AC 誘導モーター

1. 交流誘導電動機とは？

交流誘導電動機は、交流電流（AC）と電磁誘導の原理を利用して、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する装置です。その最も目立つ特徴は、永久磁石、ブラシ、整流子などの物理的な接触部品を必要としないことです。その結果、構造がシンプルで、寿命が長く、保守コストが低いというメリットがあります。

2. 動作原理

現在、市場には単相交流誘導電動機と三相交流誘導電動機があります。以下は、それらの動作原理の説明です：

単相交流誘導電動機 は、固定子と回転子で構成されています。固定子巻線を単相交流電源に接続すると、脈動磁場（回転磁場ではありません）が生成されます。単相電流だけでは直接回転磁場を形成することができないため、電動機は起動時に位相差を生み出すための追加装置（例えば、起動コンデンサや分相巻線）が必要で、等価的な回転磁場を形成します。この磁場は、回転子の導体棒に渦電流を誘起し、渦電流と磁場の相互作用によってトルクが発生し、回転子が回転します。起動後、遠心スイッチによって補助巻線が切り離され、電動機は主巻線のみで継続的に動作します。

三相交流誘導電動機 の固定子巻線は、空間的に対称な3組のコイル（120°間隔）で構成されています。三相交流電源に接続すると、三相電流の位相差によって固定子内に連続的な回転磁場が合成されます。回転子は通常、巻線式構造で、その導体棒が回転磁場によってカットされると電流が誘起され、回転子磁場が形成されます。固定子と回転子の磁場の相互作用によって電磁トルクが発生し、回転子を回転磁場の方向に従わせます（同期速度よりもわずかに低い速度で、「スリップ」と呼ばれます）。

3. 製品の特徴

交流誘導電動機は、世界で最も広く使用されている電動機の種類となっています。主に以下のような利点があるためです：

• コストが低い： 一般的な材料（鉄、銅、アルミ）と成熟した製造工程を使用しているため、生産コストが低くなります。
• 丈夫で耐久性がある： ブラシの摩耗がなく、高温やほこりなどの過酷な環境にも適しており、長寿命です。
• 保守が簡単： 定期的な保守は、軸受けと潤滑の点検だけで済み、保守コストを低く抑えることができます。
• 速度制御が柔軟： インバータと組み合わせると、負荷の要求に合わせて簡単に速度を調整することができます。

注意：単相電動機は、動作中に回転方向と反対のトルクを発生させるため、短時間で方向を変えることはできません。方向を変えるには、電動機が完全に停止してから操作してください。

4. 適用シナリオ

単相電動機 は、構造がシンプルでコストが低いですが、始動トルクが低いため、家庭用電化製品（例えば、扇風機、洗濯機）などの軽負荷用途に適しています。

三相電動機 は、追加の始動装置が不要で、自動的に始動することができます。スムーズに動作し、効率とトルクが高いため、産業用機器（例えば、ポンプ、コンプレッサ、工作機械）に広く使用されています。