この装置は,先に挙げた ファラデーの法則 フレミングの左手の法則 に従って動作する. 円板は 良導体(電気をよく通す) ,その円板を挟むように U字磁石 を設置してある. 磁石はN極とS極をもっており,N⇒Sの向きに磁界が生じている. この装置において,まず磁石を円周方向(この図では反時計回り)に沿って動かす.すると,円板上において 磁束の増減 が発生する. (\( \frac{dB}{dt}\neq 0 \)) (進行方向では,紙面奥向きの磁束が増えようとする.) (磁石が離れていく側では,紙面奥向きの磁束が減ろうとする.) 導体において磁束の増減が存在すると,ファラデーの法則にしたがって起電力が発生する.すなわち, 進行方向側で磁束を減少させ, 進行方向逆側で磁束を増加させる 方向の起電力が生じる. 良導体である円板上に起電力が発生すると,電流( 誘導電流 )が流れる. 電流の周囲には右ネジ方向の磁界が発生する. そのため,磁石進行方向で紙面奥向きの磁束を打ち消す起電力を生じる. それはすなわち,起電力が円板の半径方向外向きに生じるということだ. 生じた起電力によって,円板上には 渦電流 が生じる. 起電力の有無にかかわらず,円板上には紙面奥向きの磁界(磁束 \( \boldsymbol{B} \))が生じている.また,磁石に向かうような誘導電流 \( \boldsymbol{I} \) が流れている . ゆえに, フレミング左手の法則 に応じた方向の 電磁力 \( \boldsymbol{F} \) が,円板導体に発生する. 電磁力の方向は,電流 \( \boldsymbol{I} \) と磁束 \( \boldsymbol{B} \) の 外積方向 である. したがって,導体へ加わる電磁力の方向は, 磁石と同じ反時計回りの方向 となる. この電磁力が,誘導機を動かす回転力となる. 「すべり」の発生 この装置における 円板の速度は,磁石の速度(ここでは \( \boldsymbol{v} \) とする)よりも小さくなる . もし,円板の速度=磁石の速度となると・・・ 磁石-円板間の 相対速度が0 円板導体上での 磁束の増減がなくなる 誘導起電力が発生しなくなる 電磁力が生じなくなる このようになって,電磁力が生じなくなり,導体を回転させられない. かご形三相誘導電動機とは | 株式会社 野村工電社. 円板が磁石に誘導されて回転するためには,必ず 磁石からの遅れ が必要なのだ.
2 各 部 構 造 2. 2. 1タト わ く 外わくほ容量の大小を問はずキュービックタイプとし, 鋼板溶 接構造を採用して軽量で十分な校械的強度をもたせてある。外わ くの両側面には, 通風「lを設けた鋼板を着脱自在にネジ止めする 柄造とし, 電動機rノづ部のノさぇ検, 措抑が簡単に行なえるよう考慮し __上コ与. ご二d \ l】 、 / 1 +山_ 』』皿 l [叩 l丁[ l \ 「「 1 一二_「 ---- -L-lrr 引主 第2図 Uシリーズかご形電動機構造図 軒 ̄、 ′′ l 、 / ン ■ヒ萱調llリ ーFlr ll・. ・:l捌 l 1 1 l + 第3図 Uシリーズ巻線形電動機構造図 第4国 外わくの両側板着脱臼在 -13一 (2) 1424 昭和38年9月 日 立 評 論 第45巻 第9号 t ㌣、、\ ̄ ̄/′l ̄、、 \ / あ 、\、! 【B-2b】駆動機（三相交流かご形誘導モーター） | ポンプの周辺知識クラス | 技術コラム | ヘイシン モーノポンプ. l ′ 薗 /′ I ̄ \、 ・. / ■ や′/苛徴発 第5国 力ートリッジ形軸受部構造図 電軌磯「1汚汚 第6図 二つ割エンドブラケット た。弟4国は側板を取りほずしたところを示す。 2. 2 巻 線 固定子コイルほ素線にガラス線を使用し, マイカ, マイラを主 体とした耐湿性B種絶縁を全面的に採用している∩ 巻線形回転子コイルはバーコイルで, 特殊ハンダにより強岡に 溶接して機械的にじょうぶな構造としてある。 かご形回転子には二重かご形構造を採用し, 上側バーに特殊鋼 合金を使用して起動電流を極力おさえ, 下側/ミ一に電気銅を使用 して運転中の損失をできるだけ小さくするよう設計製作されてい る。 2. 3 鉄 心 冷間圧延ケイ素鋼板を使用し占積率を高めている。 2. 4 軸 受 部 分 軸受には全面的にころがり軸受を採用し直結側はローラベアリ ング, 反直結側はボールベアリングとしている。片側をローラベ アリングとしたのは運転中の温度上昇による軸の熱膨張を逃げる ためで, 直結側にローラベアリングを採用したのほ負荷容量が大 きく, ベルト掛運転の際の許容プーリ径を小さくすることができ るからである。 第7図 二つ割ベアリングカバー [仙印 臥働川" 蔚〆′ 無 産 第8図 端 子 箱 構 造 図 軸受構造は舞5図に示すように, 全面的にカートリッジ構造を 採用し, 電動機分解のたびごとにエンドブラケットとのほめあい があまくなる従来の欠点を完全になくした。 エンドブラケットは, 軸を含む水平面で二分割することにより 負荷との直結を分解することなく, 上部エンドブラケットを取り ほずすことのできる構造である。この構造採用によi), 2.
時刻 \( t_1 \) においては,u相が波高値( \( I_\mathrm{m} \)),v相,w相が波高値の1/2の電流値となっている(上図電流波形を参照). したがって,鉄心へ生じる磁束は下図左の赤線のようになる. これらを合わせた合成磁束は,同図中黄色い矢印となる. 時刻 \( t_1^{\prime} \) は,\( t_1 \) から30°(1/12周期)進んだ時刻である. 同時刻において,各相の電流値は,u相が波高値の \( \sqrt{3}/2 \) 倍,v相が0,w相が波高値の \( -\sqrt{3}/2 \) 倍となっている. したがって,鉄心へ生じる磁束は下図右の赤線のようになる. これらを合わせた合成磁束は,同図中黄色い矢印となる. 時刻 \( t_1 \) の合成磁束から,30°時計方向へ回った磁束となる. 時刻 \( t_2 \) は,\( t_1 \) から60°(1/6周期)進んだ時刻である. 同時刻において,各相の電流値は,u相・v相が波高値の \( 1/2 \) 倍,w相が波高値の \( -1 \) 倍となっている. したがって,鉄心へ生じる磁束は下図左の赤線のようになる. これらを合わせた合成磁束は,同図中黄色い矢印となる. 時刻 \( t_2 \) の合成磁束から,60°時計方向へ回った磁束となる. このような形で,時間の経過によって,合成磁束が回転していく. \( t_3 \) 以降における合成磁束も,自分で作図していくと理解できる. ここでは,図(iv)~(vii)に,\( t_3 \) 以降の合成磁束を示している. カタログ・取説ダウンロード-住友重機械工業株式会社 PTC事業部. このようにして, 固定子を電気的に回転 させることで,回転子における合成磁束を回している. 回転する磁束中で,導体へ渦電流が生じ, それらがフレミングの左手の法則にしたがって,電磁力が発生する. これによって回転子が回るのだ. まとめ:電車の主電動機 以上,かご形三相誘導電動機の回転原理についてまとめてみた. 自分が勉強したことをそのまままとめただけなので, わかりづらかったかもしれない. Wikipediaでよく見るあれって,どうやって動いてるのかな~という疑問を解消できた. モータの制御方法についても,別記事でまとめてみようと思う. 参考文献 坪島茂彦:「図解 誘導電動機 -基礎から制御まで-」,東京電機大学出版局 (2003) 関連記事 VVVFインバータとは何か?しくみと役割を電気系大学生がまとめてみた あの音の正体は何か?そもそもインバータは何をしているのか?パワーエレクトロニクスからその仕組みと役割をまとめてみた.
4% 87, 6ノ% 1. 65% 91. 9A 190% 269% 89. 5% 85. 0% 4% 100A 150%以上 ぎエ. 与(ぎ尻JJ ⊂1 ゲ耶JJ クレンジによる測定 戸テち環・吉7亡7ホン ()内jJロJ⊥′打∼の伯 ご■エ. †ほJJ 第9図 騒 音 測 定 結 果 5. 5 性 能 3, 000V50∼iこおける各種特性は弟7表のとおりで, A種絶縁に て規定されているJISl-C-4202の性能を上回るものであり, また起 動電流が非常に′+、さい値を示している。これは上側バーに特殊鋼合 金を採用している結果である。 る. 結 口 以上小形標準化の一環であるUシリーズ三相誘導電動戟の概要に つき説明したが, 別の機会にほかの新形シリーズにつき紹介する予 定である。 多くの工夫がこらされたUシリーズ三相誘導電動機であるだけに 需要家各位に満足していただけるものと信じているが, 今後ますま す試作研究を重ね, よりよい製品を送りたい所存である。 -16一
負荷特性 三相交流かご形誘導モーターの諸特性は、下図5のように負荷の変動により変化します。全負荷より右側の範囲(図5の赤色)ではモーターは負荷に耐えきれません。従って、左側で運転する必要がありますが、図5の黄色の範囲で運転すれば効率・力率が悪く損失が多くなります。従って図5の緑色の効率や力率が良い範囲で運転できる選定をする必要があります。 効率 モーターの効率は一般的に次のように表されます。 すなわち出力=入力-損失から、損失は入力-出力として定義され、銅損、鉄損等の電気的な損失と、軸受けの摩擦損失や冷却ファン損失による機械的な損失等からなります。 銅損は銅の巻線を電流が流れることにより生じる損失で、鉄損は回転子の鉄板に生じる誘導電流による損失であることから、この名前があります。 標準的なモーターの場合、効率の最高値は75~90%前後で、大容量になるほど効率が高くなり、小容量になるほど低下します。損失は、モータ内で熱、振動、音などのエネルギーに変わってしまうもので、できるだけ少ないほうが良いものです。 力率 力率は交流に特有な概念で実際の仕事をする率(直流では常に1)という意味であり、電圧と電流の位相差を余弦(cosθ)で表しています。モーターの力率は定格負荷では一般的に0. 7~0. 9程度で、モーター容量が大きいほど高くなり、小さくなるほど低下します。又、負荷率の高低によっても変わり、負荷率が高いほうが高くなります。低すぎる力率は電源側の負担となるので、0. 7以上の範囲で使うようなモーター選定をすべきです。 そろそろ時間ですね!最後にまとめをしておきましょう!! 本稿のまとめ 一定速・可変速に対応でき多様な変速方式も選択できるため、産業用モーターとして最も幅広く使用されているモーターであること。 モーターを上手に使用(高い運転効率で使う)するためには、その運転特性や、対象となる負荷の性質をよく理解・考慮して選定すること。 次回は かご形誘導モーターの保護方式と耐熱クラス ついて説明します! !
(1) U. D. C. る21. 313. 333 新標準開放防滴形三相誘導電動機∪シリーズ New Standard Open Drip-Proof Type Three-PhaseInduction Motors-U Series 今 井 利 秀* TosbibideImai 内 容 梗 概 日立製作所でほ昭和37年下期より60∼500kWの中容量三相誘導電動枚の小形標準化を行ない, 昭和38年 上期より形式変更を開始する。この新標準は計i乞製作所の形記号EFOUの末尾の文字を取ってUシリーズと 名づけられ, 分解点検などの保守が非常に簡単に行なえるよう多くの向劉「付な新工夫がほどこされている。本 稿でその構造および特長につき紹介する。 1. 緒 口 各種生産工業の売掛王著しく, 三相誘導電動機(以下榊こ電動機 と呼ぶ)の使用分野はますます増加の一途をたどっており, 種々の 使用分野に応ずる新しい構造, 性能が必要となってきている。 口立製作所では, この一環として利用度の高い開放防滴形電動棟 の新標準Uシリーズを完成した。これには従来の開放防摘形のイメ ージを全く一新した新しいデザインがほどこされており, 現在の開 放形よi)も小形悍量に設計されている。 2. 新形電動機の構造 Uシリーズ電動機は, 出力60∼500kW, 棟数4∼1乙 3kV級の かご形および巻線形を対象としたもので策1国に外観を示す。 2. 1通 風 方 式 弟2図, 第3図にかご形および巻線形の隅造説明図を示す。通風 方式は両側エンドブラケットより吸気, ハウジング両側仮より排気 する復流方式を採用した。復流方式でほフアン径としてほロータ経 が最大限度であり, したがってコア部に設けられたダクトによる通 風効果が大きな役割を占める。しかもこれらの出しうる風圧は相当 低いので通風抵抗のきわめて小さい梢造とせねばならない。Uシリ ーズでは①外わくを, キュービックタイプとしエンドブラケットの 入気口, /、ウジング両側面の排気口の総合面街を従来の開放形より も大きな面積とする。②総合風圧を高めるためダクト数を増加す る。④防滴構造にするため入排気口よろい戸部を極力通風祇抗の小 さい形とするなど, 通風機梢には最も作意がはらわれている。 第1図 新標準開放防滴形三相誘導電動機Uシリーズ 日立製作所日立工場 2.
年齢を重ねるにつれて、白髪が目立ってきたと悩んでいる人も多いのでは。また、白髪染めをしたいけれど、髪へのダメージは極力避けたいもの。そこで今回は、やさしい使い心地ながら、美しい髪に仕上げてくれる白髪用トリートメント・自然派clubサスティ「利尻ヘアカラートリートメント」を実際に使ってみてレビュー。成分や使用方法、口コミ評判なども紹介しているので、購入時の参考にしてみて。 更新日:2021/06/30 1.自然派clubサスティ「利尻ヘアカラートリートメント」とは?
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