誘導電動機【第2種電気工事士合格までの道】

f:id:shimajirou37:20180416210518j:plain

こんにちは、歯医者に行きました。。。やっぱこわいっす☆しまじです☆

第２種電気工事士試験合格への道、第２５回っ。今日からは、実際に使用する電気機器や工事用材料について学んでいきます。

誘導電動機
例題１
例題２
今日のまとめ

誘導電動機

一番初めは、誘導電動機から学んでいきます。いわゆるモーターですね。

誘導電動機の種類

誘導電動機には、三相誘導電動機と単相誘導電動機の２つがあり、さらにこの２つがいろいろな種類に分かれます。

三相誘導電動機	単相誘導電動機

種類	種類
かご形	分相始動形
巻線形	コンデンサ始動形
-	反発始動形
-	くま取りコイル形

三相誘導電動機は工場などで使用される場合が多く、種類としてはかご形と巻線形とがありますが、現在、良く利用されているモーターは、ほとんどが三相かご形誘導電動機です。

対し、単相誘導電動機は家庭で使用されることが多いモーターで、単独では動き出しの始動電力を得られないため、いろいろな方法で始動トルクを得てから、回転をします。トルクを得る方法には、いろいろなものがあります。表にあります、分相始動形、コンデンサ始動形、反発始動形、そしてくま取りコイル形などですね。

三相かご形誘導電動機の回転速度

では、工場などでもっともよく利用されている、三相かご形誘導電動機について詳しく見ていきたいと思います。

まずは、回転速度について、三相かご形誘導電動機の回転速度は、次の式で表すことが出来ます。

$N_{s}=\frac{120f}{p} (min^{-1})$

　　 $N_{s}：同期速度（１分間あたりの回転数）　(min^{-1})$

　　 $f：電源の周波数　(Hz)$

　　 $p：電動機の極数$

１分間に、モーターが何回まわるかを求める式になります。ここで、電動機の極数というものが出てきました。この電動機の極とは、磁石のＮ極とＳ極という磁極が、モーターに何個ついているかという事です。モーターは、最低２つの極が付いており、倍々で増えていきます。極が増えれば増えるほど、大きなトルクを得ることが出来ます。

また、何の負荷もない状態（無負荷）でモーターを回すと、上の式の同期速度とほとんど同じ回転速度で回転し、負荷が増加するにしたがって、回転速度は低下していきます。なお、低下していく回転速度は、電源の周波数に比例します。

三相かご形誘導電動機の始動法

三相かご形誘導電動機ですが、モーターにスイッチが入った直後、モーターが回転を始める時に、定格電流の４～８倍位の大きな電流が流れます。大きなモーターになればなるほど、非常に大きい電流が流れることとなり、周囲にも迷惑をかける場合などがある為、５．５（ｋｗ）以上の三相かご形誘導電動機の始動時は、スターデルタ始動法が使われてます。

スターデルタ始動法とは、なんぞや？スターデルタ始動法とは、その名の通り、モーターが回転を始める時は、三相３線式の電線をモーターの巻線にスター結線で接続し、モーターの回転速度が上がってきたところで、デルタ結線に切り替えるというものです。

なぜ、この様に切り替えをするかというと、ずいぶん前に電気に関する基礎理論で学んだ、スター結線だと、電源の電圧に対して負荷側の電圧が $\frac{1}{\sqrt{3}}$ 倍になる事から、始動電流を小さくすることが出来るからです。