ACモーターの種類は何ですか? 選び方は? プロのメーカーがお見せします!

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モーターは自動化産業の不可欠な部分であり、日常生活で最も一般的な電気機器の1つです。 電源の種類に応じて、DCモーターとACモーターに分けることができます。 ACモーターは最も広く使用されているタイプのモーターの1つですが、ACモーターはどのように機能しますか? サブディビジョンの種類は何ですか? 本日は、KUO SHUAYに、シンプルなデザインと比較的低価格で丈夫な構造で広く使われているACモーターをご紹介します!
 

ACモーターとは何ですか?

ACモーターは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、次に運動エネルギーに変換する駆動装置です。 使用する電源は交流であるため、ACモーターと呼ばれます。 ACモーターの構造は通常、固定子と回転子で構成されます。 モーターが回転しているとき、ステーターは静止部分であり、ローターはベアリングを介してシャフトの周りを回転します。 ステーターとローターの間のスペースはエアギャップと呼ばれ、ステーターに干渉することなくローターを回転させることができます。

〈さらに読む〉モーター分類
 

ACモーターはどのように機能しますか?

ACモーターの動作原理は、電流の磁気効果(電流が磁場を生成する)によるものであり、磁場はフレミングの左手の法則に従って生成されます。 親指は導体の移動方向を表し、人差し指は磁場の方向を表し、中指は電流の流れの方向を表します。 導体に通電すると、導体の周囲に新しい磁界が発生し、この磁界が元の磁界を押して力を発生させます。 ACモーターは固定子と回転子で構成されています。 固定子が固定されているため、回転子は相互作用によって発生する力の方向に移動します。


フレミングの左手の法則

〈さらに読む〉モーターが始動しない?

固定子

ACモーターが作動しているとき、固定子は固定ユニットです。 これは通常、鉄心と銅コイル巻線で構成されています。 鉄心構造は、厚さ0.3〜0.5mmのケイ素鋼板で作ることができます。 コイル巻線を介して電流磁気効果が発生し、推力が発生してローターをさらに回転させます。 一般的なACモーターの固定子には、分散型巻線固定子と集中型巻線固定子が含まれます。 分散巻線のコイルは、特定の規則とピッチに従って鉄心に巻かれ、通電後にさまざまな磁極が作成されます。 ほとんどのACモーターは、分散巻線を備えた固定子を使用します。 集中巻線は、凸状の固定子コアに巻かれた長方形のコイルです。 このタイプは、DCモーターおよびユニバーサルモーターでより一般的に使用されます。

モーター固定子の構成
モーター分散巻線と集中巻線


ローター

ACモーターのローターは、かご形ローターと巻線型ローターに分けることができます。 かご形回転子構造は、積み重ねられたケイ素鋼板のスロットにアルミニウム水を注入して内部にかご形棒の形状を生成し、次にケイ素鋼板の両端にダイキャスト短絡エンドリングを形成したものです。 より優れた電気伝導率と効率が必要な場合は、アルミニウムの代わりに銅を使用することもできます(例:電気自動車のモーター)。 かご形タイプは、A、B、C、Dなど、ACモーターの出力特性と始動特性が異なるさまざまなタイプのリスケージに分類できます。 巻かれた回転子の巻線は固定子に似ており、可変抵抗器で速度を調整できますが、構造が複雑で安定性が劣ります。 現在、ほとんどの機能は周波数インバーターを備えたかご形モーターに置き換えられています。
ACモーターのローター

ACモーターの種類

同期モーター

動作原理:
同期電動機と非同期電動機(誘導電動機)はどちらもAC電動機に属しています。 同期と非同期の最大の違いは、永久磁石または電磁石がローターに追加されることです。 モーターが回転すると、ローターはステーターの磁場と同じ速度で回転します。 DCモーターの速度は電圧によって変化しますが、同期モーターの速度は一定です。 速度は、インバータを介して固定子磁界の周波数を変更することによってのみさらに変更できます。 モーターの始動を考慮すると、固定ローターと比較して、ステーターの回転磁界速度が速すぎます。 同期電動機は単独では始動できないため、(誘導電動機の原理と同様に)ダンピング巻線を介して始動するか、電源周波数を下げる必要があります。

応用:
ACモーターのいわゆる同期モーターは、その名前が示すように、速度が所定の電源周波数と同じであるため、速度は固定されており、負荷の変動によって変化することはありません。 エアコンプレッサー、グラインダー、粉砕機など、定速運転が必要な機械に適しています。小型の時計、レコード、テープドライブも同期ACモーターのアプリケーションであり、単相AC電源を使用して磁場を生成します。 さらに、同期モーターを使用して、ライン力率を改善し、ライン電圧の安定性を維持することもできます(同期コンデンサー)。
 

サーボモーター

動作原理:

サーボモーターとは、一般的にコマンドに応じて動作を変えることができるモーターのことで、フィードバック信号で制御できるACモーターとDCモーターが広く含まれています。 サーボモーターは、センサー、アンプ、コントローラーで構成され、閉ループを形成しています。 まず、センサーがモーターの回転位置と速度を検出し、アンプを介してコントローラーに信号を送り返し、コントローラーが事前設定された条件を通過して判断できるようにします。 増幅された信号をさまざまな制御信号に変換してモーターを制御し、対応する速度と動作を行います。 DCサーボモーターは電圧によって速度を変えることができ、制御も簡単なので広く使われています。


応用:

ACモーターとDCモーターの両方のサーボモーターは、正確な位置決め制御と速度制御を実行できます。 サーボモーターは、位置、トルク、速度に一定の精度が必要なアプリケーションに適しています。 コールドタンデム圧延機、冶金用自動フィーダー、ケーブル用線引き機、高速編組機、石油化学用押出機、石油ポンプ装置、繊維産業の紡糸機および微細紡糸機、電子機器製造におけるウェーハ加工など 産業、レーザー切断機、クリーンルーム搬送ロボットアーム、食品包装シール機、プラスチック成形機、紙搬送装置など。

 

リラクタンスモーター

動作原理:
リラクタンスモーターは、ACモーターの一種の同期モーターです。 ローターの磁気抵抗の変化を利用してトルクを発生させ、モーターを回転させます。 磁気回路は、ローターを押すために磁気抵抗を動かす最小の経路を持っており、ステーターの磁場がローターの磁極をリードし続けます。 構造的には、このタイプのACモーターの固定子は、DCブラシモーターの構造と同様に、集中巻線を採用しています。 ローターは、巻線や高価な永久磁石を使用せず、温度や減磁の制限なしに、積層シリコン鋼板で構成できます。 リラクタンスモーターの欠点は、振動や騒音の原因となるトルクリップルです。 そのため、モーター回路の制御が比較的複雑になり、アプリケーションが難しくなります。

応用:
リラクタンスモーターは高効率という利点があり、希土類材料を必要としません。 ACモーターでのそのステータスは、近年継続的に評価され、開発されています。 ただし、ローターの位置によって磁気抵抗が変化するため、他のACモーターよりも制御がはるかに複雑になります。 適切な制御を行わないと、騒音や振動を引き起こす可能性があるため、市場では広く使用されていません。 洗濯機やエアコンなどの小型家電製品は、電気自動車用のリラクタンスモーターがまだ初期段階にある一方で、実現可能なアプリケーション分野です。
 

誘導電動機

単相モーター

動作原理:
単相誘導モーターは非同期モーターであり、AC単相電源から電力を供給される、非常に一般的なタイプのACモーターです。 固定子に巻かれたコイルに電流が流れた後、固定子の鉄心に回転磁界が発生し、回転磁界が回転子の二次巻線を通過し、回転磁界で磁界を遮断します。 誘導された起電力を生成するためのフィールド。 交流電動機の固定子の回転磁界と回転子の磁界が互いに切断することによって発生する力は、回転子を回転させる力であり、この力は一般にトルクと呼ばれます。 単相モーターは、静止時に同じサイズで反対方向のトルクを生成するため、コイルやコンデンサーなどを始動して始動する必要があります。

応用:
ACモーターの単相誘導モーターは、一般的な商用および家庭用電化製品で一般的に使用されています。 単相交流電源は入手が容易なため、このタイプの交流電動機が広く使用されています。 単相誘導モーターは、構造がシンプルで堅牢で、比較的安価で保守が容易であり、農業機械、医療産業、セメント産業、空気圧縮機、クレーン、フードミキサー、産業機械、包装機、ウォーターポンプ、冷蔵庫で使用できます。 、エアコン、洗濯機、ゲートオペレーターなど。

〈製品リンク〉生地ミキサーモーター
 

三相モーター

動作原理:
三相モーターと単相モーターはACモーターに属しており、動作原理も非常に似ています。 三相ACモーターに電力が供給された後、電流は固定子巻線に磁界を生成し、回転子の誘導磁界と相互作用して、回転子を回転させます。 ローターは通電されていないため、磁場は「誘導」されます。 固定子によって、それは誘導電動機とも呼ばれます。 単相ACモーターとは異なり、三相ACモーターは回転磁界を生成して、コンデンサー、遠心スイッチ、および三相電源の120度の位相差を介してローターを始動させることができます。 他の付属品、および構造はより簡単です。

応用:
三相モーターは誘導モーターの一種であり、産業機器で最も一般的に使用されているACモーターの1つです。 誘導電動機は構造がシンプルで、永久磁石が不要で、材料が入手しやすいため、DC電動機のようなカーボンブラシの交換が不要です。 そのため、三相ACモーターは、MRTトラクションモーター、冶金ツール、自動化装置、機械ツール、ウォーターポンプ、ブロワー、トレッドミル、繊維機械、エレベーター、医療機器、電気自動車など、幅広い用途で使用されています。 電気自動車の運転にも三相ACモーターを使用しています。

〈製品リンク〉IEC標準ポンプモーター
〈さらに読む〉誘導電動機とは何ですか? わかりやすい記事です。

 

なぜ誘導電動機(AC電動機)を選ぶのですか?

寿命

誘導電動機は磁石のない非同期AC電動機です。 磁石を使用していないため、高温環境でも動作します。 人々は、高温の減磁や希土類材料の取得について心配する必要はありません。 また、ACモーターにはカーボンブラシがないため、定期的に部品を交換する必要がありません。 メンテナンスが非常に便利で、ベアリングに注油するだけで済みます。 誘導電動機は19世紀の終わりから100年以上にわたって開発されてきました。 それらは非常に安定して成熟したACモーターであり、産業社会の不可欠な部分でもあります。
 

シンプルな構造

ACモーターには多くの種類があります。 誘導電動機は、サーボモーター、リラクタンスモーター、同期電動機よりも、シンプルで安定した構造で、入手しやすい材料(希土類磁石が不要)という利点があります。 モーターのAC電力については、誘導モーターが約90%を占め、さまざまな産業用途が非常に一般的です。
 

高効率

各国でのモーターエネルギー効率の規制により、AC誘導モーターが最も広く使用されているタイプです。 そのため、近年、各国政府がこのタイプのACモーターの最低効率規制を設定しています。 IE3は、国際電気標準会議によって設定された誘導電動機の効率基準を表しており、米国のプレミアム効率に相当します。 IE3の高効率ACモーターを選択すると、エネルギー消費量を削減し、電力コストを節約できます。
 

結論

ACモーターは、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する駆動装置です。 Kuo Shuayは、35年以上にわたってACモーターの誘導モーターを設計および製造しています。 標準モーターでもカスタマイズモーターでも、さまざまな業界で多くの生産と応用の経験を積み重ねてきました。 Kuo Shuayは、アジア太平洋地域で最初のUL安全規制およびエネルギー効率モーターラボを設立し、安定した品質と競争力の高いACモーターを使用して、お客様が迅速に設計、検証、大量生産できるよう支援しています。

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