177 – 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

誘導電動機は固定子巻線の回転磁界により二次導体に誘導電流が流れ、その電流と回転磁界によりロータが回転方向に力を受け回転するモータです。構造が簡単で、小型・軽量、安価、保守の手間が要らないという長所を持つため、産業用から家電製品に至るまで多く使われています。
誘導電動機は、負荷変動に対し電圧あるいは電流を調整することによりすべりが一定となるように駆動させることができます。この際、特定のすべりにて駆動電源を変更することにより、磁気飽和や漏れ磁束の影響も伴いながら各特性が変化します。
ここでは、特定のすべりにおいて電流振幅を変えた場合の誘導電動機のトルク特性を求めた事例を紹介します。

I-T特性/I-V特性

すべり一定の状態で電流値を変更した場合のI-T特性、I-V特性を図1、図2に示します。
図1、図2より、電流値の増加に伴い、トルクおよび電圧も増加していることが分かります。

渦電流密度分布

すべり一定の状態で電流値を変更した場合の渦電流密度を図3に示します。
図3より、電流値の増加に伴い、かごに流れる渦電流も増加していることが分かります。

ジュール損失密度分布/ヒステリシス損失密度分布

すべり一定の状態で電流値を変更した場合のステータコアのジュール損失密度分布、ヒステリシス損失密度分布を図4、図5に、ロータコアのジュール損失密度分布、ヒステリシス損失密度分布を図6、図7に示します。
電流値の増加に伴い、いずれの損失も増加していることが分かります。

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