非同期モーター(誘導モーター)

非同期モーター、私たちが誘導モーターと呼んでいるタイプのモーターは、下記の写真のようにかご型ローターが特徴です。巻き線に電流が流れると巻き線の周りに回転磁界が発生します。この回転自体がかご型ローターの導体部に交わる時に誘導電流が発生します。この誘導電流の発生によりローター導体部を巻き込むように更に回転磁界が発生し、この力の作用によりローターが回転するのが非同期モーター(誘導モーター)です。

誘導モーターが非同期モーターと呼ばれるのは、実際の回転速度が同期速度(生じる回転磁界により回転子が回転する速度)よりも若干遅いためです。つまり同期速度と同じ回転速度ではないモータのため非同期モーターとも呼ばれます。そしてこの遅くなる回転数をスリップ(すべり)と言います。

 

 

同期モーター(PMモーター)

PMモーター(同期モーター)はローター部に永久磁石が埋め込まれたモーターを指します。PMモーターが誘導モーターと違う特徴はスリップ(すべり)がないという点です。つまり実際の回転速度と同期速度が同じであるモーターです。PMモーターは誘導モーターのように誘導電流を生じる事で発生する回転磁界の力で回転するのではなく、モーター巻き線に流した電流によって生じる回転磁界とローターに内蔵された永久磁石の磁力の力でローターが回転します。

誘導電流を発生しない構造ですので、通常ならローターで生じるエネルギーロスがなく、モーター熱を発生しにくい構造です。

 

起動について

 

非同期モーターの場合

・ローターがステーターとは異なる回転磁界のスピードの時に初めてトルクが発生する

・同期速度(回転磁界の速度)と実際の回転速度のギャップが大きくなるほど回転トルクも大きくなる

・この同期速度と回転速度のギャップの大きさにより起動トルクは大きい

 

同期モーターの場合

・ステーターとローターの回転磁界が同期した時にモータートルクが発生する

・ローターと回転磁界が同期しなければ回転トルクは発生しない

・巻き線にできる回転磁界と永久磁石による磁界が同期する時のみスタートできる

・3相用PMモーターなれば0Hzからスタートし徐々にスピードアップするように調整されなけらばならない

 

 

 

PM同期モーターの仕組み

 

固定子に交流を流してそれによって生まれる回転磁界と回転子(永久磁石)が引き合い同じ速度で回る電動機がPMモーターです。

PMモーターでは誘導電動機にあった回転子の導体部分を省略しているので誘導電動機にある2次銅損が生まれません。
無駄な損失が生まれないので、高い効率を得られます。

誘導モーター(IM)は固定子巻き線に電流を流すと固定子内にN極とS極の回転磁界が発生します。
回転磁界と回転子導体が交わると、導体に二次電流が発生し二次電流と回転磁界の力の作用により回転子に力が加わり回転します。

PMモーター(永久磁石モータ)は 固定子巻線に電流を加えると、固定子内に回転磁界が発生します。
回転磁界の動きに永久磁石が吸い寄せられ回転子も回転磁界と同じ速度で同期回転します。
二次電流を発生させずに永久磁石と回転磁界の力でモーターを回転させるので、モーター熱が従来
より下がります。 それによりシャフトへの負荷も下がりポンプの高寿命化を実現しています。

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