同期電動機と誘導電動機

誘導電動機と同期電動機は、いずれも交流電動機で、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するために使用されます。

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電磁誘導の原理を応用した最初の誘導電動機は、ニコラ・テスラ（1883年）とガリレオ・フェラーリ（1885年）が独自に発明したものである。誘導モータは構造が簡単で堅牢に使え、建設費や維持費が安いため、他の多くの交流モータ、重機、機械に選ばれています。

インダクションモーターは、構造も組立もシンプルです。誘導電動機は、主にステーターとローターの2つの部品で構成されています。誘導電動機の固定子は同心円状の磁極（通常は電磁石）、回転子は閉じた巻線（アルミ棒）をリスかご状に並べたもので、そのためリスかご型回転子と呼ばれる。発生したトルクを伝達するシャフトは、ローターの軸を通過する。ローターはステーターの円筒形の空洞の中に置かれるが、外部回路とは電気的に接続されていない。ローターに電流を供給するための整流子やブラシなどの接続機構を使用しない。

他のモーターと同様、磁気の力を利用してローターを回転させる。ステータコイル内の接続は、ステータコイルに直接対向して対極が発生するように配置されている。起動時には、磁極が円周に沿って周期的に移動するように発生します。これにより、回転子巻線の磁束が変化し、電流が発生する。誘導電流によりローター巻線に磁界が発生し、ステーター磁界と誘導磁界の相互作用によりモーターが駆動される。

誘導電動機には単相電流と多相電流があり、後者は大きなトルクが必要なヘビーデューティーモータに適している。誘導電動機は、固定子の極数を利用したり、入力電源の周波数を調整することで、回転数を制御することができる。スリップは、モーターの効率を示すトルクの測定方法です。短絡したローター巻線は抵抗が小さいため、ローターのすべりが小さくなり、大きな電流が流れ、大きなトルクが発生します。

最大可能負荷条件では、小型モータで4〜6％、大型モータで1.5〜2％程度のすべり率となるため、誘導電動機は速度制御を伴う定速モータとみなされます。しかし、回転子の速度は入力電源の周波数より遅い。

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同期電動機は、交流電動機のもう一つの主要な形式である。同期電動機は、軸の回転速度と交流電源の周波数に差がなく、回転周期が交流周期の整数倍で動作するように設計されています。

同期電動機には、大きく分けて永久磁石モーター、ヒステリシスモーター、リラクタンスモーターの3種類がある。ローターの永久磁石は、ネオジム・ボロン鉄、サマリウム・コバルト、フェライトなどでできています。永久磁石モータの主な用途として、固定子に可変周波数・可変電圧の電源を供給する可変速駆動があります。精密な速度制御や位置制御が必要な機器に使用されます。

ヒステリシスモーターは、高保磁力の "ハード "コバルト鋼から鋳造された滑らかな円筒形のローターを持っています。この材料はヒステリシスリターンが非常に広く、一度ある方向に磁化されると、磁化を反転させるために反対方向の大きな逆磁界が必要であることを意味する。したがって、ヒステリシスモータは、速度に依存しないヒステリシス角δを持ち、起動時から同期速度まで一定のトルクを発生することができます。そのため、自己始動式であり、始動に誘導巻きを必要としない。

誘導電動機、同期電動機

-同期モータは同期速度（RPM=120f/p）で運転し、誘導モータは同期速度以下（RPM=120f/p - すべり率）で運転し、負荷トルクゼロではすべりはほとんどゼロで、負荷トルクが大きくなるとすべりは大きくなります。

-同期モーターはローター巻線に磁界を発生させるために直流電流を必要とするが、誘導モーターはローターに電流を供給する必要がない。

-同期モータはロータを電源に接続するためにスリップリングとブラシが必要です。