電動機の種類の良いガイド
目次
さまざまなタイプの電動機について知っていることは国内からの産業適用へのモーターの広まった使用による利点なしに決してではない。 家庭で空調システムを所有している場合や、産業工場で空気圧縮機を操作している場合は、電動機を使用しています。 したがって、さまざまな種類の電動機について知っていれば、所有するシステムをよりよく理解し、その動作をよりよく制御することができます。
Linquipでここに私達はあなたがあなたの適用のために必要とする電動機のタイプを見つけることができる便利なプラットホームを提供した。 それに加えて、この記事では、あなたの参考のために様々なタイプの電動機を分かりやすく説明しようとしています。 だから、お楽しみに！
電動機とは何ですか？
さまざまな種類の電動機について知る前に、”電動機とは何か”という質問から始める方が良いでしょうか？ まあ、最短の答えは、電気モーターまたは単にモーターは、電気エネルギーを受け取り、それを運動または機械的エネルギーに変換する電気機械装置であるというこ
その動きは主に回転形式です。 電流の流れは磁場を誘導し、電動機で起こることは、電流と磁場の方向に垂直な回転運動を生成することである。
電動機の用途
電動機は、エアコン、掃除機、ファン、フードプロセッサーなどの家電製品など、家庭用用途に使用できます。 電気モーターの回転力を独自の方法で、またはリモートまたはアプリ制御のおもちゃの車や模型飛行機などのおもちゃでさえも利用しています。
電気自動車といえば、電動モーターのより大きなより複雑なバージョンは、実際のサイズの電気自動車や飛行機で見つけることができます（まあ、これらの機
最後に、ある種の電動機は産業ガス圧縮機、ポンプ、持ち上がる車、ミキサー、等のような産業適用のために広く利用されています。
電動機の効率
電動機の分類の方法
さまざまな種類の電動機をさまざまな方法で分類できます。 分類の一つの方法は、それらの筐体に基づいています。 私達に高められた版がWP1またはWP2エンクロージャ構成の天候によって保護されるモーターであるきれいで、乾燥した、屋内適用のために適した開いた滴りの証拠(ODP)モーターがある。 我々はまた、完全に密閉されたファン冷却（TEFC）、完全に密閉された空気（TEAO）、完全に密閉された強制換気（TEFV）、および異なるタイプの電動機用の完全に密閉された非換気（TENV）エンクロージャ構成を持っています。 またある爆発性の液体、塵、等の存在による爆発のチャンスの危険な区域で使用される耐圧防爆（前）モーターがあります。 地域で。
それにもかかわらず、電動機は通常、その電源に基づいて分類されます。 電流がある周波数で方向を変化させる交流または交流モータがある。 また容易な速度制御による小規模の適用で広く利用されている直流またはDCモーターがある。
ACモータはさらに単相と三相に分類されます。 単相モーターは国内および商用アプリケーションのための場合である単相電源から供給される約3つのKWの力に達することができる。 三相モーターは、一方では、約300のKWまで力を作り出すことができる。 これらのモーターは産業適用のための完全な選択である。
ACモータ
先に述べたように、ACモータは、交流方向の電流を使用する電気モータの種類の一つです。 これらのモーターはDCの物程に容易に速度制御ではない;但し、力の罰のビットと、1つはよりよい速度制御を持つのに可変的な頻度ドライブが付いて
ACモーターには広く使用されているタイプと、あまり一般的ではないタイプがあります:
- 誘導（非同期）モータ
誘導または非同期モータは、同期速度で動作することはありませんメカニズムです。 このモータは，電磁誘導現象を利用して電力を機械動力に変換する。 これらのタイプの電動機では、磁界はモーターの回転に終って回転子の流れを引き起こす固定子で回ります。 回転子の回転はその外側の磁場によって誘導されるので、これらのモータは外部から励起される。 ロータ構造に基づく誘導電動機には，リスケージ誘導電動機と相巻誘導電動機の二つのタイプがある。
- 同期電動機
同期電動機で起こることは、回転子巻線に磁場を直接印加することであり、それには独自の欠点と利点がある。 このような内部励起モータは、非同期モータとは異なる保護および制御要件を必要とする。
- リニアモータ
ステータとロータが巻かれていないリニアタイプの電動モータもあり、トルクの代わりに線形力を発生させます。 このタイプのモーターは引き戸およびアクチュエーターに一般にあります。
誘導電動機
誘導電動機は、おそらく産業用途に最も広く使用されているエレクターモータ 固定子は電力網への関係が磁化された原因です、そして磁界は回転子の巻上げの電圧そしてそれ故に流れを引き起こします、そして回転子の誘導電流は別の磁界を作り出し、次にこれら二つの磁界間の相互作用はモーターシャフトを運転する回転力かトルクを作り出します。
これらのモーターに低価格および容易な維持の非常にシンプルな設計そして強い構造がある。 彼らはまた、電力定格の広い範囲で来て、すでに最も広く使用されているタイプの電気モーターを述べたようです。 それにもかかわらず、速度制御は遅れの力率とモーターを動かすaを作る可変的頻度ドライブなしで容易ではない。
誘導電動機は、前述のように、リスケージロータ誘導電動機と巻回転子誘導電動機の二つの異なるタイプで提供されています。 これらのモーターのそれぞれはまたかどうか単相または三相である場合もあります。 単相誘導電動機は、業界ではあまり一般的に使用されていないタイプの誘導電動機です。 三相誘導電動機は、産業用誘導電動機の市場シェアの約70％を自社に充当している電動機の種類の一つであることが報告されています。
巻回回転子モータまたはスリップリングモータは、より多くの巻回を有するので、リスケージ誘導電動機よりも高い誘導電圧を有し、電流を低下させる。 それらはまたより多くの開始のトルクを作り出すことができます。 一方、リスケージ誘導電動機に比べて部品数が増えて製造が複雑になり、ユニットコストやメンテナンスコストが大幅に高くなります。
- リスケージローター誘導電動機は、並列に配置された導電性バーで構成されており、両端が短絡リングによって短絡されています。
- 単相リスケージ誘導電動機には固定子巻線が1つあり、モーターを始動させる他の装置が常にあります。 それらは家庭電化製品のためののような少数のhorsepowersだけ要求する適用のために完全である。 これまでのところ、それらは実際に家庭電化製品のための最も広く利用されています。
- 三相リスケージ誘導電動機は、高出力の要求に対応することができ、その馬力定格は非常に少ない馬力から数百馬力になる可能性があります。 彼らはまた、自己開始しています。 ポンプ、圧縮機およびファンのためののような企業で使用される三相誘導電動機のほぼ90%はリスおりのタイプである。
- 巻回回転子誘導電動機は、二重層の分布巻線を有する。 名前の理由は、これらのタイプの電動機の回転子が固定子と同じくらい多くの極に巻かれているからです。 より高い費用、傷の回転子モーターが原因で高い開始のトルクが要求される状態のために考慮される。
- 単相巻上げ回転子モーターはリスおりの同等より幾分高い電力の評価のために適しています。 彼らは非常に快適に開始することができ、非常によく加速することができます。 家庭電化製品より大きいある機械は耕作、小さい空気圧縮機、鉱山、等のような電動機のこれらのタイプを利用できます。
- 三相巻上げ回転子モーターは企業で見られる三相タイプの誘導電動機の10%だけを取りますが、リスおりの兄弟のよい特徴があります。
誘導電動機の仕組みについてのビデオはこちらを参照してください。
同期電動機
誘導電動機とは対照的に、同期電動機は、いくつかの小型アプリケーションのために見つけることができるいくつかの自己刺激的な構成にもかかわらず、基本的には自己始動ではありません。 これらのタイプの電動機のための回転子の磁界の生産は流れに依存しないし、同期電動機のための回転率はライン頻度に釘付けにされます。 換言すれば、同期型の電動機のためのシャフトの回転は、供給電流の周波数と同期した速度である。
電力需要の高い産業規模で興味深いのは、交流電力を仕事に変換する高効率と力率補正能力です。 これは、負荷の実際の電力と回路の皮相電力が等しいことを示唆する単一力率で動作できることを意味します。
同期ACモータには、非励起型とDC励起型の2種類があります。 非励起同期型電動機はさらに，永久磁石，リラクタンス，ヒステリシスの三つのカテゴリーに分類される。
非励起同期モータ
非励起同期型電動モータは、ロータが同期回転場を異なるステップで追従させ、一定の場を生成するように設計されています。 非励起同期モータの回転子が回転すると、それは固定子と相互作用する。 固定子界磁極と回転子との間の相互作用は、回転子が北極および南極と電磁的になることをもたらす。 これらのタイプの電動機の回転子は高い保持力を有し、それは磁化を保持または抵抗する強力な能力を有することを意味する。
既に述べたように、非励起同期モータには、永久磁石、リラクタンス、ヒステリシス同期モータの三つのタイプがあります。 私たちは、以下でさらにそれらを議論してみましょう。
永久磁石
永久磁石同期型電動機では、スチールロータは、連続磁場を供給するネオジム磁石などの永久磁石に取り付けられています。 これは、回転子とそれに接続された交流電源を有する固定子によって生成される回転場との相互作用によって実現される。 回転子の永久的の回転子のための回転の同期速度を引き起こす固定子の回転分野に締まります。 この設計は、後述するブラシレスDCモータに似ています。
これらのタイプの電動機を開始するには、この設計のロータは一定の磁場を生成する永久磁石であるため、可変周波数源が必要です。 速度制御は直接トルク制御および分野指向制御を使用して行われる。
リラクタンス
巻線を持たないリラクタンス同期型電動機のロータは、非永久磁極が誘起された強磁性材料で作られています。 名前の理由は、磁束に対する材料の抵抗または反対の尺度である磁気リラクタンスを使用してトルクを発生させるためです。
リラクタンス同期電動機の回転子極の数は固定子極の数に等しい。 極の数は常に偶数であり、通常は4または6に等しくなります。 しかし回転子の棒の数はトルクのさざ波を防ぐ固定子の棒の数よりより少しです。 トルクリップルは、モータ軸によって生成されるトルクの周期的な増減であり、好ましいものではない。
ステータロータに通電すると、磁気リラクタンスを低減する方向にロータにトルクが作用します。 このトルクは、最も近いロータプルを引っ張り、固定子フィールドとより少ないリラクタンスの位置に整列させるようにします。 従って、回転を維持するためには、固定子の棒は回転子の棒の前に回ることによって回転子の棒を脱出し続ける必要があります。
ヒステリシス
ヒステリシス同期モータの場合、固定子の磁界が回転すると、回転子は反転磁界を発生します。 この現象の理由は、これらのタイプの電動機の円筒ロータが高保磁力材料で作られているからである。 これは、ロータがある方向に磁化されると、大きな逆磁場を印加せずにその方向を容易に反転させることができないことを意味します。
固定子磁界の回転により、回転子の小さな体積ごとに発生する反転磁界は、同期速度に達するまで継続します。 これはトルクのさざ波なしで同期速度に達するまで一貫したトルクを作り出すことができるヒステリシスの同期電動機の利点に私達を持って これらのタイプのモーターについてのもう一つのポイントはモーターを始めるのを助けるリスおりの巻上げが普通あるが回転子の動きが固定子と回転子の磁界間の段階の遅れにだけ依存しているという事実のためにモーターが自己始めることができることであるにもかかわらずことである。
DC励起同期モータ
これらのタイプの電気モータのロータは、ロータを動かすのに必要な磁束を生成する外部DC源の助けを借りて励起されます。 これは、独立したDC源またはモータ軸に直接接続されたDC源によって行うことができます。
同期モータの動作を確認するには、ここでビデオを見ることができます。
リニア
リニアモータは、トルクの代わりに線形力を発生させるACタイプの電気モータの1つです。 それらは回転子および固定子が展開されることを除いて既に先に論議される物に類似している。 それらは引き戸で使用される物のような電車、アクチュエーター、等のような適用で広く利用されています。
この動画では、そのようなモーターがどのように機能するかを紹介します。
DCモータ
DCタイプの電動機では、DCの電気エネルギーは機械的エネルギーに変わります。 DCモータは、自己励起または個別励起のいずれであってもよい。 しかし、あなたのアプリケーションに使用することができれば、自励DCモータはおそらくより興味深いものです。
DCモータは、ブラシ付きDC(BDC)またはブラシレスDC(BLDC)のどちらであるかに基づいて分類することもできます。 ブラシをかけられたDCモーターは安く、設計し、製造しやすい;但し、BLDCモーターは複雑、pricyである。 一般的に、家電製品や車の電源窓や座席などの小型で鈍感なアプリケーションではBDCモーターを使用することができますが、HVACや冷凍、自動車用電動機、およ
ブラシ付きDC
ブラシ付きDCタイプの電動機は内部的に整流されているため、固定永久磁石または電磁石および回転電磁石の助けを借りて供給されたDC電源からトルクが直接生成されることを意味します。
彼らは非常に安価で信頼性が高いです。 単純な2線式システムを使用して速度を簡単に制御できますが、速度制御がない固定速度設計がいくつかあります。
ブラシ付きDCモータには、特にブラシによって課される定期的なメンテナンスが必要なことや、トルクや速度が高いかどうかにかかわらず、要求の もう一つの重要な問題はブラシによる限られた速度およびブラシのアークによる世代別電磁妨害雑音(EMI)である。
シャント巻線
シャント巻線ブラシ付きDCモーターのフィールドコイルまたは巻線は電機子と並列に接続されているため、これらのタイプの電動機の名前である。 巻線のこの構成では、供給電流はシャント電機子と界磁巻線の間に分配されます。 速度の規則は分路の傷BDCモーターと非常に容易である。
シャント巻線ブラシDCモータに負荷をかけると速度が低下する傾向がありますが、この状況では正味電圧が増加します。 純電圧が増加するとき、電機子の流れは増加し、それはこれらのタイプの電動機を一定した速度装置にする負荷を加えることによる速度の減少を補
このすべては、あなたが低い始動トルク要件だけでなく、良好な速度規制を持っていた場合、あなたはおそらく、このようなモーターを検討したいと思
直列巻線
電機子巻線と界磁巻線を並列ではなく直列に接続する代わりに、直列巻線ブラシ付きDCモータを取得します。 この設計では、界磁巻線と電機子巻線の両方の電流が等しくなることは明らかです。 彼らはかなりの量の電流を必要とするでしょうが、彼らが生み出すトルクは、特に起動時に非常に高いです。
しかし、この設計は速度規制ではあまり良くありません。 その理由は、負荷による電圧の増加にもかかわらず、モータが上昇する電流を増加させるが、磁場は最終的に飽和することになり、電機子と固定子の間の磁束が十分に速く上昇しないことを意味し、以前の条件に速度を戻すのに十分なトルクが生成されないことを意味する。
高い起動トルクが必要なときに電動機の種類を考慮できると言えますが、それほど速度規制は気にしません。
コンパウンドワウンド
高い始動トルクと優れた速度制御の両方を持つBDCが必要な場合はどうなりますか？ まあ、そのための解決策もあります：複合巻線ブラシDCモータ。 混合の傷モーターは分路の傷およびシリーズ傷のブラシをかけられたDCモーターの”雑種種”である。 これらのタイプの電動機では、電機子巻線と直列に界磁巻線があり、電機子巻線と別の界磁巻線シャントがあります。
複合巻線BDCモータには、ショートシャント構成とロング構成があります。 シャント-フィールドが電機子と並列にのみ存在した場合は、ショート-シャント構成になりますが、シャント-フィールドが一連の電機子および直列フィールドと並列に存在した場合は、ロング-シャント-コンパウンド-巻線BDFになります。
シリーズフィールドの極性と一致するシャントフィールドの極性を持つことができ、累積的な複合巻線BDCを作成します。 これは高い開始のトルクおよびよい速度の規則のモーターです。 また差動混合の傷モーターを作るシリーズ分野に反対の分路分野の極性を有することができる。
永久磁石
永久磁石ブラシ付きDCモータでは、電機子は、これらのタイプの電気モータの円筒固定子の内面に取り付けられた永久磁石に囲まれています。 磁石は、隣接する磁石の反対側の極が電機子に対向するように設置される。 したがって、電流を運ぶ導体である電機子は、永久磁石のこの配置の磁場からそれに加わる機械的力を経験し、その方向に回転するであろう。
サーボモータ
サーボモータは実際には電気モータの種類の一つではなく、おそらく独自のカテゴリですが、最も簡単な小さなものは永久磁石BDCモータと閉ループ制御 サーボモータは、精密な位置制御、速度制御または加速制御に関しては非常に便利な機械装置またはアクチュエータである。 それらはDCモーター、位置センサーおよびコントローラーから成っている。
ブラシレスDC
ブラシとbdcモータの機械整流子との相互作用がブラシレスDC電動機の理由であることにはるかに気づいたでしょう。 まあ、ブラシは摩耗し、メンテナンスと交換が必要であり、ブラシは爆発の可能性がある場所にとって危険な火花を作ります。
ブラシレスDCモーターは電子的に整流され、長寿命、より良い速度対トルク特性、高効率、より良い動的応答とより高い速度
これらのタイプの電動機はさまざまな負荷および固定負荷適用、また位置の適用に使用することができ市場の人気を得ています。
ブラシレスDCモータとブラシレスDCモータを比較し、それらの間で選択するための基準については、ここを参照してください。
結論
このように、これはすべての電動機の種類についてでした。 これらのタイプのモータについての簡単なガイドを提示しようとした。 現時点では、異なると柔軟性があります。 モーターの目的は”動作制御が”要求される時はいつでも、これである最もよい選択である。 モーターはシステムの使用そして全面的な行為を支えなければなりません。 電気モーターの種類について知る必要がある場合は、Linquipに登録して自由に感じてください。 私達の専門家はあなたの質問を受け取り、熱狂的に答えることを楽しみにしています。