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法政大学理工学部電気電子工学科 現在3年生
趣味はプログラミング、ランニング、釣り、カフェ巡り。まだまだ初心者ですが, プログラミング系の記事を中心に書いていきます。

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投稿日:2018年10月27日

【電気電子工学】三相誘導電動機-原理編

今回の記事では

「三相誘導電動機の原理」

について書きたいと思います。

 

 

 

 

 

まず、「三相誘導電動機の原理」を説明する前に、そもそもの基本である「誘導電動機の原理」を復習します。

 

 

 

 

 

固定子コイルによって、NからSに向かって磁界が発生していることが見てわかります。

 

コイルによって磁界が発生する「電磁誘導」について軽くおさらい。

 

 

 

 

右ねじの法則を使うと磁界が上向きにかかっていることがわかる。

受験の時やったなあ…

 

交流電流を流すと、時間によって磁界の向きが変化します。

 

 

 

 

 

 

 

では導体にそれぞれ異なる向きで電流を流してみよう。

 

 

 

 

 

フレミング左手の法則により、ローレンツ力が反時計周り方向に働き、中の回転子が回転する。

 

 

さらに回転を加えるためには、固定子コイルによって発生する磁界の向きをタイミングよく反転させればいい。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

では本題の三相誘導電動機の原理を解説する。

 

 

 

↑の色のついた丸はそれぞれ位相の異なる電流が流れる導線をを表している。

この導線に以下の位相が120°ずれた三相交流電流を流す。

 

 

 

 

ちなみに先ほど図の導線に電流の向きが描かれていたが、これはt=-(1/2)*πの時の電流の向きを表している。

 

電圧が正の時:1→2

電圧が負の時:2→1

 

の向きに電流が流れる。

このとき、Redのみ電圧が負で、BuleとGreenは正であるので、

 

R2→R1

B1→B2、G1→G2

 

となっていることがわかる。

 

 

 

このとき、導体に電流が流れるので磁界が発生する。

右ねじの法則を使うと以下の合成磁界が生成される。

 

 

 

 

 

 

また三相交流電流を流しているので、

時間ごとに合成磁界の向きが変化する。

 

 

 

 

 

 

合成磁界の向きが時間ごとに変わり、回転することがわかる。

 

 

 

 

 

この回転する磁界の中に回転させたい対象を入れる。

今回は例として、四角の閉じた導線を入れる。

 

 

 

 

 

仮に磁界が下向きにかかるとすると、ファラデーの電磁誘導の法則により、誘導起電力が生じる。

 

 

 

実際は磁場が回転することによって、磁界を減らさまいと、電流が流れ、以下のような向きで電流が流れる。

 

ローレンツ力が導線にかかるので、別の視点で見ると以下のような力がかかる。

 

 

 

 

このようにして、回転磁場と共に、回転対象も回転するのである。

 

 

 

 

以上が三相誘導電動機の原理でした。

 

 

 

 

 

 

以下のyoutubeにupされていた動画は非常に参考になったのでおすすめです。

 

 

 

最後まで読んで頂き
ありがとうございました。
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