ACモータ
A.C.モータ
http://www.mech.tohoku-gakuin.ac.jp/rde/contents/sendai/mechatro/archive/RMSeminar_No08_s4.pdf
電源の種類
分類
- 整流子モータ
- 同期モータ
- 誘導モータ
整流子モータ(commutator motor)
交流直巻モータ、ユニバーサル(A.C./D.C.両用)モータ(交流シリーズ、交流直巻モータ)
ex：電動掃除機、電気ドリル、ジューサ、コーヒーミル
単相交流を電源として(誘導モータより)高速回転が必要な用途
- 家庭用A.C.100Vが利用できる
- 誘導モータより高速回転
- 負荷が増えると回転速度が下がりトルクが増加する
- 始動トルクが大きい
- ノイズが酷い
- ブラシ寿命を考慮する為常用運転には不向き
原理は直流直巻モータと同様。しかし交流の場合、次の点を考慮する必要がある
- ステータの磁束は一定。交流では変動する。変動する磁束によって発生する渦電流を鉄心を絶縁積層して軽減する必要有
- 電圧降下は直流の場合は抵抗による降下のみ、交流では電磁誘導による位相ずれが生じ力率が悪化し出力は減少
～分巻きの交流整流子モータの考察～
直巻整流子モータは交流でも使える。分巻モータも交流で使えるか？
界磁を電磁石にしたとき、界磁コイルのインダクタンスは、電機子のインダクタンスに比べて大きい値になる
交流を流すと、電機子に比べて界磁コイルの電流位相に遅れが生じる。この為、電機子に電流が流れている時は磁束が少なく、磁束が大きいときには電機子電流が流れていない状態になり、充分なモータトルクが発生しない
直巻コイルの場合は、界磁コイルと電機子コイルが直列、両方の電流は一致する。交流整流子モータが直巻構造以外は無い
同期モータ(synchronus motor)
回転速度が同期速度に等しいモータで、3種類有る
- リラクタンスモータ(reluctance motor)
- ヒステリシスモータ(hysteresis motor)
- インダクタ型モータ(inductor-type synchronus motor)
リラクタンスモータ(reluctance motor)
ステータに分布巻ステータを、ロータに突(凸)極かご型ロータをそれぞれ使用
始動時には誘導モータとして回転、運転時には電源周波数に同期して回転する。50Hz地帯と60Hz地帯で回転速度が異なる。起動トルクが比較的大きいモータ。別称リアクションモータ
ヒステリシスモータ(hysteresis motor)
ステータに分布巻ステータを、ロータに半硬磁鋼ロータを使用
ヒステリシス特性を利用して回転させる。回転ムラや振動が非常に少ないモータ。又起動トルクと停止トルクの差がなく、一定負荷の条件下での運転が望ましい。特殊なヒステリシスリングを保有しているメーカでないと製造できない
インダクタ型同期モータ(inductor-type synchronous motor)
ステータコイル(電磁石)に流す電流の周波数にロータの動きを同期させ、吸引および反発を行いながら回転運動に変えていく
ロータの回転速度が電流の周波数で一意に決まる回転速度(同期速度)の整数分の1
ロータ構造から
・クローポール型(claw-pole motor)
・ハイブリッドステッピングモータ型(超低速同期モータ)(slow-synchronous motor)
の2種類に分類
クローポール型は、モータの構造とギアヘッドの組み合わせにより、さまざまな速度の物が用意
クローポール型の用途として、遊戯機器(パチンコ機)、複写機、防犯カメラ駆動、記録計、自動カーテン、バルブ開閉などがあります。
ハイブリッドステッピングモータ型の用途は主として製造用機械
誘導モータ(induction motor)
別称、非同期モータ(asynchronous motor)
回転速度が同期速度よりも若干遅いモータの総称。以下の3種類が有る。いずれの場合も、ステータには分布巻ステータを使用
三相かご型誘導モータ(squirrel-cage rotor type induction motor)
ロータには、かご型ロータを使用
工業用の汎用動力モータがこの形式。かご型ロータを硝酸に浸して鉄分を溶解すると、アルミニウムの「かご」だけが残る
三相渦電流モータ(eddy-current motor)
ロータには、軟鋼ロータを使用。起動時に大きなトルクを発生し、速度の上昇と共にトルクが低下する特性を有する
三相巻線型誘導モータ(Wound-rotor type induction motor)
巻線型ロータを使用。スリップリングを通して接続した可変抵抗器により、モータの特性が変化。 特に大型モータに利用
以上三相モータに対して、単相モータ
単相誘導モータ(single-phase induction motor)
コンデンサモータ（capacitor motor）
A 相にコンデンサを挿入して VA が VM より進み位相となる仕組みを持たせる
コンデンサモータは
に分類
コンデンサモータは、家電製品の中でも比較的に始動トルクの小さいものに好んで用いられ、工業用途として小型ベルトコンベア駆動やFA(Factory Automation)用途でも簡便さとコストの面で用いられる
くま取りコイル型誘導モータ(shaded-pole type single-phase induction motor)
主巻線の他に、主巻線から電気角で90°より少ない角度だけずれた位置に、短絡された補助巻線を持つ誘導モータ
補助巻線は、主巻線からの変圧器作用で電圧を誘導して短絡電流を流し、その起磁力と主巻線の起磁力によって回転磁界を発生
くま取りコイルに発生する損失のために効率は良く無い
構造が簡単、ファンモータのような小容量のものに用いられる
用語
ローター(アーマチュア)
中心の回転する部分
電流を流して磁化する
ステーター(固定子)
周りの回転しない部分
電流を流して磁化する
電機子
回転(磁界)する方の呼び方
場合によってはローターを、又はステータを電機子と呼ぶらしい
