かご形誘導電動機とは？仕組みや特徴を解説
家電を知りたい
先生、『かご形誘導電動機』ってどういう意味ですか？
家電製品マニア
『かご形誘導電動機』とは、かご形の回転子を持つ誘導電動機のことだよ。三相電力を供給することで、大きな回転力が得られるんだ。
家電を知りたい
かご形の回転子って、どんな特徴がありますか？
家電製品マニア
かご形の回転子は、棒状の導体がかごのように組み合わされていて、高い安定性と耐久性を持っているよ。だから、設備用ファンなどの用途で広く使われているんだ。
かご形誘導電動機とは。
家庭用の電化製品などでよく使われる用語に「かご形誘導電動機」があります。これは、かご型の回転子を持つ誘導電動機で、三相電気を供給すると大きな回転力が得られる仕組みです。電動機の中では構造がシンプルで、しかも安定性と耐久性に優れているため、設備用のファンや送風機など、幅広い用途に使われています。
かご形誘導電動機の仕組み
かご形誘導電動機は、電磁誘導を利用して回転運動を発生させる電動機です。固定子と呼ばれる固定部分が、回転子と呼ばれる回転する部分を取り囲んでいます。固定子には、3相交流電流を流す巻線が巻かれています。この電流により、固定子に回転磁界が発生します。
回転子には、アルミニウムや銅などの導電体製の棒が並べて配置されています。これらの導体は、「かご」と呼ばれる構造になっており、回転子に電流が流れるようになっています。回転子が回転磁界の中で回転すると、回転子に電磁誘導によって電流が発生します。この電流により、回転子に回転力が発生し、電動機が回転します。
かご形誘導電動機の構造
かご形誘導電動機は、回転子として「かご形」と呼ばれる導体棒が短絡接続されている円筒形のコアを使用しています。この導体棒は、磁界に対して平行に配置されています。かご形誘導電動機の固定子は、界磁コイルと呼ばれる絶縁された導体が巻かれた溝を備えた鉄心で構成されています。界磁コイルに電流を流すと、固定子鉄心内に磁界が生成されます。この磁界は、固定子鉄心の回転方向に随時変化し、移動磁界と呼ばれています。
かご形誘導電動機の特性
かご形誘導电动機の特性
かご形誘導电动機は、以下の特性を備えています。
* 簡単な構造で高い信頼性ローターに巻線を必要としないため、構造がシンプルで耐久性に優れています。
* 低コストとメンテナンスの容易さ複雑な構造がないため、製造コストが低く、メンテナンスも簡単です。
* 高い効率磁気ロスが少なく、エネルギー効率に優れています。
* 安定した回転数同期速度の近くに安定して回転するため、負荷変動に強く、滑りが安定しています。
* 高い始動トルク始動時に電流が流れやすいため、高い始動トルクを得ることができます。
* 電力因数改善効果負荷時に遅れ電力を発生させるため、電力因数を改善する効果があります。
かご形誘導電動機の用途
かご形誘導電動機の優れた特徴により、さまざまな産業分野で幅広く使用されています。その高い信頼性と低コストにより、産業用機械、コンベヤーシステム、送風機、ポンプなどの用途に適しています。さらに、かご形誘導電動機は、屋外の過酷な環境でも安定して動作できるよう設計されているため、屋外照明や灌漑システムなどのアプリケーションにも使用されています。
かご形誘導電動機の利点と欠点
-かご形誘導電動機の利点と欠点-
かご形誘導電動機は、その構造のシンプルさとコストの低さから、産業用モーターとして広く使用されています。以下にその利点と欠点を示します。
利点
* -低コスト-かご形誘導電動機は、他のタイプの電動機と比較して製造コストが低く、入手しやすいです。
* -頑丈性-ローターにコイルがないため、過負荷や過電流に強く、過酷な環境でも動作できます。
* -メンテナンスの容易さ-構造が単純で、定期的な清掃やグリスアップなどの簡単なメンテナンスで済みます。
* -速度制御の容易さ-インバーターを使用して、かご形誘導電動機の速度を簡単に制御できます。
欠点
* -低効率-かご形誘導電動機は、コイル式電動機と比較して、負荷が小さいときに効率が低下します。
* -トルクが限られている-同期電動機と比較して、かご形誘導電動機の始動トルクは低くなります。
* -低電力係数-負荷が小さいときに、かご形誘導電動機は電力を消費して磁界を発生するため、電力係数が低くなります。
* -ノイズと振動-ローターが回転するときに、かご形誘導電動機はノイズや振動を発生することがあります。
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