誘導モーターは、構造がシンプルで、製造コストが比較的低く、簡単にアクセスできる AC 電源を供給することで安定した動作が可能なため、市場で最も一般的なタイプの電気モーターです。次の内容では、誘導モーターの動作原理、タイプ、一般的な用途について簡単に説明します。
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誘導モーターの動作原理
誘導モーターは、交流電流 (AC) を供給することで発生する磁場によって回転し、電気を機械出力に変換する電気モーターです。誘導モーターで電磁誘導を発生させる基本構造は、固定されたステーター（固定子）と回転するローター（回転子）で構成されています。ステーターは、積層コアと巻線と呼ばれる絶縁ワイヤのコイルで構成されています。ローターは、誘導電流の発生を容易にするために、積層鋼または導電性材料で構成されています。回転するローターとステーターを隔てるエアギャップと呼ばれる実際の物理的なギャップがあります。原理は次のとおりです。
- モーターのステーターに供給される AC 電力によって磁場が生成されます。
- ステーターの磁場によって、ローターに反対の電流が誘導されます。
- ローターに誘導された電流によって、磁場が生成されます。
- ローターの磁場がステーターの磁場と相互作用し、ローターが回転します。
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誘導モーターの種類
誘導モーターは、供給される交流電源の違いにより、三相誘導モーターと単相誘導モーターの 2 つの主なタイプに分類されます。
三相誘導モーター
三相誘導モーターのステーターには、対称的に分布した 3 セットのコイル巻線があります。コイル巻線に三相交流電力が供給されると、交流電力と同じ周波数の回転磁界が生成され、ローターが駆動されます。
単相誘導モーター
ステーターには、主巻線と始動巻線が含まれています。主巻線は、単相交流電が印加されたときに磁界を生成するように設計されています。始動巻線は、回転磁界を生成するために使用されます。
三相誘導モーターと単相誘導モーターの比較
| |
三相誘導モーター |
単相誘導モーター |
| 交流電源 |
三相 |
单相 |
| 始動方式 |
直入れ始動 |
始動巻線または始動コンデンサが必要 |
| 送電效率 |
高い |
低い |
| 構造 |
複雑 |
簡単でシンプル |
| メンテナンス |
修理が難しい |
修理が簡単 |
| 使われる場所 |
産業、機械、商業用 |
負荷が軽い家庭用電化製品 |
誘導モーターの構造
誘導モーターの内部構造は、主にステーターとローターで構成されています。その他のコンポーネントには、モーターケース、冷却ファンなどがあります。ステーターの主な構造は、薄いシリコン鋼板を積み重ねてコイル巻線で構成された鉄心です。ローターの主な構造は、積層鋼板またはアルミニウムで鋳造されたコア、モーターシャフト、ベアリングです。誘導モーターのローターには、ローター構造の違いにより、巻線型回転子とかご形回転子の 2 つの設計があります。かご形回転子は、構造がシンプルで頑丈でメンテナンスコストが低いため、大量生産やほとんどの用途で好まれています。
かご形ローター
かご形誘導モーターは、シャフトに取り付けられた円筒形の鋼積層コアです。内部には、溝にセットされた縦方向の導電性棒 (通常はアルミまたは銅製) があり、両端が短絡環で接続されてかごのような形状を形成しています。
巻線型ローター
巻線型ローターの設計は、かご型ローターよりも複雑です。積層鉄心に加えて、ローター シャフトに取り付けられたスリップリングに接続された三相巻線があります。ブラシはこれらのスリップリングと接触し、巻線型ローターに電気を供給するための外部接続を提供します。
誘導モーターはどこで使用されていますか?
誘導モーターは、構造がシンプルでコストが低く、メンテナンスが容易であるという特徴があるため、家庭用や産業用などさまざまな分野で広く使用されています。
家庭用電化製品
単相誘導モーターは、さまざまな家庭用電化製品の駆動によく使用されます。これらの機器には、扇風機、エアコン、ヘアドライヤー、掃除機、冷蔵庫、換気扇、ローリングドア、トレッドミル、水ポンプなどが含まれます。例:
- 単相誘導モーターは、扇風機、ヘアドライヤー、換気扇、掃除機の給排気機能を実現するために、ブレードまたはファンを回転させて空気の流れを発生させるために使用される場合があります。
- 単相誘導モーターは、エアコンと冷蔵庫内のコンプレッサーを駆動するために使用される場合があります。
- 単相誘導モーターは、トレッドミルでローラーとランニングベルトを駆動するために使用されます。
- 単相誘導モーターは、ギア減速機、ブレーキ、制御回路、およびその他のコンポーネントと組み合わせてローリングドアを駆動します。
- 水ポンプは基本的に、モーターと加圧ポンプで構成されています。モーターは、ポンプが加圧するための動力を提供します。
業務用機器
多くの商業用機器は、さまざまな事業所で誘導モーターを動力源として使用しています。たとえば、エスカレーター、キーマシン、カップシーラー機、アイスクリームマシン、バリアゲート、加圧ポンプなどです。
- 誘導モーターは回転力を提供し、減速機と連動してモーターの高回転速度をエスカレーターの駆動に必要な低速で高トルクの動きに変換します。
- キーマシンでは、電動モーターの主な機能は、キーの切断と複製に必要な回転力を提供することです。
- 誘導モーターは、カップシーラー機で減速機とともに使用され、カップ、容器、シーリングヘッドを制御された速度で動かします。
- 小さな分数馬力の AC 誘導モーターは、回転するダッシャー/撹拌ブレードを駆動し、冷凍中にアイスクリームミックスをかき混ぜて空気を送り込みます。通常 1～2 HP 以上の大型 AC 誘導モーターは、アイスクリームミックスを冷凍する冷凍システムのコンプレッサーを駆動するために使用されます。
- 数馬力の AC 誘導モーターは、ギアボックスまたはチェーン/ベルト機構を介してブームアームを上下させる回転力を提供します。
- 加圧ポンプは、誘導モーターの主な機能は、水を移動させるポンプのインペラまたは機構を駆動するために必要な機械的動力を提供することです。
産業用途
三相誘導モーターは、製造目的でさまざまな機械や装置を駆動するために使用されます。これらの機械や装置には、エレベーター、コンベヤ、排気ファン、研削盤、カートンシーラー、ラベル装着機、ミキサー、食品加工機械、包装機械などが含まれます。例:
- 産業用エレベーターにおける誘導モーターの主な機能は、エレベーターカーまたはプラットフォームの昇降に必要なトルクとパワーを提供することです。これらのモーターは通常、ギアボックスまたは牽引システムに接続され、回転運動を直線運動に変換してリフトカーを上下させます。
- コンベヤベルトまたはチェーンの駆動: コンベヤにおける誘導モーターの最も基本的な機能は、コンベヤベルト、チェーン、またはその他の材料処理機構を駆動することです。モーターの回転力は、ギアボックス、プーリー、または直接駆動を介して伝達され、コンベヤに直線運動を与えます。
- AC誘導モーターは、排気ファンのインペラまたはブレードを直接駆動するために使用され、空気またはガスの移動に必要な回転力を提供します。
- 誘導モーターは、研削盤ホイールまたはスピンドルを駆動するために使用され、研削作業に必要な高速回転力を提供します。
- 誘導モーターは、カートンシーラーのシール工程でカートンを輸送するコンベアベルトを駆動するために一般的に使用されます。
- 誘導モーターは、ラベル付け工程で製品を輸送するコンベアベルトを駆動するだけでなく、ラベル巻き取り機や巻き戻し機などの他の機械部品に動力を与えるためにも使用されます。
- 誘導モーターは減速機と組み合わせられ、ミキサーで混合シャフトまたはインペラを駆動するために広く使用され、材料を混合または撹拌するために比較的低速で必要な高トルク回転力を提供します。
- 誘導モーターまたはギアモーターは、食品加工機械で広く使用されています。これらは、食品を選別、洗浄、切断、包装などのさまざまな処理段階に輸送するコンベアベルトに動力を与えるために使用されます。ミキサー、ブレンダー、および材料を組み合わせたり食品を均質化したりするために使用されるその他の混合機器で、混合シャフトまたはインペラを駆動するために必要な回転力を提供します。誘導モーターまたはギアモーターは、液体やスラリーの移送などの液体処理用ポンプの駆動や、換気または空気輸送システムのファンの駆動に使用されます。また、スライサー、ダイサー、グラインダー、押し出し機、包装機などのさまざまな食品加工機械の駆動にも使用され、それらの動作に必要な回転力を提供します。
- 誘導モーターとギアモーターはどちらも包装機械でよく使用され、包装プロセスの特定の要件に応じてさまざまな機能を提供します。たとえば、コンベアベルトは、充填、密封、ラベル付けなどの包装プロセスのさまざまな段階で包装材料または完成品を輸送するために駆動されます。これらは、フォームフィルシール機、カートナー、ケースパッカー、パレタイザー、ラッピングマシンなどのさまざまな包装機械の動作に必要な回転力を提供します。包装ラインでは、誘導モーターは、空気循環、冷却、または空気輸送システムのファンまたはブロワーの駆動に使用されます。さらに、液体の充填や取り扱いを伴う一部の包装プロセスでは、誘導モーターが液体やスラリーを輸送するポンプに動力を供給します。誘導ギアモーターは、通常、回転シール機構、キャッピングマシン、包装作業で使用される断続動作機構の駆動など、比較的低速で高トルクを必要とする用途で使用されます。
結論
誘導モーターは、家庭、商業施設、産業、製造現場で容易に入手できる交流電源の供給を受けて動作します。そのため、誘導モーターは現在、最も高い市場シェアを占めています。また、誘導モーターの回転速度と出力トルク特性は、サイズ、外観、コイルの巻き具合、ローターの材質、製造方法などによって異なるため、最も幅広い用途があります。世協電機は、誘導モーター、ギアモーター、減速機の製造と販売で30年以上の経験があります。製品は100％台湾製であるだけでなく、CE、UL、CCC認証も取得しており、世界50か国以上で販売されています。基本的な動力伝達から高度に動的な動きと精密な制御まで、あらゆる用途に対応し、最適な製品の選択を支援し、ニーズに合わせてカスタマイズすることができます。世協電機に
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