どの正規の交流電圧で直流直列モータが適切に動作するでしょうか
DCシリーズモーターは直流（DC）電源で動作するように設計されており、フィールド巻線とアーマチャーレ巻線が直列に接続されているのが特徴です。しかし、特定の特殊な条件下では、DCシリーズモーターは適切な交流（AC）電圧でも動作することができます。以下に、DCシリーズモーターがAC電圧でどのように機能するかについて詳しく説明します。
DCシリーズモーターの動作原理
DC動作：
直列接続のフィールド巻線とアーマチャーレ巻線：DC電源では、フィールド巻線とアーマチャーレ巻線が直列に接続され、単一の回路を形成します。
電流と磁界：フィールド巻線を通る電流により磁界が生成され、アーマチャーレ巻線を通る電流により回転トルクが生じます。
速度特性：DCシリーズモーターは高い起動トルクと広い速度範囲を持ち、重負荷や起動時に高トルクが必要な用途に適しています。
AC電圧での動作
基本原理：
AC電圧：AC電圧下では、電流の方向が周期的に変化します。
磁界の変化：フィールド巻線によって生成される磁界も変化しますが、フィールド巻線とアーマチャーレ巻線が直列に接続されているため、モーターは依然として回転トルクを生じることができます。
動作条件：
周波数：AC電圧の周波数はモーターの動作にとって重要です。低い周波数（例えば50 Hzまたは60 Hz）は、AC電圧で動作するDCシリーズモーターには一般的に適しています。
電圧レベル：AC電圧の振幅はDCモーターの定格電圧に一致する必要があります。例えば、DCモーターが120V DCで定格されている場合、AC電圧のピーク値は約120V（つまり有効値は約84.85V AC）であるべきです。
波形：理想的なAC電圧波形は正弦波であり、これにより高調波歪みとモータービブラシが最小限に抑えられます。
考慮事項：
ブラシとコマタ：DCシリーズモーターは電流の換流のためにブラシとコマタを使用します。AC電圧下では、ブラシとコマタの作動条件がより厳しくなり、スパークや摩耗が増加する可能性があります。
温度上昇：損失の増加により、AC電圧下ではモーター内の温度上昇が高くなる可能性があります。
性能の変化：モーターの起動トルクと速度制御特性は影響を受け、DC電力下での性能ほど良くない場合があります。
具体的な例
定格電圧120V DCのDCシリーズモーターを想定します。このモーターをAC電圧で動作させるには、以下のパラメータを選択できます。
AC電圧の有効値：約84.85V AC（ピーク値約120V AC）。
周波数：50 Hzまたは60 Hz。
結論
DCシリーズモーターは適切なAC電圧で動作することができますが、正しい周波数、電圧振幅、および波形などの条件を満たす必要があります。また、ブラシとコマタの作動条件、温度上昇、モーターの性能変化にも注意を払う必要があります。可能であれば、最適な性能と信頼性を確保するために、AC電力用に特別に設計されたモーターを使用することをお勧めします。
