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モータ逆起電力がモータ性能に及ぼす影響

2024-09-20

逆起電力は、巻線の電流が変化する傾向に逆らうことによって発生します。逆起電力は次のような場合に発生します。 (1) コイルに交流電流を流したとき。 (2) 導体が交流磁場に置かれた場合。 (3) 導体が磁場を突き抜けたとき。リレーコイル、電磁弁、コンタクタコイル、モータ巻線などの電気機器は動作すると誘導起電力が発生します。

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定常状態の電流を生成するには、2 つの必要な条件が必要です。1 つ目は、閉導電ループです。 2つ目は逆起電力です。誘導電動機の誘導起電力の現象は、電動機の固定子巻線に120度異なる三相対称電圧が印加され、円形の回転磁界が発生し、その中に配置された回転子バーが回転磁界を発生します。回転磁場は電磁力を受けて静止運動から回転運動に変化し、バー内に誘導電位を生成し、誘導電流が導電性エンドリングによって接続されたバーの閉ループを通って流れます。このようにして、回転子バーには電位または起電力が発生し、この起電力はいわゆる逆起電力である。巻線ロータ モータでは、ロータの開回路電圧が一般的な逆起電力です。

モータの種類が異なれば、逆起電力の大きさの変化は全く異なります。非同期モーターの逆起電力の大きさは負荷の大きさに応じて随時変化するため、負荷条件が異なると効率指標は大きく異なります。永久磁石モータでは、速度が変わらない限り逆起電力の大きさも変わらないため、負荷条件が異なっても効率指標は基本的に変わりません。

逆起電力の物理的な意味は、電流の通過または電流の変化に抵抗する起電力です。電力量変換関係 UIt=ε逆It+I2Rt において、UIt はバッテリ、モータ、変圧器への入力電力量などの入力電力量です。 I2Rt は各回路の熱損失エネルギーであり、熱損失エネルギーの一種であり、小さいほど優れています。入力電力量と熱損失電力量の差が逆起電力に相当する有効エネルギーε逆Itとなります。言い換えれば、逆起電力は有用なエネルギーを生成するために使用され、熱損失と逆相関します。熱損失エネルギーが大きいほど、達成できる有効エネルギーは小さくなります。

客観的に言えば、逆起電力は回路内の電気エネルギーを消費しますが、「損失」ではありません。逆起電力に対応する電気エネルギーの一部は、モーターの機械エネルギーやバッテリーの化学エネルギーなど、電気機器に有用なエネルギーに変換されます。
逆起電力の大きさは、総入力エネルギーを有効エネルギーに変換する電気機器の能力の強さを意味し、電気機器の変換能力のレベルを反映していることがわかります。
逆起電力を決定する要因 モーター製品の場合、ステーター巻線の巻数、ロータ角速度、ロータマグネットが発生する磁界、ステータとロータ間のエアギャップがモータの逆起電力を決定する要因となります。 。モーターの設計時には、回転子の磁界と固定子巻線の巻数が決まります。したがって、逆起電力を決定する唯一の要素はローター角速度、つまりローター速度です。ローターの速度が増加すると、逆起電力も増加します。ステータの内径とロータの外径の差は、巻線の磁束の大きさに影響し、逆起電力にも影響します。
モーター運転時の注意事項 ● モーターが過大な機械抵抗により回転を停止した場合、その時点では逆起電力は発生しません。非常に小さな抵抗を持つコイルが電源の両端に直接接続されています。電流が非常に大きくなり、モーターが焼損しやすくなります。この状態はモーターのテストで発生します。たとえば、ストール テストでは、モーターのローターが静止状態にあることが必要です。このとき、モーターが非常に大きくなり、モーターが焼けやすくなります。現在、ほとんどのモーター メーカーはストール テストに瞬時値収集を使用しています。これにより、基本的に長いストール時間によるモーターの焼損の問題が回避されます。ただし、各モーターは組み立てなどのさまざまな要因の影響を受けるため、収集される値は大きく異なり、モーターの始動状態を正確に反映することはできません。

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● モーターに接続される電源電圧が通常の電圧より大幅に低い場合、モーターのコイルが回転せず、逆起電力が発生せず、モーターが焼損しやすくなります。この問題は仮設ラインで使用されるモータでよく発生します。例えば、仮設配線には電源線が使用されます。使い捨てで盗難防止のため、コスト管理の観点からアルミ芯線を使用するものがほとんどです。このようにすると、ライン上の電圧降下が非常に大きくなり、モーターの入力電圧が不十分になります。当然、逆起電力は比較的小さいはずです。ひどい場合には、モーターが始動しにくくなったり、始動できなくなったりすることがあります。たとえモーターが始動しても、異常状態では大電流が流れるため、モーターが焼損しやすくなります。

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