1.電気と電動機の基本
   1−1 直流と交流

   1−2 3相交流

1−1、(2)で示した基本構造、図1.5の交流発電(電動)機の電圧、電流波形は図1.13のようになります。


       

                              図1.5 交流発電(電動)機の基本構造

 

          
                   図1.13 単相交流電圧、電流波形

 

単相交流です。単相交流で、電動機を廻そうとした時、どうも具合の悪いことがあります。電動機が1回転、すなわち、360°廻る間に、0°から180°までの回転では+の電圧がかかり、+の電流が流れます。次の180°から360°まで の回転で は-の電圧がかかり、-の電流が流れます。この間に電流が0になるタイミングがあります。電流が0ということは、電動機がトルクを発生しないということです。電動機は360°回転するどのタイミングでも常に一定のトルクを発生する必要があります。 コイルを増やせば、この問題は解決します。

            

                   図1.14 単相交流コイルと2相交流コイル

 

 図1.5の電動機のコイルを平面上に表したものが、図1.14(a)単相交流のコイルです。電流の0ポイントが生じないように図1.14(b)のように180°のところにもうひとつ、コイルを設けたのが2相交流です。これですと電流の0ポイントが無くなりますが、4線のケーブルで、電気を送る必要があり、電気を送り、配るのに大きなコストアップになってしまいます。そこで、考えられたのが3相交流です。

                  

                         図1.15 3相交流コイル

 

             

                         図1.16 3相交流電圧、電流波形

                             (ウィキペディア、フリー百科事典、三相交流より)

 

 図1.15のごとく、120°毎に3本のコイルを設け、その0点を電動機内で、接続し、外部からは3本のケーブルで、図1.16のような電圧を加えます。電動機の各相コイルにも「黒」「赤」「青」のように同じ波形 の120°ずれた電圧が加わり、電流が流れます。3つの相(Phase)を合わせた電流はどのタイミングでも同じで、電動機の全周で均一なトルクを出すことが出来ます。また、最も多く使われる誘導電動機の場合は固定子に巻かれたコイル(1次コイル)に流れる遅れ電流で、磁束も発生させますが、遅れ電流もどのタイミングでも同じで、与えられた周波数で、同じ大きさの磁束が回転します。これを回転磁界と言います。

 電動機のコイルに与えられる電圧を相電圧と言い、外部からケーブルで与えられる電圧を線間電圧と称します。線間電圧は相電圧の√3倍になります。

 発電機でも同じ結線で3相交流を発生致します。このように、3相交流は電動機を廻すことを考えたもので、低圧単相交流100Vを電灯線と称するのに対し、3相、220V/440Vを動力線と言うはこのためです。

 

   1−3 電力の送電、配電(電力系統)と動力電源系統

2.電動機とその使い方
  2−1 電動機(モータ)はどのように廻り、力(回転力)を出すのか?

  2−2 電動機と負荷機械

   2−3 電動機の顔ぶれ

    2−3−1 電動機の種類

    2−3−2 直流電動機
     2−3−3 同期電動機       

         2−3−4 誘導電動機

  2−4 電動機の使い方

        2−4−1 直流電動機の使い方

     抵抗始動(抵抗制御)

     可変電圧制御ーレオナード

         ワードレオナード

         静止レオナード(水銀整流器)

         サイリスタレオナード

     2−4−2 かご形誘導電動機の使い方
       3相交流動力電源に直接接続して始動、運転をする
       可変電圧可変周波数(VVVF)電源による回転数制御

 

 

(2012-2-25)作成 

 

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