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​ = 0.2 ΩIa​ = 40 AM+−En = ?T

k = 1 V·s/rad、電機子抵抗 0.2 Ω の直流モーターが 220 V の電源で動作し、40 A が流れています。速度 n を rpm で求めなさい。

V = 220 VRa = 0.2 ΩIa = 40 Ak = 1 V·s/rad
n = rpm
2.やさしい
+−120 VRa​Ia​ = 50 AM+−EωT = ?

永久磁石形直流モーターのトルク定数は k = 0.75 N·m/A です。電機子電流 50 A で発生するトルク T を求めなさい。

k = 0.75 N·m/AIa = 50 A
T = N·m
3.ふつう
+−240 VRa​ = 1 ΩIa​ = 10 AM+−EωT

直流モーターが 240 V の電源から 10 A を引き込みます。電機子抵抗は 1 Ω、回転損(摩擦損、風損、鉄損)は 138 W です。効率 η を求めなさい。

V = 240 VIa = 10 ARa = 1 ΩProt = 138 W
η = %
4.ふつう
+−VRa​M+−En = 3000 rpmT = ?

直流モーターが 3000 rpm で機械的な電力 0.75 kW を出力します。軸トルク T を求めなさい。

P = 0.75 kWn = 3000 rpm
T = N·m
5.むずかしい
+−120 VRa​ = 2 ΩM+−EωT

小型の直流モーターの電機子抵抗は 2 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 Ω
Pmax = W
6.むずかしい
+−240 VD = ?Ra​ = 0.25 ΩM+−En = 750 rpmT = 80 N·m

直流チョッパが、240 V の直流母線からモーター(k = 2 V·s/rad、Ra = 0.25 Ω)に給電します。電機子の平均電圧は D·240 V です。負荷 80 N·m で 750 rpm の運転となるデューティ比 D を求めなさい。

Vdc = 240 Vk = 2 V·s/radRa = 0.25 ΩT = 80 N·mn = 750 rpm
D = %

解答

  1. 1. n = 2024 rpm
  2. 2. T = 37.5 N·m
  3. 3. η = 90.08 %
  4. 4. T = 2.387 N·m
  5. 5. Pmax = 1800 W
  6. 6. D = 69.62 %

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。