ロータースロットの形状とサイズは、ローター抵抗と漏れ磁束に直接影響を与え、それがモーターの効率、力率、最大トルク、始動トルク、その他の性能指標に影響を与えます。影響を受ける性能は、モーター製品。
実際の運用においては、特定の性能を実現するために、他の特性に対する要求を諦めざるを得ない場合がしばしばあります。「ケーキを食べて、しかも両方手に入れることはできない」という古い諺は、まさにこの状況に当てはまります。もちろん、新素材や新プロセスにおける革新的な技術革新によって、この法則が一時的に破られることもあります。例えば、「接着剤粉末の少ないマイカテープ」を主材料とし、「真空加圧浸漬コーティング」という新プロセス技術を組み合わせた高電圧モータ絶縁システムの応用初期段階では、絶縁厚の低減と耐電圧・耐コロナ性の向上という点で、「ケーキを食べて、しかも両方手に入れる」という効果を一時的に実現しました。しかし、それでもなお、法則の制約から完全に逃れることはできず、常に扱いにくい矛盾や困難に直面せざるを得ません。
1. 始動性能と過負荷容量の性能バランス
モータの過負荷容量を向上させるためには、最大トルクを増加させる必要があり、そのためにはロータの漏れリアクタンスを低減する必要があります。また、始動プロセス中の小さな始動電流と大きな始動トルクを満たすためには、ロータの表皮効果を可能な限り増加させる必要がありますが、ロータのスロット漏れ磁束と漏れリアクタンスは必然的に増加します。
2．効率性と初期性能のバランス
ローター抵抗を増加させることで、ロータースロットを小さくしたり、ダブルケージローターを使用したりするなど、モーターの始動性能を向上させることができることは分かっていますが、ローター抵抗と漏れ電流の増加により、ステーターとローターの銅損が大幅に増加し、効率が低下します。
3. 力率と始動性能の間のチェックとバランス
モーターの始動性能を向上させるために、浅い溝、凸状の溝、ナイフ状の溝、深い溝、または二重かご状の溝などを使用して始動時のローター抵抗を増加させる表皮効果を利用しますが、最も直接的な影響は、ロータースロットの漏れが減少すること、ローターの漏れインダクタンスが増加すること、ローターの無効電流が増加することであり、ほとんどの場合、力率の低下に直接つながります。
4. 効率と力率の性能チェックとバランス
ローターのスロット面積が増加して抵抗が減少すると、ローターの銅損が減少して効率が自然に向上します。しかし、ローターヨークの磁気透過面積が減少するため、磁気抵抗が増加して磁束密度が増加し、鉄損が増加して力率が低下します。効率を最適化目標とする多くのモーターでは、常にこの現象が発生します。効率の向上は確かに顕著ですが、定格電流が大きく、力率が低くなります。顧客は、高効率モーターは通常のモーターほど良くないと不満を言います。
モーター設計においては、利得と損失に関する多くの問題が存在する。本稿では、外部特性のみを取り上げる。これらの性能関係のバランスを取るためには、内部特性を深く探求し、利得と損失の反復的思考モードを巧みに適用して、いわゆる矛盾や不都合を解消する必要がある。
投稿日時：2024年8月12日