三相非同期モーターの動作原理

3 項目の非同期モーターの動作原理は次のとおりです。

3 項の固定子巻線に対称な 3 項交流を流すと、固定子と回転子の内側の円形空間に沿って時計回りに同期速度 n1 で回転する回転磁界が発生します。回転磁界はn1の速度で回転するため、最初は回転子導体が静止しているため、回転子導体が固定子の回転磁界を遮断して誘導起電力が発生します（誘導起電力の方向は右手で決まります）ルール）。導体の両端は短絡リングによって短絡されているため、誘導起電力の作用により、ロータ導体には基本的に誘導起電力の方向に沿った誘導電流が発生します。ロータの電流が流れる導体は、ステータの磁界内の電磁力によって作用されます (力の方向は左手の法則によって決まります)。電磁力によりロータ軸に電磁トルクが発生し、ロータが回転磁界の方向に沿って回転します。

上記の分析により、モーターの動作原理は次のように結論付けることができます。モーターの 3 つの固定子巻線 (それぞれ電気角で 120 度の位相差があります) に 3 つの交流電流が供給されると、回転磁界が発生します。が生成されます。巻線に誘導電流が発生します (回転子巻線は閉路です)。電流が流れるロータ導体は、ステータの回転磁界の作用により電磁力を生成し、それによってモータシャフトに電磁トルクが形成され、モータが回転駆動され、モータの回転方向は回転磁界と一致します。同じ方向。

理由: 1. モーターの 1 つまたは 2 つの相巻線が焼損 (または過熱) した場合、通常は欠相動作が原因です。ここでは詳細な理論的分析は行わず、簡単な説明のみを行います。何らかの理由でモータが欠相すると、モータは運転を続けることができますが、速度が低下し、滑りが大きくなります。B相とC相は直列関係となり、A相と並列に接続されます。負荷が変わらない場合、A 相の電流が大きすぎると、長時間運転すると、必ずこの相の巻線が過熱して焼損します。電力相が失われた後も、モーターは引き続き動作しますが、速度も大幅に低下し、滑りが大きくなり、導体を切断する磁界の割合が増加します。このとき、B相巻線は開放され、A相巻線とC相巻線が直列になり過大な電流が流れ、長期間使用すると二相巻線が同時に焼損することが重要です。ここで、停止したモーターに 1 相の電源が供給されていない状態でスイッチを入れた場合、通常はブーンという音が鳴るだけで始動できないことに注意してください。これは、モーターに供給される対称三相交流により、ステーターコアに円形の回転磁界が発生するためです。しかし、電源が1相欠相するとステータコア内に単相の脈動磁界が発生し、モータは起動トルクを発生できなくなります。したがって、電源欠相時にはモータは起動できません。しかし、動作中、モータのエアギャップには三相高調波成分を多く含む楕円形の回転磁界が発生します。したがって、走行中のモータは欠相後も走行することができますが、磁界が歪み、有害な電流成分が急激に増加します。、最終的には巻線が焼損します。

対応策: モーターが静的であるか動的であるかに関係なく、欠相動作によって引き起こされる直接的な害は、モーターの 1 つまたは 2 つの相巻線が過熱したり、場合によっては焼損したりすることです。同時に、電力ケーブルの過電流動作により絶縁体の劣化が促進されます。特に静止状態では、位相の欠如により、モーター巻線に定格電流の数倍のロックされたローター電流が生成されます。巻線の焼損速度は、動作中の突然の欠相よりも速く、より深刻です。したがって、モーターの日常保守および点検を行う際には、モーターの対応する MCC 機能ユニットの総合的な検査およびテストを実施する必要があります。特に、負荷スイッチ、電力線、静的および動的接点の信頼性を注意深くチェックする必要があります。欠相動作を防止します。