誘導電動機
誘導モータと同期モータの両方で、モータの固定子に供給されたac電力は、ac振動と同期して回転する磁界を作成します。 同期電動機の回転子が固定子分野と同じ率で回る一方、誘導電動機の回転子は固定子分野より幾分遅い速度で回ります。 従って誘導電動機の固定子の磁界は回転子に対して変わるか、または回っています。 これは、後者が外部インピーダンスを介して短絡または閉鎖されたときに、誘導電動機の回転子、実質的にはモータの二次巻線に対向電流を誘導する。 回転磁束は、変圧器の二次巻線に誘導される電流と同様の方法で、ロータの巻線に電流を誘導する。
回転子の巻線に誘導された電流は、回転子に固定子の磁場に反応する磁場を生成します。
回転子の巻線に誘導された電流は、回転子の巻線に 生成される磁場の方向は、レンツの法則と一致して、ロータ巻線を通る電流の変化に反対するようなものになります。 回転子巻線の誘導電流の原因は回転する固定子磁場であるため、回転子巻線電流の変化に対抗するために、回転子は回転する固定子磁場の方向に回 回転子は誘導された回転子の流れおよびトルクの大きさが回転子の回転の加えられた機械負荷のバランスをとるまで加速する。 同期速度で回転すると回転子電流が誘導されないため、誘導電動機は常に同期速度よりもわずかに遅く動作します。 実際の速度と同期速度の差、つまり「スリップ」は、標準設計Bのトルク曲線誘導電動機の場合、約0.5％から5.0％まで変化します。 誘導電動機の本質的な特徴は、同期またはDC機械のように別々に励起されるのではなく、または永久磁石モーターのように自己磁化されるのではなく、誘導
回転子電流が誘導されるためには、物理的な回転子の速度は固定子の回転磁界の速度よりも低くなければならない(n s{\displaystyle n_{s}}
); さもなければ、磁場は回転子導体に対して移動せず、電流は誘導されないであろう。 ロータの速度が同期速度を下回ると、ロータ内の磁場の回転速度が増加し、巻線により多くの電流が誘導され、より多くのトルクが生成される。 回転子に誘起される磁場の回転速度と固定子の回転磁場の回転速度との比は、「スリップ」と呼ばれる。 負荷の下で、速度の低下およびスリップは負荷を回すために十分なトルクを作成するには十分に増加します。 このため、誘導電動機は「非同期電動機」と呼ばれることがあります。 誘導電動機は誘導発電機として使用することができ、またはそれを展開して直線運動を直接発生させることができる線形誘導電動機を形成するこ 誘導電動機の発生モードは、残留磁化のみから始まるロータを励起する必要があるため、複雑になります。 場合によっては、その残留磁化は、負荷下でモータを自己励起するのに十分である。 したがって、モーターをスナップしてライブグリッドに瞬間的に接続するか、残留磁気によって最初に充電されたコンデンサを追加し、動作中に必要な無効電力を供給する必要があります。 同様のことは、力率補償器として機能する同期電動機と並行して誘導電動機を動作させることである。 グリッドに平行な発電機モードの特徴は、回転子速度が駆動モードよりも高いことである。 その後、活性エネルギーがグリッドに与えられています。 誘導電動機の発電機のもう一つの不利な点は重要な磁化の流れI0=（20-35）%を消費することです。
同期速度編集
交流モータの同期速度f s{\displaystyle f_{s}}
は固定子の磁場の回転速度f s=2f p{\displaystyle f_{s}={2f\over p}}
ここで、f{\displaystyle f}
は電源の周波数、p{\displaystyle p}
は磁極の数、f s{\displaystyle f}
は磁極の数、f s{\displaystyle f}
は磁極の数、f s{\displaystyle f}
f_{s}}
f_{s}はマシンの同期速度です。 F{\displaystyle f}
ヘルツとN s{\displaystyle n_{s}}
RPMでの同期速度の場合、式は次のようになります: n s=2f p(60s e c o n d s m i n u t e)=120f p(s e c o n d s m i n u t e){\displaystyle n_{s}={2f\over p}\cdot\left({\frac{60\\mathrm{seconds}}{\mathrm{minute}}}\right)={120f\over{p}}\cdot\left({\frac{\mathrm{seconds}}{\mathrm{minute}}}\right)={120f\over{p}}\cdot\left({\frac{\mathrm{seconds}}{\mathrm{minute}}}\right)={120f\over{p}}\cdot\left({\frac{\mathrm{seconds}}{\mathrm{minute}}}\right)={120f\over{p}}\cdot\left({\frac{\mathrm{seconds}}{\mathrm{minute}}}{\displaystyle N_{s}={2f\over p}\cdot\left({\frac{60\\mathrm{seconds}}{\mathrm{minute}}}\right)={120f\over{p}}\cdot\left({\frac{\mathrm{seconds}}{\mathrm{minute}}}\right)}
。
例えば、四極三相モータの場合、p{\displaystyle p}
=4and n s=120f4{\displaystyle n_{s}={120f\over4}}
DIV>=1,500rpm（f{\displaystyle F}
=50Hz）および1,800rpm（F{\displaystyle F}
=60hz）の同期速度。
磁極の数p{\displaystyle p}
は、相あたりのコイル群の数に等しい。 3相モータの相あたりのコイル群の数を決定するには、コイルの数を数え、相の数（3）で除算します。 コイルは固定子コアのいくつかのスロットにまたがることがあり、それらを数えるのは面倒です。 3相モータの場合、合計12個のコイルグループを数えると、4個の磁極があります。 12極の3相機械の場合、36個のコイルがあります。 ロータ内の磁極の数は、固定子内の磁極の数に等しい。
それぞれの上の右と左の二つの図は、各極が60°離れて設定された三つの極対からなる2極3相機械を示しています。
SlipEdit
Slip,s{\displaystyle s}
sは、同期速度と動作速度の差として定義され、同じ周波数で、rpm、または同期速度の割合または比で表されます。 したがって、s=n s−n r n s{\displaystyle s={\frac{n_{s}-n_{r}}{n_{s}}}\,}
ここで、n s{\displaystyle n_{s}}
は固定子の電気速度、n r{\displaystyle n_{r}}
は回転子の機械速度である。 スリップは、同期速度ではゼロから、ロータが失速したときには1から変化し、モータのトルクを決定します。 短絡ロータ巻線は抵抗が小さいため、小さなスリップでもロータに大きな電流を誘起し、大きなトルクを生成します。 完全な定格負荷で、スリップは小さいですか特別な目的モーターのための5%以上から大きいモーターのための1%以下に変わります。 これらの速度の変化は異なった大きさのモーターが機械的に接続されるとき負荷共有問題を引き起こすことができます。 さまざまな方法はスリップ、頻繁に最もよい解決を提供するVFDsを減らして利用できます。
TorqueEdit
Standard torqueEdit
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- ブレークダウントルク（ピークトルク）、定格トルクの175-300％
- ロックロータトルク（100％スリップ時のトルク）、定格トルクの75-275％
- プルアップトルク、定格トルクの65-190％。
モータの通常の負荷範囲では、回転子抵抗の値をスリップで割ったR r’/s{\displaystyle R_{r}’/s}
がトルクを線形に支配するため、トルクの傾きはほぼ線形またはスリップに比例する。 負荷が定格負荷以上に増加するにつれて、固定子と回転子の漏れリアクタンス係数はR r’/s{\displaystyle R_{r}’/s}
との関係で徐々に大きくなり、トルクは徐々にブレークダウントルクに向かってカーブする。 負荷トルクがブレークダウントルクを超えて増加すると、モータは停止します。
StartingEdit
小型誘導電動機には、分割相単相、陰影極単相、および多相の三つの基本的なタイプがあります。
二極単相モータでは、トルクは100％スリップ（ゼロ速度）でゼロになるので、これらは始動トルクを提供するために影付き極などの固定子に変更を必要と 単相誘導電動機は、モータに回転場を提供するために別個の始動回路を必要とする。 このような単相モータ内の通常の走行巻線は、ロータをいずれの方向にも回転させる可能性があるため、始動回路が動作方向を決定します。
ある特定のより小さい単相モーターでは、開始は棒の部分のまわりで銅線の回転によって行われます;そのような棒は影で覆われた棒と言われます。 このターンに誘起される電流は電源電流よりも遅れ、磁極面の影付き部分の周りに遅延磁場を生じます。 これはモーターを始めるために十分な回転分野エネルギーを与える。 これらのモーターは机ファンおよびレコードプレーヤーのような適用で普通要求された開始のトルクが低く、低効率が他のACモーター設計と比較されるモーターおよ
より大きな単相モータは分割相モータであり、第二の固定子巻線には位相外電流が供給されています。 コンデンサスタート設計では、モーターが速度を上げると、通常はモーターシャフトの重みに作用する遠心スイッチまたはサーミスタによって第二巻線が切断され、第二巻線を流れる電流がわずかなレベルに減少します。 コンデンサラン設計では、走行時に第二巻線をオンに保ち、トルクを向上させます。 抵抗の開始の設計はリアクタンスを作成する開始の巻上げと直列に挿入される始動機を使用する。
自己始動多相誘導電動機は、停止時でもトルクを生成します。 利用可能なリスケージ誘導電動機の始動方法には、直接オンライン始動、低電圧リアクターまたは自動変圧器始動、スターデルタ始動、またはますます新しいソリッド-ステート-ソフト-アセンブリ、そしてもちろん可変周波数駆動（VFDs）が含まれる。
多相モータは、異なる速度-トルク特性を与えるために成形されたロータバーを持っています。 ロータバー内の電流分布は、誘導電流の周波数に応じて変化します。 停止時、回転子電流は固定子電流と同じ周波数であり、ケージ回転子バーの最も外側の部分で移動する傾向があります（スキン効果によって）。 異なるバー形状は、起動時に突入電流を制御するだけでなく、異なる速度-トルク特性を有効に与えることができます。
多相モータは本質的に自己始動ですが、始動トルクとプルアップトルクの設計限界は、実際の負荷条件を克服するのに十分高い必要があります。
傷の回転子モーターでは、外的な抵抗へのスリップリングを通した回転子回路の関係は加速制御および速度制御の為に速度トルクの特徴の変更を
Speed controlEdit
ResistanceEdit
半導体パワーエレクトロ頻度を変えることは困難でありおりの誘導電動機は固定速度の適用で主に使用されました。 電気天井クレーンのような適用は可変的で外的な抵抗への回転子回路の関係のためにスリップリングが付いているDCドライブか傷の回転子モーター（WRIM） しかし、リムの低速動作に伴う抵抗損失は、特に一定負荷の場合、大きなコスト上の不利な点です。 スリップエネルギー回収システムと呼ばれる大型スリップリングモータードライブは、まだ使用されているものもあり、回転子回路からエネルギーを回収し、
CascadeEdit
一対のスリップリングモーターの速度は、カスケード接続または連結によって制御することができます。 一方のモータの回転子は他方の固定子に接続されている。 二つのモーターも機械的に接続されている場合、それらは半分の速度で実行されます。 このシステムは、かつてFSクラスE.333のような三相交流鉄道機関車に広く使用されていました。/div>
多くの産業可変速アプリケーションでは、DCおよびWRIMドライブはVFD供給ケージ誘導電動機によって変位されています。 多くの負荷の非同期モータ速度を制御する最も一般的な効率的な方法は、VFDsを使用することです。 コストと信頼性を考慮したVfdの採用に対する障壁は、過去三十年にわたって大幅に削減されており、駆動技術はすべての新しく設置されたモータの30-40％にも採用されていると推定されている。
可変周波数ドライブは、誘導電動機のスカラーまたはベクトル制御を実装します。
スカラー制御では、位相制御なしで電源電圧の大きさと周波数のみが制御されます（ロータ位置によるフィードバックはありません）。 スカラー制御は負荷が一定している適用のために適している。
ベクトル制御は、モータの速度とトルクを独立に制御することを可能にし、変化する負荷トルクで一定の回転速度を維持することを可能にする。 しかし、ベクトル制御は、センサのコスト（必ずしもそうではない）と、より強力なコントローラの要件のために、より高価です。
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