三相非同期モータも単相非同期モータも電磁誘導の原理を利用しているため、回転磁界の結合によりステータからロータに電気エネルギーを伝達し、回転機として機械エネルギーを出力します。変圧器と多くの類似点があるため、変圧器の一部の解析手法はその固定子と回転子の解析にも適用できます。
★ 交流電気の渦電流は、変圧器、三相交流誘導電動機、発電機などの機器に存在します。渦電流は目には見えませんが、存在します。
電磁誘導の原理を利用する電気機器は渦電流の影響を受け、主に交流回路の電気エネルギーの利用率に影響を与えます。これは、渦電流によってジュール熱が発生する可能性があり、発生する熱の量は電流の 2 乗に比例するためです。電気モーター、発電機、変圧器などの用途では、この種の発熱は一般に電気エネルギーの無駄になります。例えば三相交流モータでは、ステータコイルとロータ回転部との間に誘導起電力をエアギャップを介して伝達するため、間隔が開きすぎるとモータの無負荷動作電流が増加します。チェックしないままにしておくと、深刻な過熱が発生し、ステーターコイルが焼損する可能性があります。これは過剰な渦電流によって引き起こされます。
★交流における渦電流とは、交流磁界の作用下で、電磁誘導により交流コイルに取り付けられた磁心（または珪素鋼板）の中を磁力線が通過する現象です。磁力線が珪素鋼板を通過すると同時に、電流がコイル内の閉ループ導体を通過します。これらの磁力線に垂直な面に誘導電流が発生し、自動的に閉ループ（渦電流）が形成されます。したがって、それらは渦電流と呼ばれます。磁場の方向または強さによって導電率が変化する物質は、渦電流を生成する可能性があります。渦電流の大きさは磁界の大きさと鎖交磁束面積の変化に正比例しますが、電気抵抗率には反比例します (レンツの法則を参照)。
また、珪素鋼板のコア内部には抵抗が存在するため、渦電流が流れることにより発熱し、電気エネルギーの一部が損失します。したがって、モーターを製造する際には、ステーターとローターの間に適切な隙間を残す必要があります。ギャップが大きすぎると機能しません。
三相非同期交流モーターの構造
三相非同期 AC モーターの主なコンポーネントを次の図に示します。
これは、ステーターとローターの 2 つの主要部分で構成されます。
I. ステータ
ステータとは、モーターの固定部分を指します。主に、マシンベース、ステーターコア、エンドカバー、ステーターの三相対称巻線で構成されます。機械ベースは通常、鋳鉄または鋳鋼で作られています。ステータコアはマシンベースに圧入されます。ステーターコアはモーターの磁気回路の一部です。鉄損を低減するため、厚さ0.5mmの珪素鋼板を円形に重ねて機械ベースに圧入しています。
コアの内周 N には、固定子の三相巻線を埋め込むための複数のスロットが均等に配置されています。小型モーターの巻線はエナメル線が一般的です。非同期モーターの各相巻線には 6 つの出力端子があり、それぞれ U1、V1、W1 がその開始端を表し、U2、V2、W2 がその終了端を表します。通常、それらはマシンベースの上部にあるジャンクションボックスから引き出されます。三相対称巻線は、線間電圧と定格電圧に応じてスターまたはデルタで接続できます。たとえば、線間電圧が 380V で、モーターのコイル グループの定格相電圧が 220V の場合、巻線はスター型に接続する必要があります。コイルグループの定格電圧が 380V の場合、巻線は以下に示すようにデルタ接続する必要があります。
まず、これにより各相巻線が定格電圧で動作することが保証されます。ジャンクションボックス内の各相巻線の出力端の配置には一定の規則があります。
2番目、ローター
ローターはモーターの回転部分であり、シャフト、ローターコア、ローター巻線、ファンで構成されています。
ローターコアも厚さ0.5mmの珪素鋼板を円筒状に重ね、中央にシャフトを圧入して構成されています。その外側の円形表面には、ローター巻線が配置される均等に分散されたいくつかのスロットがあります。回転子の巻線の構造形態の違いにより、非同期モーターはかご型と巻線回転子型の 2 つのタイプに分類できます。
かご型: 裸の銅棒がローターコアのスロットに挿入され、両端が 2 つの銅リング (エンドリングとも呼ばれます) に溶接されます。形状がかごに似ているため、かご型モータと呼ばれます。
銅材料を節約するため、現在 100 kW 未満のかご形モーターのローターには鋳造アルミニウムローターが使用されています。鋳造アルミニウムローターは、圧力鋳造または遠心鋳造法を使用してアルミニウムを溶かし、鋳造中に両方のエンドリングおよび内部ファンとともにローターコアのスロットに流し込みます。これにより、製造プロセスが簡素化され、モーターのコストが削減されます。
東春自動車: 効率性のパートナー
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