電験二種講座,講義紹介:機械・制御3(同期機)

電験二種講座に関しても,予約受付を開始した講義について簡単に紹介していきたいと思います。

機械・制御の3回目の講義は「同期機」です。

※あくまでも「簡単な紹介」ですので,講義で扱う全ての項目に触れているわけではありません。

今回の講義もワークシートが多めになります。

復習的な要素が多いことや,解説するテーマが多いことから,皆さまの板書負荷を減らしたいと考えております。

ただ,ノートの類いをお持ちいただく必要はあります。

同期機を学ぶ前に

発電所にある同期発電機に対して,力学的な観点からその挙動を大まかに考察します。

このような考察は,電気機器としての同期機の勉強のみならず,今後の電験の勉強においても重要な位置を占めることになります。

同期発電機(基礎)

まずは同期発電機の(原理的な)構造,三相対称な起電力が発生する様子をおさらいします。

つぎに,負荷をつないで電機子電流が流れた際に,電機子電流によって発生する起電力について調べます。

等価回路の導出過程において通常は「歯切れの悪い表現」になっている部分について,電磁気学的な観点と電気回路理論的な観点から,疑問の余地を残さず理解することを目指します。
「歯切れの悪い表現」の部分が明確に理解できたら,あとは自信を持って等価回路を導出できるはずです。


等価回路を導出したら,同期発電機の基礎的なテーマをひととおりおさらいします。

そのなかで,よく勉強している方が引っかかるかもしれないのは「(三相)短絡曲線」の部分でしょう。

ここはぜひとも「アレ?」と思っていただきたい箇所なのですが,実は「重要なものの見方」を2つも獲得できる大きなチャンスなのです。


電験二種2次試験レベルのオーソドックスな問題は,ここまでの「基礎的な」理解で「ほとんど」解けてしまうのではないでしょうか。

同期電動機(基礎)

同期電動機については,とりあえずは「同期発電機との類似性」を最大限に活用して,その等価回路や出力の式を導きます。

同期機(応用)

同期機の等価回路について,回路理論的な観点からいくつかの「徹底」検証を行います。

ここでの検証結果は,同期機にとどまらず同様の回路構成となるものに幅広く適用出来ます。

なぜなら「回路が同じなら結論も同じ」だからです。


負荷角と磁極の関係性について考えます。

多くの書籍では,同期電動機に関して「負荷角と磁極の関係性」が図と文章で説明されています。

しかしその図は,見方によっては「誤解しそう」なものになっていたりするので,注意が必要です。

どういう理解が「正しいのか」を考えます。


界磁電流を増減した場合の挙動について,まずは同期発電機について考えます。
電験三種の参考書などでは省略されがちな前提条件もあわせて学びます。

同期電動機についても,界磁電流を増減した場合の挙動について学びます。


同期発電機の並行運転について学びます。

まずは「あるモデル」で考え,そのあと同期発電機そのもので考えます。

このテーマも誤解が入り込みやすいのか,おかしなフェーザ図(ベクトル図)やおかしな説明をたまに見かけます。


電験二種を勉強しているとどうしても目に入ってきてしまうテーマ(同期化力,巻線係数,過渡リアクタンス,d軸とq軸)について,大まかな捉え方を紹介したいと思っています。

大まかな捉え方さえ知っていれば,あとは興味に応じて「自分で」勉強をすすめることができると思います。


電験二種講座の機械・制御の3回目の講義「同期機」を受講希望の方は,「予約する」ボタンからご予約のうえお越しください。

お待ちしております。

【電験二種講座のページへ移動します】