけです(磁場が発生しますが、低電圧から同じ磁場を得ることができます巻線抵抗が低かった)。

巻線のインダクタンスは、モーターの負荷によって変化します(省エネ法には何らかの関係があります)-アイドリングモーター(モーターの設計が安全であれば、一部はそうではありません!)過度に過負荷のモーター(たとえば、そのポンプで糖蜜を圧送した場合)は上記のシナリオに近づきます-インダクタンスはほとんど作用せず、DC損失が支配的になり、最終的にモーターを過熱します。


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15Ω

cosϕ15Ω

したがって、ここではDCインピーダンスとACインピーダンスの違いと、ブロックされたモーターと回転(負荷がかかっている)モーターの違いの両方があります。


直流抵抗は、誘導電動機の回転子の状態を知りません。モーターは回転せず、回転しようとしません。銅抵抗がある場合はすべて表示されます。AC駆動の場合、ローターの速度は電流に影響し、静止時が最高です。単相ACモーターは発電に使いやすいとは思いませんが、発電の可能性は除外します。
-KalleMP

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オームの法則は自然の基本法則ではありません

いくつかの非常に具体的なコンポーネントが遵守するのは単なる法則です。これらの抵抗器を呼び出します。

さて、それはそう起こること、彼らは抵抗器であるかのように、抵抗はまだ振る舞うように特別に設計されていないコンポーネントのかなりの束-だけで、特定の状況下で。特に、単純で均質な金属部品は、ローカルオームの法則に従います。これには、電気モーターのコイルが巻かれているワイヤも含まれます。これは、オーム計をモーターで使用するときに何らかの読み取りができる理由です。

それにも関わらず、ワイヤは他のものと電磁的に結合しているため、モーター全体は実際にはオームの法則に従っていませ:動作中、モーター内には絶えず変化する磁場があり、そのような場はコイルに電圧を誘導します。実際の使用状況でモーターの電気的挙動を支配するのはこれらの電圧であり、オーム抵抗からの電圧ではありません。

コイルに小さなDC電流を流した場合にのみ、実際にはモーター内を移動せず、磁場はどこでも一定であり、誘導は磁場の時間変化にのみ依存するため、ワイヤのみのオーム抵抗に対応します。そのため、オームメーターにこのような小さな値が表示されます。


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製造業者は、技術者がモーター巻線の「健全性」を判断できるように、コイル抵抗を記載しています。各巻線は、他の巻線(3相の場合)とメーカー仕様と同じでなければなりません。これと、各相とアース間および相間の絶縁抵抗テストは、モーター巻線の保守性を判断するためのモーター検査体制の一部を形成する必要があります。

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