同期速度とは?~家電のモーターに関する用語解説~

家電を知りたい
同期速度という言葉の意味がよく分かりません。

家電製品マニア
同期速度とは、発電機や電動機において、電源周波数と回転機の極数から計算される特定の速度のことです。

家電を知りたい
回転機の極数とはどういう意味ですか?

家電製品マニア
回転機の極数とは、発電機や電動機の磁極の数のことです。極の数が多ければ多いほど、同期速度は高くなります。
同期速度とは。
「同期速度」は家電で用いられる用語で、固定子に発生する回転磁界の速度と等しい速度のことです。電源周波数を f [Hz]、回転機の極数を p とすると、同期速度 n0 は以下の式で表されます。
同期速度の定義

-同期速度の定義-
同期速度とは、交流電源の周波数とモーターの回転速度が同一になる速度です。モーターの回転子は、電源の電磁界に同調して回転するため、安定した回転が可能になります。また、同期速度はモーターの極数によって決まり、極数が多いほど同期速度は低くなります。
同期速度の式

同期速度の式は、磁極の数(p)、電源周波数(f)によって決定されます。同期速度は、次のように表されます。
-同期速度 = (p / 2)× f-
ここで、
* p 磁極の数(2極、4極、6極など)
* f 電源周波数(50Hzまたは60Hz)
同期速度の重要性

同期速度は家電のモーターの性能にとって非常に重要です。同期速度を維持することで、モーターは電力を効率的に電力に変換できます。つまり、エネルギー消費を抑えることで、結果的に電気代を節約できます。また、同期速度を維持することで、モーターは滑らかな動作を維持し、振動や騒音を最小限に抑えることができます。さらに、同期速度を維持することで、モーターは過負荷や過熱を防ぐことができ、モーターの寿命を延ばすことができます。
同期速度とスリップの関係

同期速度とは、モーターが電磁界の回転速度に同期して回転する速度のことです。一方、スリップとは、同期速度と実際の回転速度の差を指します。モーターの負荷が増加すると、トルクを発生させるためにより多くの電流が流れます。これにより、磁界の回転速度は変わらずとも、モーターの実際の回転速度は低下します。この低下がスリップとして現れます。
同期モーターにおける同期速度

同期モーターにおける同期速度とは、モーターの回転速度と電源周波数の間の一定した関係を表す数値です。同期モーターは、電源の周波数と同期して回転するタイプのモーターです。つまり、電源の周波数が変化すると、同期モーターの回転速度も連動して変化します。
同期モーターの同期速度は、以下の式で計算できます。
-同期速度 (rpm) = (120 x 電源周波数 (Hz)) / 極対数-
ここで、極対数とはモータの磁極の数のことです。