119 – 巻線型三相誘導電動機のトルク特性解析

アプリケーションノート・モデルデータ

概要

巻線型誘導電動機は固定子巻線の回転磁界により2次巻線に誘導電流が流れ、その電流と回転磁界の相互作用により2次巻線に回転力が発生するモータです。誘導電流が巻線を流れるため、スリップリングを介してその電力を取り出し回生することが可能です。
誘導機は、2次導体に誘導される電流が特性に大きく影響します。また特にギャップ付近には強い磁気飽和を伴います。このため、事前に特性を詳細に把握するためには、誘導電流や磁気飽和を正確に扱うことのできる有限要素法に基づく解析が有効です。
ここでは、電流密度分布とs-T特性(すべり-トルク特性)を求めています。

電流密度分布

すべり0.5における電流密度分布を図1に示します。
ステータコイルが作る回転磁界により、ロータコイルに誘導電流が発生します。この誘導電流により生じる磁束と回転磁界によってトルクが発生するため、誘導電流がトルク特性に大きく影響します。

S-T特性(すべり-トルク特性)

s-T特性グラフを図2に示します。
この誘導電動機は、すべりが大きくなるほど得られるトルクも大きくなることがわかります。すべりが小さい状態で高いトルクを得ようとする場合、すべりごとのトルクは2次側に誘起される電流値で決まるため、ロータの外部抵抗値を小さくするなどの検討が必要となります。

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