誘導電動機のトルク特性

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誘導電動機のすべりをおさらいすると固定子コイル(ステータコイル)に三相交流電流を流すと時間の変化と共に磁界が向きが変わり回転磁界が発生する。

回転子はこの回転磁界(同期速度)より遅い回転で回る。この遅れがすべり。

すべりが1である状態では回転子は停止している状態であり、0に近づくにつれ同期速度に近づく。ただし決して0にはならない。(同期しない)

回転子に流れる電流を誘導電流もしくは二次電流と呼ぶ。また回転子には抵抗がある。

この誘導電流(誘導起電力)の大きさは磁束密度と速度に比例する。

V=Blv 

B:磁束密度 l:導体の長さ v:速度

磁界の強さは一次電圧に比例。⇒磁界が強くなれば二次誘導起電圧も大きくなる。

すべりは速度と比例する。⇒速度が早くなれば二次誘導起電圧も大きくなる。

よって二次誘導起電力は一次電圧とすべりに比例する。

誘導電動機のトルクは磁束密度と電流に比例する。

そのためトルクは二次電流に比例するし、一次電圧にも比例する。

(一次電圧が大きくなれば磁界が強くなり二次誘導起電力(誘導電流)が大きくなる。)

ここまでを整理すると、一次電圧を一定(電源電圧)にして回転子の二次抵抗も一定ならば変化があるのはすべりになる。すべりは速度と比例するので速度が速くなれば二次誘導起電力(誘導電流)が大きくなり、言い換えればトルクはすべりに比例する。

トルクが一番大きくなるところを最大トルク(停動トルク)と呼ぶ。

図の赤いトルクの曲線だけ見てほしい。すべりが1(停止)している状態から0(同期)の方向へ向かうにつれてトルクが大きくなる。(すべりに比例してトルクが大きくなる)

ただしあるすべりを到達するとトルクが下がる。この点を最大トルクまたは停動トルクと呼んでいる。

以上のことから誘導電動機のトルクを考える場合はすべりを考える。

(つづく)

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