巻線ロータ誘導電動機とは何ですか

ワウンドローターエンジンとは何か

ワウンドローターエンジンの定義

ワイヤーワウンドローターエンジン（スリップリングエンジンまたは円形エンジンとも呼ばれる）は、高トルクを提供するように設計された特殊な三相交流誘導モーターです。これは、外部抵抗をロータ回路に接続することで達成されます。モーターのロータはワウンドロータであり、そのため、ワウンドロータまたはフェーズワインディング誘導モーターと呼ばれることもあります。

スリップリング誘導モーターの動作速度はロータの同期速度と等しくないため、非同期モーターとも呼ばれます。

ワウンドローターモーターダイアグラム

ワウンドローターエンジンのスターターはスクエアケージ誘導モーターと同じです。モーターのロータによって巻かれた極の数は、スターターの極の数と同じです。

ロータには三相絶縁ワイヤが巻かれ、それぞれブラシを通じてスリップリングに接続されています。ブラシは電流を集め、ロータワイヤングとの間でそれを送受信します。

これらのブラシはさらに三相星接続可変抵抗器に接続されています。以下の図はワウンドローターエンジンダイアグラムを示しています。

ワイヤーワウンドローターエンジンでは、星接続の可変抵抗器を使用してロータ回路に外部抵抗を追加することでトルクが増加します。

モーターの速度が増加すると、可変抵抗器の抵抗は徐々にカットされます。この追加抵抗により、ロータのインピーダンスが増加し、ロータ電流が減少します。

ワウンドローターエンジンの起動

ロータ抵抗/可変抵抗器による起動

スリップリング誘導モーターは、通常、スタータ端子に全線電圧を適用して起動されます。

起動電流の値は、ロータ回路に可変抵抗を導入することによって調整されます。制御抵抗は星接続の可変抵抗器の形式をとります。モーターの速度が増加すると、抵抗は徐々にカットされます。

ロータ抵抗を増加させることで、起動時のロータ電流とスタータ電流が減少しますが、同時に力率が増加することでトルクが増加します。

前述のように、ロータ回路における追加抵抗により、スリップリングモーターは適度な起動電流で高い起動トルクを生み出すことができます。

したがって、ワウンドロータまたはスリップリングモーターは常に一定の負荷下で起動することができます。モーターが正常条件下で動作しているとき、スリップリングはショートされ、ブラシは取り外されます。

速度制御

ワウンドロータまたはスリップリング誘導モーターの速度は、ロータ回路の抵抗を変更することで制御できます。この方法はスリップリング誘導モーターにのみ適用可能です。

モーターが動作しているときに、ロータ回路に全抵抗を接続すると、モーターの速度が低下します。

モーターの速度が低下すると、必要なトルクを生み出すためにロータ回路により多くの電圧が誘導され、これによりトルクが増加します。

同様に、ロータ抵抗が減少すると、モーターの速度が増加します。以下の図はスリップリング誘導モーターの速度-トルク特性を示しています。

図に示すように、各相のロータ抵抗がR1の場合、モーターの速度はN1になります。Rでのモーターのトルク-速度特性は青い線で示されています。

次に、各相のロータ抵抗がR2に増加すると、モーターの速度はN2に減少します。Rでのモーターのトルク-速度特性は緑色の線2で示されています。

ワウンドローターモーターの利点

• 高い起動トルク - スリップリング誘導モーターは、ロータ回路に外部抵抗があるため、高い起動トルクを提供できます。

• 高い過負荷容量 - スリップリング誘導モーターは高い過負荷容量を持ち、重負荷下でも滑らかな加速が可能です。

• スクエアケージモーターと比較して低い起動電流 - ロータ回路の追加抵抗により、ロータインピーダンスが増加し、起動電流が減少します。

• 可変速度 - ロータ回路の抵抗を変更することで速度を調整できます。したがって、「可変速度モーター」とも呼ばれます。

• 力率の向上

一般的な用途

ワイヤーワウンドローターモーターは、高トルクと可変速度を必要とする高電力産業アプリケーション、例えばクレーン、リフト、エレベーターなどに使用されます。