誘導モーターとは?1記事でわかる詳細解説
誘導モーターは多くの産業で使われる代表的なモーターで、扇風機などの小型家電から冶金機械・工作機械などの大型機械まで使われます。多機能で安定した誘導モーターの動作原理と主な用途を紹介します。
誘導モーターとは?
誘導モーターはACモーターの一種で、固定子巻線が回転磁界を作り、電磁誘導で回転子に電流を誘導して回す原理から、誘導電動機または非同期モーターとも呼ばれます。交流を使い、構造がシンプルで耐久性が高く、製造コストが低いため、AC・DC電動機の中で最も広く使われます。電源により単相と三相に分かれます。
〈製品〉 横型IE3標準アルミフレームモーター
単相誘導モーター
単相モーターの原理は三相より複雑です。単相電源は交番磁界(大きさと正逆は変わるが回転しない)しか作れないためです。よって始動巻線と運転巻線が必要で、一方が始動、一方が運転維持を担います。同馬力の三相と比べ単相は大きく効率が低いですが、一般家庭・都市交流で使え、別途三相工業電源が不要で便利です。
〈関連記事〉 電気機械の分類
単相モーターの外観:多くはカスタム設計で外観は多様ですが、大部分でコンデンサやコンデンサカバーが見られます。
主な用途:エアコン、冷蔵庫、レンジフード、ミキサーなど大部分の家電が単相誘導モーターを使います。安価で耐久性があり、一般コンセントに差して使えるため非常に便利です。
〈製品〉 生地ミキサーモーター
三相誘導モーター
三相モーターの原理はシンプルです。3つの固定子巻線が電気角120度間隔、電流も時間で120度差をもち、自然に回転磁界を作って回転子を駆動します。構造がシンプルで保守が容易、コストも低めです。欠点は三相電源がないと正常運転できず、使用制約が多めな点です。
三相モーターの外観:大部分が標準モーター(IECまたはNEMAスタイル)ですが、顧客機械に合わせたカスタム形状も可能です。
主な用途:工場の高精密設備は三相誘導モーターをよく使います。出力が大きく効率が良く生産コストを下げられ、構造がシンプルで故障しにくく生産ラインを安定させます。三相電源には相順の規定があり間違えてはいけませんが、多くの工場機械は配線後そのまま運転するため相順エラーはまれです。
〈製品〉 ポンプ用IEC標準モーター
単相 vs 三相 誘導モーター比較
| 単相モーター | 三相モーター | |
|---|---|---|
| 電源 | 交流;単相、コンセントに差して使用 | 交流;三相が必要、相順に注意 |
| 構造 | 複雑、始動用巻線が必要 | シンプル |
| 効率 | 低い | 高い |
| 製造コスト | 構造が複雑でコスト高 | 構造がシンプルでコスト低 |
| 適した用途 | 家電製品、中小型モーター | 工場設備、大型機械 |
誘導モーターの速度制御と応用
誘導モーターはDCモーターのように電圧で速度を変えられません。一般的な方法は2つで、インバータ(VFD)と組み合わせて連続調速するか、極数変換(2速)設計で2つの固定速度を切り替えます。正確な位置制御が必要ならサーボモーターの領域です。各種の違いと選び方は記事末の関連記事をご参照ください。
専門の誘導モーターメーカー
Kuo Shuayは誘導モーターを専門とするモーターメーカーで、カスタム、標準品、インバータ調速電動機、省エネIE3モーターまで生産します。低消費・軽量素材の誘導モーターを積極的に研究し、モーター実験室を設立して性能向上と消費電力削減に取り組み、2011年にUL WTDP指定試験所資格を取得、翌年ULモーターエネルギー効率検証実験室となり、アジア太平洋初です。
〈会社紹介〉 Kuo Shuay — 専門ACモーターメーカー
よくある質問 FAQ
Q:誘導モーターとは?
A:誘導モーターはACモーターの一種で、固定子の回転磁界が回転子に電流を誘導して回転を駆動し、非同期モーターとも呼ばれます。シンプル・耐久・低コストで最も広く使われ、電源により単相と三相に分かれます。
Q:単相と三相誘導モーターの違いは?
A:単相は一般コンセントで使え便利ですが大きく効率が低く、三相は三相電源が必要で効率が高く高出力・低コストで工場設備に適します。家電は主に単相、産業機械は主に三相を使います。
Q:誘導モーターはどこで使われますか?
A:単相誘導モーターはエアコン、冷蔵庫、レンジフード、ミキサーなど家電に、三相誘導モーターは工場のポンプ、送風機、工作機械など高出力設備に使われます。
Q:誘導モーターは速度制御できますか?
A:できます。電圧では制御できませんが、インバータ(VFD)と組み合わせて連続調速するか、極数変換(2速)設計で2つの固定速度を切り替えられます。正確な位置制御が必要ならサーボモーターが必要です。
〈関連記事〉 極数変換モーターとは?インバータなしで速度を調整する仕組み
〈関連記事〉 サーボモーター徹底解説:種類・構造・用途
〈関連記事〉 IE3およびIE4モーターとは?モーターのパワーと効率を分析
〈製品〉 Kuo Shuayカスタムモーター
