誘導機のすべりと脱調の違い

質問

そもそも誘導機におけるすべりがなぜ発生するのかが理解できません。

界磁が回転すれば、回転機子もいっしょにくっついて同期回転して当然と思えるのですが、なぜすべりという現象が発生するのですか？

また、同期して回転しないということはイコール＝脱調ではないかと思うのですが違うのですか？

わかりません・・・

回答No.4

burahuman · ベストアンサー

もう回答が出ていますが三相交流電動機と言う前提で考えると
＞そもそも誘導機におけるすべりがなぜ発生するのかが理解できません。
仮に界磁と回転子の回転数が全く同じなら相対速度がゼロになりますから回転子の表面に誘導電流が流れず、界磁の磁力線と相互作用を起こさず結果として回転力が発生しません。

これに対して回転子の速度が界磁のそれよりも少し遅くなれば回転子の表面を磁界が通過するので渦電流が発生しそれにより発生した磁力と界磁の磁力が反応してトルクが発生します。
ですから誘導電動機は原理的に滑りが必要になるのです。

また脱調というのは永久磁石を界磁で回している同期モーターに起こる現象で軸に大きな負荷が掛ると回転子が界磁について行けなくなる現象です。
似て非なる物ですね。

お礼

ありがとうございました。

脱調とすべりの違いを明確にご回答いただきました。
先の回答と合わせて納得できましたのでベストアンサーとさせていただきます。

補足

脱調した場合は、遅れの分だけのトルクに相当するエネルギーがジュール熱として現れると判断して良いでしょうか？

回答No.5

foobar

＃３です。補足に関して。
50Hzすべり4%なら、すべり周波数は50*0.04=2 Hzです。
2極機を考えると、回転子が(1-0.04)*50=48回転/秒で回転していて、その回転子の上で回転と同じ向きに2Hz(2回転/秒）で電流が移動しているので、回転子上の電流が作る磁界は固定子から見ると(48+2)回転/秒＝５０回転/秒で回転しているように見えます。
これは、固定子電流の作る磁界の回転速度50回転/秒と一致しています。

お礼

自己解決：

どうしても固定子または回転子いずれかは磁石という概念が捨てきれずに補足のような質問をしてしまいます。

先の回答（Ｎｏ．１，２，４）により固定子の発する磁束が回転子のコイルを切ることにより回転子に誘導電流（磁界）が発生しトルクを生じるためには【すべり】が必要であるという結論に達しました。

折角回答頂きましたがＮｏ．３および今回のＮｏ．５のご回答は今の私にとって高度な内容で混乱してしまうので今の時点では見なかったこととさせてください。ｍ（＿＿）ｍ

補足

誘導機について納得したつもりでいましたが、説明を図に書きながら考えましたがまたまた判らなくなってきました。

例えばの話
－－－－－－－
固定子側で磁界をグルグル５０回転／秒で回しているならば、回転子側は位相の遅れがあるとしても固定子側の磁界の回転にくっついて結果として同じ５０回転／秒で回転してしかるべきとおもうのですが・・・・

ようするに【すべり】という状態が生じることは回転子が固定子の磁界の回転に追従できないことであり仮に４％ものずれが生じていたらばいつかは固定子の磁界の回転に対しで回転子が周回遅れの状態になるわけですがなぜそれが許されるのですか？
そんなに磁界のズレがあったら回転不可能ではないかと思う次第です。

本当にどうしても理解できず苦しみます。
申し訳ありませんがよろしくお願いします。

回答No.3

foobar

誘導機の動作に関しては、＃１、＃２さんが説明されているので割愛します。
誘導機の回転子にはすべり周波数の交流電流が流れていて、固定子の作る磁界と、回転子電流の作る磁界は同じ速度（同期速度）で回っています。

補足

たとえば５０Hzで４％のすべりとすると【すべり周波数の交流電流】＝４８Hzということですか？

固定子の磁界は５０Hzで回転していて、回転子の磁界は４８Hzで回転する・・・これのどこが同じ速度なのか理解できません・・・

回答No.2

el156

補足の質問にお答えします。
回転子に発生した起電力によって電流が流れます。この電流は、磁界中の電流ですから、力を発生します。適当な負荷があれば(回転子をロックしてしまえば力は仕事をしません)、この力が仕事をします。又、電流が回転子の導体の抵抗を通過しますから、ジュール熱を生じます。

お礼

今まで、固定子と回転子の両方に電流を流すものに思っていたのでとんだ勘違いをしてました。

大変よくわかり一気に視界が開けてきた気がします。

ありがとうございました。

回答No.1

el156

誘導機はローターの導体に電磁誘導によってに電流が流れることによって回ります。電磁誘導によって電流が流れる為には回転磁界とローターに相対速度が必要です。従って誘導機は常に滑っていないと回ることができません。ローターの回転速度は回転磁界の回転速度よりも必ず遅くなります。
これに対してステッピングモータ等の同期モータは磁石が回転磁界に追従して回ります。追従する訳ですから磁石の方が回転磁界よりも遅れていますが、「遅れて同じ速度で」回っています。誘導機のように常に滑っているということはありません。所定以上に滑ってしまったら脱調です。

補足

早速のご回答ありがとうございます。
回答を見ながらテキストを読み返しましてみたところなんとなくですが、わかってきたような気がします。

つまり、誘導機というのは固定子巻線側だけに三相交流等を流すことで発生させる起磁力により回転子側に誘導起電力を発生させることによるトルクで回転するという意味なんですね。

回転子側にも三相交流を与えてあげるものと勘違いしてましたので、回答を頂いたことで一気に視界が開けてきたような気がします。

ところで、回転子に発生した起電力はどこへ行くのですか？
トルクや損失という形でそのエネルギーを発散させるものと考えてよいのでしょうか？