解答つき直流モーターワークシート

無料で印刷できる直流モーターのワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
+−220 VRa​ = 1.5 ΩIa​ = 6 AM+−EωT

直流モーターが 220 V で動作し、電機子電流は 6 A、電機子抵抗は 1.5 Ω です。発生(電磁)電力 Pdev を求めなさい。

V = 220 VIa = 6 ARa = 1.5 Ω
Pdev = W
2.やさしい
+−110 VRa​Ia​ = 4 AM+−EωT = ?

永久磁石形直流モーターのトルク定数は k = 0.12 N·m/A です。電機子電流 4 A で発生するトルク T を求めなさい。

k = 0.12 N·m/AIa = 4 A
T = N·m
3.ふつう
+−48 VRa​ = 0.8 ΩIa​ = 4 AM+−EωT

直流モーターが 48 V の電源から 4 A を引き込みます。電機子抵抗は 0.8 Ω、回転損(摩擦損、風損、鉄損)は 14 W です。効率 η を求めなさい。

V = 48 VIa = 4 ARa = 0.8 ΩProt = 14 W
η = %
4.ふつう
T (N·m)n (rpm)1.8 N·mn0​nFL​

直流モーター(k = 0.3 V·s/rad、Ra = 0.25 Ω)が 24 V で動作します。全負荷時に 6 A が流れます。無負荷電流を無視して、速度変動率 SR = (n₀ − nFL)/nFL を百分率で求めなさい。

V = 24 Vk = 0.3 V·s/radRa = 0.25 ΩIFL = 6 A
SR = %
5.むずかしい
+−120 VD = ?Ra​ = 1 ΩM+−En = 600 rpmT = 2 N·m

直流チョッパが、120 V の直流母線からモーター(k = 0.4 V·s/rad、Ra = 1 Ω)に給電します。電機子の平均電圧は D·120 V です。負荷 2 N·m で 600 rpm の運転となるデューティ比 D を求めなさい。

Vdc = 120 Vk = 0.4 V·s/radRa = 1 ΩT = 2 N·mn = 600 rpm
D = %
6.むずかしい
+−120 VRa​ = 2.5 ΩM+−EωT

小型の直流モーターの電機子抵抗は 2.5 Ω で、120 V で動作します。回転損を無視して、どの速度でも発生できる最大の機械的電力 Pmax を求めなさい。

V = 120 VRa = 2.5 Ω
Pmax = W

解答

  1. 1. Pdev = 1266 W
  2. 2. T = 0.48 N·m
  3. 3. η = 86.04 %
  4. 4. SR = 6.667 %
  5. 5. D = 25.11 %
  6. 6. Pmax = 1440 W

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。