AC馬達 感應馬達的構造與動作原理

感應馬達的結構

下圖顯示了感應馬達的結構。

AC馬達結構
端箍
是透過切割/精加工壓鑄鋁合金塊而製成。壓入馬達外殼內。
滾珠軸承
轉子
由疊層磁鋼片和壓鑄鋁合金導體組成。
彈簧
定子
由堆疊的電磁鋼板製成的定子鐵芯、聚酯護套銅線繞組及絕緣薄膜組成。
馬達外殼
由鋁合金壓鑄塊切割/精加工而成。

感應馬達的構造與動作原理

感應馬達(感應馬達)是透過電磁感應效應產生旋轉力的馬達。
此外,我們經營的AC馬達中,可逆馬達、力轉矩馬達、附電磁剎車馬達、防塵・防水馬達、離合器・剎車馬達等類型(分類),在特性和附加功能上有所不同。然而,其工作原理本身與感應馬達相同。

使用Arago圓盤的說明

用Arago圓盤解釋感應馬達的工作原理。

用感應馬達取代Arago圓盤

當以感應馬達的實際部件取代Arago圓盤時,磁鐵對應於定子產生的旋轉磁場,而銅板(導體)對應於轉子。

用AC馬達更換Arago圓盤
用AC馬達取代Arago圓盤

轉子採用鋁和鐵設計為籠子轉子,可有效提取旋轉動力。

籠式轉子
籠式轉子

關於旋轉磁場

以2極馬達的定子為例,對定子中產生的旋轉磁場進行說明。
感應馬達有2個繞組,一個主繞組和一個輔助繞組。

2極馬達定子
2極馬達定子

在實際使用單相電源的感應馬達中,連接如下。

電容器、馬達和電源之間的連接
電容器、馬達和電源之間的連接

來自電源的電流直接流向主繞組,電流經由進相電容器流向輔助繞組。
此時,輔助繞組中流過的電流將成為與主繞組中流過的電流反相90°電角的波形。

旋轉磁場
旋轉磁場

從①到④的每次,定子中都會產生如上圖所示的磁極,遵循右手螺旋定則。如果我們觀察從①到②到③到④的時間推移,①中位於3點鐘位置的N極從3點鐘位置開始像順時針方向旋轉一樣變化依次為6點、9點、12點。
這是定子中產生的旋轉磁場。

現在考慮連接到進相電容器的輔助繞組中沒有電流的情況。此時,上圖的②、④狀態不會發生,而是從①變成③。N極的位置從3點鐘變成了9點鐘,改變了180°,雖然看起來磁極旋轉了,但不清楚它的旋轉方向是順時針還是逆時針。
當以這種方式使用單相電源運作時,透過使用進相電容器產生異相電流,從而產生固定方向的旋轉磁場。

當馬達在三相電源上運作時,則不需要進相電容器。
這是因為三相電源具有預先定義的異相波形。

三相電源波形
三相電源波形
  • 感應馬達的構造與動作原理
  • 感應馬達的轉速―轉矩特性
  • 感應馬達的溫度上升
  • 可逆馬達的構造
  • 可逆馬達的轉速―轉矩特性
  • 可逆馬達的運轉時間與溫度上升
  • 電磁剎車的構造及壽命
  • 離合器・剎車馬達的構造與動作
  • 過熱保護裝置
  • 電容器
  • 力矩馬達概述
  • 轉矩馬達的轉速―轉矩特性
  • 使用環境超過海拔1000 m時