三相誘導電動機の動作原理を学習

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資料紹介

１．目的
　三相誘導電動機の動作原理を学習し、実際に機械的な負荷をかけて、回転数、トルク、入力電力などを測定する。負荷の大小に無関係で速度はほぼ一定に維持されることを確認する。

２．原理
　２．１構造
　三相誘導電動機は産業用として最も一般的に用いられている電動機である。その構造は簡単であり、頑丈で安価で保守が容易である。無負荷から全負荷の範囲でほとんど一定の速度で回転する。インバータと組み合わせることにより、可変速度の用途へも使うことができる。主要な構造はステータ（固定子）とロータ（回転子）に分解される。両者とも薄い鉄板を積層し、その表面に等間隔に設けられた溝の中に導体を納めている。導体は細い電線をコイルとした巻線型と棒状の導体を用いる、かご型に分類される。ステータとロータとの間には、モータの定格に応じて0.4(mm)から4(mm)程度の空隙が設けられている。
２．２回転力の発生
　　三相誘導電動機が回転力（トルク）を発生する原理を説明する。ロータを平面状へ展開して、左右へ動くことのできる幅1(m)の図2に示すはしご状の導体を考える。極性Nの永久磁石を右方向へｖ(m/s)の速さで動かしてみる。この結果、当初静止している導体は次の１．から４．の因果関係によって運動を始める。
１．N極直下の導体には移動磁束によりｅ＝(ｖ×Ｂ)ｌ(V)の電圧が誘導する。（ファラデーの法則）
２．この電圧によって、図示する閉路に沿って電流が流れ、磁極直下の導体中には電流I(A)が流れる。
３．この電流Iと磁束密度B(T)との間でｆ＝(?×Ｂ)ｌ(Ｎ)のローレンツ力が作用する。
４．力ｆの方向は右方向であり、はしご形の導体は永久磁石の運動に引きずられる方向に運動することになる。
　さて、はしご形導体が右方向へ動き始めると、永久磁石との相対速度は小さくなる。