モーターには多くの種類がありますが、電源によると、AC モーターと DC モーターにすぎません。 では、AC電源とDC電源の両方を使用できるモーターはありますか?
答えは、はい、これから紹介する単相直励（直列励磁）モータもその一つです。
単相直列励磁 (直列励磁) モーターは非常に一般的です。 ハンドドリル、アングルグラインダー、小型家電などの各種ハンドヘルド電動工具は、主に単相直列励磁（直列励磁）モーターを使用しています。 このモーターの一番の特徴はカーボンブラシです。
単相直励（直列励磁）モーターの仕組み
単相直励（直列励磁）モータの構造は、基本的に直流直励モータと同じです。
固定子は鉄心と励磁巻線で構成され、回転子は鉄心と電機子巻線、整流子、回転軸で構成されています。 励磁巻線と電機子巻線はともに巻線であり、両者はカーボンブラシと整流子を介して直列回路を形成し、これが直列励磁の原点でもあります。
固定子巻線、すなわち界磁巻線は、一般に一対の磁極のみを有する。 回転子巻線、つまり電機子巻線のコイルは閉じておらず、カーボンブラシが接触しているときだけ閉ループが形成されます。
単相直巻電動機の動作原理
直列モーターと直流直列モーターの構造は同じなので、両者の瞬間的な動作状態は同じです。 最初にDCシリーズモーターの動作原理を理解してから、少し変更してシリーズモーターの働きを理解することができます。 原理。
直列励磁モーターの動作原理は、以前の教科書で述べたように比較的単純です。
電流は左側のコイルに入り、回転子巻線を通過し、右側のコイルから出ます。 電流の磁気効果により、固定子巻線は、図の N から S の方向の磁場を生成します。 電流の向きが決まっているので、磁場の向きも決まっています。
同時に、電流が流れる回転子巻線は電磁力の影響を受け、その方向は左手の法則に従って判断できます。 N 極と S 極の範囲にあるコイルには同じ量の力がかかりますが、方向が異なり、電磁トルクによってローターが回転し始めます。
電磁力と慣性により、ローターが半円回転した後、整流子の存在により、ローターコイルに流れる電流の方向が変化し、Nの範囲の力の方向がと S は変化せず、ローターは回転し続けます。 降りる。
これがDCシリーズモーターの動作原理です。 単相直列モーターは交流に接続されているため、電流の方向は常に変化しており、固定子巻線によって生成される磁場の方向も変化していますが、回転子巻線の電流方向は同期して変化します。 であるため、ローターの力の方向は変わりません。
整流子について一言言いたいと思います。 直流に接続する場合、整流子は回転子巻線電流の方向を変える役割を果たしますが、交流に接続する場合、方向の変化は交流電流自体の特性によって引き起こされます。 相直列モーターで整流子を呼ぶのは特に適切ではないようです。 なお、左右の手の法則、アンペアの法則、電磁誘導などについては、前回の記事で紹介済みなのでここでは割愛します。 それが必要な友人は、三相非同期モーターに関する以前の記事に行くことができます。
単相直励（直列励磁）モータの特徴
直列モーターは、コンデンサーなしで始動できる、始動速度が速い、始動トルクが大きいなどの利点がありますが、騒音が大きい、カーボンブラシが摩耗しやすい、電磁干渉が強いなどの欠点もあります。
直巻電動機はなぜ始動トルクが大きいのですか？
最初にトルク式を見てください: T=Ct*Φ*Ia、ここで Ct はトルク定数で、モーターの構造に関連しています。 Φ はエアギャップフラックスです。 Ia は電機子電流です。 モータが決まると、直列モータのトルクは主に磁束と電機子電流に関係していることがわかります。
以前の記事では、磁束線を切断するときに巻線が逆起電力を誘導することを既に学習しています。 速度が上がるほど、逆起電力が大きくなり、巻線電流の制限が大きくなります。
直列モーターの場合、固定子磁界の位置は固定されています。 電源投入の瞬間、回転子と固定子は比較的静的であり、磁束線を切断しないため、逆起電力はありません。 このときの電流は非常に大きく、磁束と電機子電流も大きく、発生する電磁トルクも大きくなります。 回転速度が増加すると、逆起電力が増加し、電流が減少し、トルクが減少します。
これはシリーズモーターの特徴です。 速度が遅いほど、トルクは大きくなります。 ハンドヘルド電動工具を使用するときは、この感覚を持っている必要があります。
直列モーターは始動にコンデンサーを必要としないので、電動工具のコンデンサーは何をしますか?
直列モーターは、始動コンデンサーまたは運転コンデンサーを必要としません。 コンデンサの追加は、主にフィルタリングに使用されます。これは、電気的特性の改善、カーボン ブラシのスパークの低減、モーターの寿命の改善、および電磁干渉の低減に使用されます。
最後に書く：
前回の記事で述べたように、私は通常、主にメンテナンスを行い、表面の障害に注意を払いますが、原理にはあまり注意を払いません。 他の人から根本的な質問をされたとき、私はそれをどのように表現したらよいかわかりません。 原理を知ることは、今後の仕事に必ず役立つと思います。 最後に、修正は大歓迎です。
