November 15, 2020
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{\displaystyle s} このページでは、三相誘導電動機の原理と構造について、初心者の方でも解りやすいように、基礎から解説しています。また、電験三種の機械科目で、実際に出題された三相誘導電動機の原理と構造の過去問題の解き方も解説しています。誘導電動機の回転の原理図1 s / since 2010.2.10. このページでは、三相交流回路の計算問題について、初心者の方でも解りやすいように、基礎から解説しています。また、電験三種の理論科目で、実際に出題された三相交流回路の過去問題の解き方も解説しています。三相交流の瞬時値磁界の中でコイルを回転させる ( 下記1~2の値を求めよ。, 定格出力Pn=36[kW]、定格周波数fn=60[Hz]、極数p=8の三相誘導電動機をすべりs=0.05で定格運転させた。 誘導電動機(ゆうどうでんどうき、Induction Motor、IM)は、交流電動機の代表例である。 固定子の作る回転磁界により、電気伝導体の回転子に誘導電流が発生し滑りに対応した回転トルクが発生する。. 二次抵抗を取り払い、二次抵抗に掛かる電圧と、大きさも位相も同じ電圧を二次端子に与えても発生トルク・速度ともに変わらない。このことを利用し、二次端子から出る電圧を変えることにより速度制御できる。これを二次励磁法と呼び、二次端子から出る電力を動力に変換するクレーマ方式と、電力として送り返すセルビウス方式がある。, パワーエレクトロニクスの進歩により最も進化を遂げた誘導電動機の速度制御である。固定子巻線・回転子巻線ともに鎖交する磁束を一定としたとき、供給周波数と供給電圧とは比例関係にあることから、磁気飽和を避けるため、一般に 固定子の作る回転磁界により、電気伝導体の回転子に誘導電流が発生し滑りに対応した回転トルクが発生する。, 入力される交流電源の種類によって、単相誘導電動機と三相誘導電動機に大別され、一般的には特別な工夫なしで回転磁界を得ることができる三相交流を用いる。, 同じ交流電動機である同期電動機と比較して脱調することがないため、トルク変動の大きい負荷に向いているとされるが、滑りによりトルクを得る原理上、過去においては回転速度の制御が困難になる点が欠点となっていた。ただし、この点については近年のパワーエレクトロニクスの発展により、インバータ回路で回転数を自在に制御可能となったことで、欠点は解消されている。, 1824年、フランスの物理学者のフランソワ・アラゴは回転磁界の存在でアラゴーの円板を作り、1879年この効果を利用してWalter Bailyが手動で回転を切り替える原始的な誘導電動機を作った[1][2][3][4]。最初の交流無整流子電動機はガリレオ・フェラリスとニコラ・テスラによってそれぞれ独立して発明され、実動する電動機の模型が1885年、1887年に実演された。テスラは1887年にアメリカの特許を出願して1888年5月にこれらの特許のいくつかを取得した。1888年4月Royal Academy of Science of Turin にフェラリスの交流多極電動機の運転の詳細に関する研究を出版した[4][5]。 1888年5月は技術論文A New System for Alternating Current Motors and Transformers をアメリカ電気学会 (AIEE)に投稿した[6][7][8][9][10]。 3形式の4極固定界磁電動機が記述された:1番目は4極回転子で自己起動できないリラクタンスモータで、2番目は自己起動可能な誘導電動機と3番目は回転子の界磁を励磁するために直流を供給する真の同期電動機だった。当時、交流送電を開発していたジョージ・ウェスティングハウスは1888年にテスラの特許の権利を取得してフェラリスの誘導電動機の概念と合わせた[11]。テスラは同様に1年間相談役を引き受けた。ウェスティングハウスはテスラの補助を目的として後にウェスティングハウスの誘導電動機の開発を引き継ぐことになるC. インバータは、三相誘導電動機の回転数を簡単自由に変える事の出来る可変周波数電源装置です。 高性能かつ環境にも配慮し、グローバル規格にも対応。用途に応じた様々なラインアップからお選び頂けます。 詳細はこちら この場合、等価出力抵抗が変圧器に接続されている変動する負荷と同じような役割を担うことになるので、計算がしやすくなる。, 【例】ニ枚の500円玉と一枚の千円札と同じ価値があるので、等価変換することができる。, 三相誘導電動機の諸計算は上図1の等価回路を原典として、一次側に換算した図2のT形等価回路→図3のL形等価回路→図4の簡易等価回路と要求される計算精度に応じてカスタマイズを実行する。, 三相誘導電動機の諸計算は、上図3の一次換算L形等価回路を採用することが多いので、この等価回路の計算式を示しておく。, 上図の誘導電動機の固定子巻線(一次巻線)は固定されているが、この巻線により下図のような回転磁界が発生している。, この回転磁界の回転速度を同期速度Nsといい、固定子の磁極数をp、電源周波数(一次周波数)をf[Hz]とすれば、下式(10)で表すことができる。, 二次誘導起電力は、同期速度Nsと回転子の回転速度Nの相対速度差に比例して発生し、二次側の回転子が回転するためのトルクT[N・m]は、二次誘導起電力が発生しないと得ることができない。, 上式(11)から、二次周波数(すべり周波数)f2[Hz]は下式(12)で表すことができる。, 上式(11)から、回転子の回転数がN=0のとき(静止)のすべりはs=1となる。 三相誘導電動機は構造が簡単かつ制御※が容易なので、ポンプ、圧縮機、送風機、エレベーター、エスカレーターなどの社会経済活動を支える動力源として必要不可欠なものとなっている。, 三相誘導電動機の等価回路はその動作原理から、下図1のように変圧器の等価回路をカスタマイズしたもので表すことができる。, 上図1の等価回路は、二次側の誘導起電力を二次側の回転子が静止している時の誘導起電力を採用することにより実現したものである。(二次リアクタンスも静止時の値になる) 固定子誘導電動機のブラケットを外した写真。電動機負荷側から見た。回転子を外した写真。誘導機は固定子と回転子で成り立っており、固定子をステータと呼び回転子をロータと呼ぶ。固定子の構造として、固定子コイルと固定子鉄心(コア)がある。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); ©Copyright2020 やさしい電気回路.All Rights Reserved. 三相誘導電動機の諸計算は、上図3の一次換算l形等価回路を採用することが多いので、この等価回路の計算式を示しておく。. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); 次の図のように、三相交流の波形を見ると、各相には互いに120度の位相差があります。, 図A では、三相交流の R 相を赤、S 相を緑、T 相を青として書いていますが、通常、相回転として使うのは、赤、白、青(黒)が使われます。, 三相交流回路の相回転をわかりやすくするために、S 相を R 相から 120度、T 相を R 相から 240度ずれたところまで点線にしてあります。, 相回転をベクトルで表示するには、図のように三相各相のベクトルを、「o」を中心として反時計方向に回転させた時、基準軸を通過する順序で表します。, 図Bは、相回転 a-b-c となります。

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