【電車のモータ】かご形三相誘導電動機って何？どうやって回るの？
吉野家 の 牛 丼 メニュー(1) U. D. C. 【電車のモータ】かご形三相誘導電動機って何？どうやって回るの？. 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.
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かご形三相誘導電動機とは | 株式会社 野村工電社
8kVまで 周波数 50/60Hz(インバーター駆動による可変速にも対応します。) 絶縁 F種(温度上昇B種) 始動電流 550%以下 外被形式 全閉外扇形、全閉空気冷却器付形、防滴保護形、開放屋外形 回転子 かご形 軸受 アンギュラ玉軸受、スラスト自動調心ころ軸受、ティルティングパッド式スラスト軸受 防爆形 ノンスパーキング、安全増防爆、内圧防爆形 規格 JEC. JIS. IEC. TM21-L立形 シリーズ 大形高圧かご形三相誘導モータ | TMEIC 東芝三菱電機産業システム株式会社. NEMA. API-541 BS. AS. (他要求仕様に応じます。) 騒音 標準サイレンサーを取り付けることで、無負荷運転時、80dB(A)以下となります。 ※枠番呼称は次のように決めております ex. 150 (1) - 50 (2) L (3) (1):フランジボルトピッチ径の10分の1です。(10、11ページの"A"寸法の10分の1) (2):フレームサイズ(横形モータの同一フレームサイズのセンタハイトの10分の1) (3):フレーム高さ(L:ロングフレームサイズ、M:ショートフレームサイズ) 関連製品・サービス ※以下項目をクリックすると詳細情報を ご覧いただけます 業種・分野 医薬品 ガス・LNG 紙・パルプ 機械 組立加工業 鉱山 港湾・荷役 再生可能エネルギー 自動車 食品 石油・化学 鉄鋼・アルミ・銅 半導体 物流 製品(機器) 回転機 ・中大容量モータ ・タービン発電機 パワーエレクトロニクス(電力変換製品) ・大規模太陽光発電システム用パワーコンディショナ ・モータドライブ装置 ・無停電電源装置(UPS) ・瞬低補償装置(MPC) ・風力・蓄電池用変換器 独創技術応用システム ・オゾンガス発生装置 ・電極接合装置(TMBBM) ・ミスト成膜装置(TMmist) ・二流体加湿器(TMfog) システム・ソリューション サービス 保守メンテナンス ・パワーコンディショナ定期メンテナンス ・グローバルリモートサービスセンター(GRSC) 予防/計画保全支援 スクール 製品・サービス実用情報 ・カタログ ・取扱説明書 製品サポート ・国内 ・海外 導入をご検討のお客様
Tm21-L立形 シリーズ 大形高圧かご形三相誘導モータ | Tmeic 東芝三菱電機産業システム株式会社
新形電動機の特長
Uシリーズの特長をまとめると次の四つとなる。
(1)小 形 軽 量
わく番適用をずらすことにより従来のものに比較し10∼20%
軽くなっている。弟4表は4極億劫機の重量を示す。
(2)かご形, 巻線形が同一取付寸法である。
第4表 荊IR電動機重宝比較表
(f_L様 開放防涌かご形4極唱動機)
叫嘲
実線Uこノー+-ズカ、ご形
六て\綿従来の「芹】攻防届かご形
_L⊥_+__⊥__1⊥_l__
--ざロ乃 ′'JどJ/ごJノ′しケごごββ
出 力 (々肌
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FRAME
No. 2
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C
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su伍Ⅹ1, 2は同一わく番に2種のkWがほいることなどのために細分掬したものである。
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新形電動機の試験結果
75kW4極電動機につき, 詳細な特殊試験を行なったのでそのデ
ータに基づき, 新形電動機構造につき検討してみる。
5. 1電動機仕様
形 式
出 力
極 数
馬 J王
周 波 数
電 流
EFOU-KK
開放防滴形特殊かご形回転子式
75kW
3, 000V
50へ
18. 1A
5. 2 温度上昇試験
電流値19Aにて温度上昇試験を行なった結果を弟5表に示す。
次に両側エンドブラケット上部を取りほずした場合, 両側面よろい
戸部を取りはずした場合, その両方同時に取りはずした場合につき
温度上昇試験を行なった結果を第る表に示す。この結果より見て,
外被構造の通風抵抗がいかに小さいものであi), R標にかなった栴
造であるかがわかる。
エンドブラケットが垂直で, 軸方向よi)吸気する構造の場合, 径
の大きいプーリが取り付けられたことにより, 吸気のさまたi-ずにな
ることが考えられる。実際に模擬プーリをつけて温度上昇試験を行
なった結果舞5表と峰岡一の値であることを確認した。
5. 3 葛蚤 音
3, 000V50∼および3, 300V60∼の無負荷運転における騒音を
測定した結果を弟9図に示す。1, 00Orpmにもかかわらず低い騒音
値が得られたのは, よろい戸部の構造, 磁束密度に注意をはらって
製作されているからである。
5. 4 振 動
3, 000V50∼およぴ3, 300V60∼のいずれの場合も, 水平方向,
垂直方向ともに平均3∼4/∠, 最大5〃以 ̄Fであり, 構造上の強度に
関して何ら問題点がないことが確認された。
第5表 温度上昇試験結果
定
測
正数山挽力
披
電周電出
条 件
50ハJ
19A
lO5. 5%
測 定 結 果 (上昇値)
固定子コイル(抵抗法)
固 定 子 コ ア
外 わ く
第6表 条件を変えた温度上昇試験結果
62. 5℃
39 ℃
18 ℃
測 定 条 件
正規の状態(第1榊の状態)
両側_l二部エンドブラケットを取りは
ずした場合(第6図の状態)
両側而よろい戸を取りほずした場
合(第4上司の状襲〕
両側上部エンドブラケットおよび両
側面よろい戸を取りはずした場合, 「】一i「■■一■ 固定子コイル温度上昇値
61. 5℃
60. 0℃
(抵抗法)
第7表 各種性能とJIS規格値の比較
(3, 000V50∼におけるデータ)
、
‖H‖
項 試 験 機 1 JIS・C4202
率率り
流ク
ク
レ
ベ
ト
動動大
能力
ス
起起最
91.
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【B-2b】 駆動機(三相交流かご形誘導モーター)
ポンプの周辺知識のクラスを受け持つ、ティーチャーサンコンです。 今回は、最も汎用的な電動機である「三相交流かご形誘導モータ」について説明していきます。
三相交流かご形誘導モーターは、構造がシンプル・堅牢で使いやすく、比較的安価に入手でき、一定速・可変速にも対応できるため、最も幅広く使用されているモーターの一つです。
原理
前回の講義の復習になりますが、誘導モーターは回転子として鉄を用い、固定された電機子に交流電流を流すことで回転子に誘導電流を発生させ、その電流と回転する磁場の相互作用によって回転子がつられて回る仕組みを応用したモーターです(図1)。
構造
その構造は、シャフト(軸)と、一体に回転するローター(回転子)と、ローターと相互作用してトルクを発生させるステーター(固定子)、回転するシャフトを支えるベアリング、発生した熱を逃がす外扇ファン、それらを保護するフレーム、ブラケット等から構成されます(図2)。
ローターには、溝を軸方向に対して斜めに切った斜溝回転子がよく使われています。回転子がどの位置にあっても始動トルクが一様であり、磁気的うなり音も小さいためです。かご形誘導モーターの固定子と回転子の間の空隙は、効率や力率を向上させるため、モーターの大きさにもよりますが、0. 5mm程度と極めて狭くなっています。
誘導モーターの回転子には、実際には下図3の(a)のように2個の端絡環の間を多数の銅またはアルミの棒でつないで、(b)のように成層鉄心の中に埋めたものを使用します。これをかご形回転子と呼び、かご形誘導モーターの名前の由来です。
運転特性とその選定
モーターは、負荷に対する対応能力を想定し、必要とされる能力を設定して製作されます。従って、能力以上の負荷には対応できませんし、逆に必要以上の能力を持つモーターを選定してもオーバースペックになり意味がありません。つまり、用途と必要な能力に見合った駆動機を選定することが重要です。
1.
Wikipediaの電車のページを読んでいると「 かご形三相誘導電動機 」という単語が頻繁に登場する. 電車を動かすためのモータとして,この電動機が使われている. 誘導電動機(モータ)については,学部3年の講義(電力機器工学)で勉強した. しかし,講義では基礎の理論が中心だった. 実際に電車を動かしている誘導機(かご形三相誘導電動機)について知りたい,と思って勉強してみた. かご形 って何?どういう構造? 固定子 と 回転子 ? なんで「 すべり 」が発生するのか? 上記3点を中心にしながら,基本原理についてまとめてみる. 三相誘導電動機(モータ)の回転原理 電動機は,電気エネルギー(電力)を運動エネルギー(回転)に変換する. (発電機は,運動エネルギーを電気エネルギーに変換する) その中でも (三相)誘導電動機 は,「交流」の電力を用いて運動エネルギーを生み出す. 交流の電力を用いる電動機は,ほかに 同期電動機 がある. いずれも,電動機中の回転磁界を制御することによって,スピードを制御する. 誘導機回転にかかわる物理法則 ファラデーの法則(e=-dφ/dt) 磁束の増減 に対し,それを補う方向に 起電力 \( e \) を生じる. $$ e=-\frac{d\phi}{dt} $$ 起電力が生じると,電圧が高い方から低い方へ電流が流れる. 小学校の理科の実験で,コイル中へ棒磁石を出し入れすると,コイルへ電流が流れる(電流計の針が振れる)というあの物理現象だ. フレミングの左手の法則(F=I×B) 磁束 \(\boldsymbol{B}\) 中における導体に 電流 \(\boldsymbol{I}\) を流すと, 電磁力 \( \boldsymbol{F} \) が生じる. 電磁力の方向は, \( \boldsymbol{I} \times \boldsymbol{B} \)の方向. $$ \boldsymbol{F}=\boldsymbol{I} \times \boldsymbol{B} $$ これは「 フレミング左手の法則 」とも呼ばれる. 誘導機においては,電流 \( \boldsymbol{I} \)がファラデーの法則にしたがって誘導される. これが磁束中に流れることで, 電磁力(すなわち機械力) が生じる. 「アラゴの円板」 誘導機の動作原理として「 アラゴの円板 」という装置が知られている.