巻線ローターを備えた非同期電気モーター
現在、非同期モーターは、業界で生産されるすべての電気モーターの少なくとも 80% を占めています。これらには、三相非同期モーターが含まれます。
三相非同期電動機は、オートメーションおよびテレメカニクス機器、家庭用および医療機器、録音機器などに広く使用されています。
非同期電動機の利点
三相非同期モーターは、設計のシンプルさ、動作の信頼性、良好な動作特性、低コスト、メンテナンスの容易さにより広く使用されています。
巻線ローターを備えた非同期電気モーターの装置
誘導モーターの主要部品は、固定部分であるステーターと、ローターと呼ばれる回転部分です。
三相誘導モーターのステーターは、鋳造フレームに圧入された積層磁気回路で構成されています。磁気回路の内面には、巻線を敷設するためのチャネルがあります。これらのワイヤは、固定子巻線の 3 相を形成する多巻きソフト コイルの側面です。コイルの幾何学的な軸は、空間内で互いに 120 度ずれています。
巻線相はスキームに従って接続できます 星か三角 主電源電圧によって異なります。たとえば、モーターのパスポートに電圧が 220/380 V と記載されている場合、主電源電圧が 380 V の場合、相は「スター」を介して接続されます。主電源電圧が 220 V の場合、巻線は「デルタ」で接続されます。どちらの場合も、モーターの相電圧は 220 V です。
三相非同期モーターのローターは、電気鋼板を打ち抜いて作られたシリンダーで、シャフトに取り付けられています。巻線の種類に応じて、三相非同期モーターの回転子はリス回転子と位相回転子に分けられます。
高出力の非同期電気モーターや低出力の特殊な機械では、始動特性と調整特性を向上させるためにフェーズローターが使用されます。これらの場合、三相巻線は、相コイル (1) の幾何学的軸が空間内で互いに 120 度オフセットされた状態で回転子上に配置されます。
巻線の相はスター結線されており、その端はシャフト (2) に取り付けられた 3 つのスリップ リング (3) によって接続され、シャフトからも相互からも電気的に絶縁されています。リング (3) と滑り接触するブラシ (4) を使用して、相巻線の回路に調整レオスタット (5) を含めることができます。
回転子を備えた誘導電動機は始動特性と調整特性が優れていますが、かご型回転子を備えた誘導電動機よりも質量、寸法、コストが大きいという特徴があります。
非同期電動機の動作原理
非同期機の動作原理は、回転磁場の使用に基づいています。三相固定子巻線がグリッドに接続されると、回転します。 磁場その角速度は、ネットワークの周波数 f と巻線の極対の数 p によって決まります。 ω1 = 2πf / p
この磁場は、固定子と回転子の巻線のワイヤを横切って、巻線内に EMF を誘導します (電磁誘導の法則に従って)。ローター巻線が閉じると、その EMF によってローター回路に電流が誘導されます。電流とその結果として生じる小さな磁界との相互作用の結果、電磁モーメントが生成され、このモーメントがモーター シャフトの抵抗モーメントを超えると、シャフトが回転し始め、作動機構が動き始めます。通常、ロータの角速度 ω2 は磁界の角速度 ω1 と等しくない状態を同期といいます。したがって、モーターの名前は非同期、つまり非同期です。
非同期機械の動作は、磁界の角速度 ω1 と回転子 ω2 の相対的な差である滑り s によって特徴付けられます。 s = (ω1-ω2) / ω1
滑りの値と符号は、磁場に対する回転子の角速度に応じて、誘導機の動作モードを決定します。したがって、理想的なアイドル モードでは、ローターと磁場は同じ周波数で同じ方向に回転し、スリップ s = 0、ローターは回転磁場に対して静止し、その巻線内の EMF は誘導されず、ローターは機械の電流と電磁モーメントはゼロです。起動時の最初の瞬間ではローターは静止しています: ω2 = 0、s = 1。基本的に、モーターモードの滑りは起動時の s = 1 から理想アイドルモードの s = 0 に変化します。 。
ロータが磁界の回転方向に速度 ω2>ω1 で回転すると、滑りは負になります。機械は発電機モードになり、ブレーキトルクが発生します。回転子が磁極の回転方向と逆方向に回転すると（s>1）、誘導機は逆モードに切り替わり、制動トルクも発生します。したがって、滑りに応じて、エンジンのモード (s = 1 ÷ 0)、発電機のモード (s = 0 ÷ -∞)、およびその逆のモード (s = 1 ÷ + ∞) が区別されます。発電機および逆整流モードは、誘導モーターを停止するために使用されます。
以下も参照してください。 巻線ローターモーターの始動