誘導電動機の回転速度の式
誘導電動機の速度制御方法には、多くの方式があります。
誘導電動機の回転速度\(N[min^{-1}]\)は、次の式で表されます。
この式から、\(f\)、\(s\)、\(p\)のどれかを変化させれば回転速度\(N[min^{-1}]\)も変化します。そのことを利用し、速度制御を行います。
\(\displaystyle N=N_s(1-s)=\frac{120f}{p}(1-s)\)
\(N[min^{-1}]\)：回転速度
\(N_s[min^{-1}]\)：同期速度
\(f[Hz]\)：周波数
\(s\)：すべり
\(p\)：極数
回転速度制御方法一覧
速度制御方式を、一覧表にまとめました。
| 制御方式 | 変化値 | 速度範囲 | 効率 | 概要・特徴 |
|---|---|---|---|---|
| 一次周波数制御 | f | ◎広い | ◎高い | 最も普及している制御方式 ・VVVFインバータ ・サイクロコンバータ を使用して、\(\frac{V}{f}\)が 一定になるように制御します |
| 極数制御 | p | △段階式 | ◎高い | 固定子巻線の接続を変えることで 極数pを切り替えるため、構造は簡単 |
| 一次電圧制御 | s | △狭い | ×低い | 一次電圧を下げる方式です 電圧を下げると二乗に比例して トルクも低下するため、 低速域では効率が極端に悪化します |
| 二次抵抗制御 | s | ○広い | ×低い | 巻線形誘導電動機専用の制御方式 始動特性の改善もできるが、 抵抗器による電力損失が大きいです |
| 二次励磁制御 | s | ○広い | ○中 | 巻線形誘導電動機専用の制御方式 二次抵抗に相当する電力を 電動機外に返す方法 クレーマ方式・セルビウス方式があります |
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