スターデルタ起動の話追補版皆様こんにちは今回は誘導電動機のスターデルタ起動の話です以前に誘導電動機の始動法でスターデルタ始動をご紹介しましたが実務と合わない部分が出てきましたので少し説明を加筆します平成鹿年の月骨日貧電工附属サイタマドズニーランド大学 (SDU) 学長鹿の骨記早速で

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みいかいいはた
5 years ago
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1 スターデルタ起動の話追補版皆様こんにちは今回は誘導電動機のスターデルタ起動の話です以前に誘導電動機の始動法でスターデルタ始動をご紹介しましたが実務と合わない部分が出てきましたので少し説明を加筆します平成鹿年の月骨日貧電工附属サイタマドズニーランド大学 (D) 学長鹿の骨記早速ですが下図を見て下さい図を二つ用意しました図 1 主 MC MC 誘導電動機 MC 動力制御盤配線は 6 本図 2 主 MC MC 誘導電動機 MC 動力制御盤配線は 6 本二つの図で異なる部分を太線で示しました -1-

2 さて 1 ページに記載した図 1 と図 2 では制御盤 ~ 電動機間の配線は同じですが電動機 ~ 制御盤間の配線が異なります図 2 では結線時に何やら逆転しそうですがこれで正回転になります何でこうなるのかの説明です説明に当たり電動機の巻線を下記のように表現します図 3 横から見た図奥側上から見た図巻きの方向この巻線を三相分下記のように配置します手前側図度これで集中巻で全節巻になり 2 極機になりますここでは集中巻や全節巻の説明はしませんご理解されているものとして話を進めます 120 度この巻線に三相電源を繋ぎます 120 度下記図 5 は前ページ図 1 に対応したもので図 6 に直入れの接続を示しますがこの結線と等価です図 5 図 6 回転方向誘導電動機 -2-

3 図 6の結線は図 2の結線図に対応したものです図 6 何じゃコリャ! 訳が解りませんから図 7 の様に書き換えます図 7 図 5 一部変形 120 度回転している回転方向はこの方向か? 回転方向極性が逆転している何やら怪しげな図になります右側の図は図 5 を時計回りに 120 度回したものです全体を回していますからこの図は図 5 と同じものと考えて問題有りませんこの図と図 7 を比較すると解りますが電源の位置関係は変わりませんが極性が 3 組とも 180 度変わっていますこの様な場合図 7 の回転次回の回転方向と図 5 の回転方向は同じです面倒ですが次ページにこの証明をします煩雑な説明が続きますので面倒な方は 10 ページまで読み飛ばして下さい -3-

4 解析に当たり図の描き方を少し変えます図を横断していた電線は省略し断面図のみを記載します電線の断面にが付いているものはこの瞬間に電流がこちら側から向こう側に流れていることを示しますが付いているのはこの反対です下図はこの時に流れている電流が最大値の時を描いたものです電源は交流ですから流れる電流は変化しますが図 7 は相の電流値が最大になる瞬間を描いています図 8 この様な描き方で三相分の電流及び磁束軸を描いてみましょう描き方及び解析方法は回転磁界の話の場合と同じです下記の t1~t7 のタイミングで解析します図 9 相相相 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 作図に当たっての凡例は下記とします凡例相電流の入り口 ( 全電流 ) 相電流の出口 ( 全電流 ) 相電流の入り口 (50% 電流 ) 相電流の出口 (50% 電流 ) 相電流の入り口 ( 全電流 ) 相電流の出口 ( 全電流 ) 相電流の入り口 (50% 電流 ) 相電流の出口 (50% 電流 ) 相電流の入り口 ( 全電流 ) 相電流の出口 ( 全電流 ) 相電流の入り口 (50% 電流 ) 相電流の出口 (50% 電流 ) 相電流による磁束 100% 相電流による磁束 50% 相電流による磁束 100% 相電流による磁束 50% 相電流による磁束 100% 相電流による磁束 50% -4-

5 t1 のタイミングから行きます図 5 の場合です図 10 図 11 相電流による磁束軸相電流 = 順方向 100% 相電流による磁束軸相電流 = 逆方向 50% 図 12 図 13 相電流による磁束軸相電流 = 逆方向 50% 相電流による磁束軸の単純和図 9~ 図 11 は各相の電流に依る磁束軸を単独に描いたもですこれを単純に重ね合わせると図 12 になりますこれをベクトル合成すると下図になりますベクトル合成の仕方は回転磁界の話の場合と同じです図 14 = はの 1.5 倍 t1 のタイミングの磁束軸方向及び大きさ -5-

6 次に t2 のタイミングを描きます図 15 図 16 相電流による磁束軸相電流 = 順方向 50% 相電流による磁束軸相電流 = 順方向 50% 図 17 図 18 相電流による磁束軸相電流 = 逆方向 100% 相電流による磁束軸の単純和前ページと同様の解析を行うと下図になります図 19 = はの 1.5 倍 2 のタイミングの磁束軸方向及び大きさ -6-

7 同様に t1~t7 のタイミングを描くと下記になります電流の記載は省略します図 20 t1 及び t7 t2 t3 t6 t5 t4 上記のように 1 サイクルで時計方向に 1 回転する回転磁界が出来ることが解ります図 7 の場合を次ページ以降に示します -7-

8 今度は図 7 の場合です t1 のタイミングから行きます図 21 図 22 相電流による磁束軸相電流 = 順方向 100% 相電流による磁束軸相電流 = 逆方向 50% 図 23 図 24 相電流による磁束軸相電流 = 逆方向 50% 相電流による磁束軸の単純和図 21~ 図 23 は各相の電流に依る磁束軸を単独に描いたもですこれを単純に重ね合わせると図 24 になりますこれをベクトル合成すると下図になります図 25 = はの 1.5 倍 t1 のタイミングの磁束軸方向及び大きさ -8-

9 次に t2 のタイミングを描きます図 26 図 27 相電流による磁束軸相電流 = 順方向 50% 相電流による磁束軸相電流 = 順方向 50% 図 28 図 29 相電流による磁束軸相電流 = 逆方向 100% 相電流による磁束軸の単純和前ページと同様の解析を行うと下図になります図 30 = はの 1.5 倍 2 のタイミングの磁束軸方向及び大きさ -9-

10 同様に t1~t7 のタイミングを描くと下記になります電流の記載は省略します図 31 t1 及び t7 t2 t3 t6 t5 t4 図 5 の場合を再度下記に記載します 60 度のずれは有りますが回転磁界の方向は変わっていない事が解ります図 20 再度掲載 t1 及び t7 t2 t3 t6 t5 t4-10-

11 この様に図 1 の場合と図 2 の場合はに接続した場合での回転磁界の方向は変わりませんつまり両方とも回転方向は同じですでは何故図 1 の結線は行われずに図 2 の結線にするのでしょうか? 下記に JEC37 の記載を抜粋して記載します ( 本当は著作権が有りますのでマズイのですがご勘弁下さい ) 正直申し上げて良く解らない記載ですこの記載中で開路期間中に回転子に滑りがあるととは下記のように解釈すれば良いと思っています開路期間中とは結線から結線に切り替える途中でマグネットとマグネットの両方が開いている場合を言います ( だからオープントランディションと言う ( らしい?)) 滑りがあるととは不思議な言い回しです元々誘導電動機は回転子が滑りを伴って回転していますから滑りがあるのは当たり前で滑りが無かったらトルクが出ません今回の場合は回路がオープン状態の時に回転子が減速し滑りが増加した場合と読めば良いような気がしていますオシマイ -11-

今度は下図に示すような電磁石を用意しますかなり変な格好をしていますのでヨ ~ ク見て下さい取り敢えず直流電源を繋いで見ました緑矢印は磁力線の流れを示し赤い矢印は電流の流れを示します図 2 下記に馬蹄形磁石の磁力線の流れを示します同じ図 3 この様に空間を ( 一定の ) 磁

今度は下図に示すような電磁石を用意しますかなり変な格好をしていますのでヨ ~ ク見て下さい取り敢えず直流電源を繋いで見ました緑矢印は磁力線の流れを示し赤い矢印は電流の流れを示します図 2 下記に馬蹄形磁石の磁力線の流れを示します同じ図 3 この様に空間を ( 一定の ) 磁回転磁界の話皆様こんにちは普段お世話になっている誘導電動機ですが今回はこの仕組みの話 ( の一部 ) です誘導電動機の中では回転磁界が出来ていますがこれがどうして出来るのかが参考書を読んでも良く解りません小生のアタマが悪いのだ思いますが参考書に書いてある説明では無く別の考え方をすると理解することが出来ます回転磁界の原理が解ったところで仕事に役に立つとは思えませんがまぁ知らないより知っていた方が良い程度で御読み下さい