かご型誘導電動機の回転するイメージを図を使って説明します(機械)

かご型誘導モータの回転原理について、参考書でも言葉を用いた説明はあります。

しかし、図を使った説明があまりなかったため、第3種電気主任技術者勉強時の私はイマイチ理解ができませんでした。

今回は図を使って回転子が回転する仕組みを記事にしてみました。

この記事を読んで、回転子が回転するイメージを少しでもつかんでいただけるとうれしいです。

それではいってみましょう。

回転原理(言葉編)

かご型誘導モータの回転原理を言葉にすると、、

こんな感じです。

それでは、図を使って言葉との整合をはかっていきます。

回転原理(図解編)

図を使って回転原理を説明していきます。

固定子はだいぶ手を抜いて書いております。申し訳ございません。。。

ただ、回転子が回転するイメージをつかるためにはこれで十分だと私は考えます。

①固定子に3相交流を与える→固定子に回転磁界が発生する

図で説明するとこんな感じになります。

磁界はN極からS極に向けて発生するので緑色の矢印のようになります。

固定子に3相交流を与えることでN-S極が黄色い矢印の向きに回転するとします。

これを上からみるとこんな感じになります。

②かごの導体部から回転磁界を見たときに、回転磁界の磁束の変化を妨げる向きに、導体に誘導電流が流れる

かご型の右側の導体に注目ください。

N-S極が青い矢印の向きに回転します。(図の①)

導体から見ると下の磁界は増え、上の磁界は減るように見えます(図の②)

この磁束の変化を妨げる向きに誘導電流が導体に流れます(図の③)

誘導電流による磁界は黄色い矢印の向きに発生しています(図の③)

この誘導電流は、かご型誘導モータを正面からみるとこんな感じです。

上向きに誘導電流が導体をながれます。

③誘導電流と固定子に発生している磁界により、かご型の導体部にフレミング左手の法則による力が発生する

モータを真上からみて考えます。

誘導電流と固定子に発生している磁界に対して、フレミング左手の法則を使ってみましょう。

そうすると図の矢印の向きに力が発生することになります。

これをS極側の導体に対してもやってみると、、、図のように上の力が働くことになります。

(S極側の力がなぜ上を向くのかは、調べてみてください。N極側がイメージできればできます!)

④この力により、かご型回転子は回転磁界の向きに回転する

図をみてください。モータを正面からみた図です。

固定子の回転磁界とかご型回転子の力の向きが同じですね!

回転磁界に引きづられるように回転子が回転しているイメージです。

このようにしてかご型誘導モータは回転しているわけです。

本日はここまでです、毎度ありがとうございました。