ケージ型 AC モーターのサプライヤーとして、私は長い間、これらの気の利いた機械を扱う機会に恵まれてきました。産業機械から家庭用電化製品に至るまで、あらゆる機器に電力を供給しています。しかし、人生のあらゆるものと同様に、彼らにも欠点がないわけではありません。このブログでは、かご形ACモーターの欠点について豆知識をこぼしていきます。
始動トルクの制限
ケージ型 AC モーターについて最初に気づくことの 1 つは、始動トルクが限られていることです。初めてケージ AC モーターのスイッチを入れると、速度が上がるまでに少し時間がかかります。これは、モーターの設計上、イニシャルトルクがそれほど大きくならない状況が発生するためです。重機やベルトコンベアなど、高い始動トルクが必要な用途では、これは大きな苦痛となる可能性があります。
このように考えてみてください。ケージ型 AC モーターを備えた大きくて重い機械を始動させようとすると、動き出すのに苦労するかもしれません。起動時間が長くなる可能性があり、場合によっては、マシンを起動しようとしてモーターが過熱する可能性もあります。これは生産性に影響を与えるだけでなく、時間の経過とともにモーターが損傷する可能性もあります。
速度制御の課題
もう 1 つの欠点は、ケージ型 AC モーターの速度制御が難しいことです。他のタイプのモーターとは異なり、ケージ型 AC モーターは、電源の周波数とモーターの極数によって決まる比較的固定された速度で動作します。速度を変更するのは、思っているほど簡単ではありません。
確かに、いくつかの外部デバイスを使用して速度を調整することはできますが、これらは高価であり、セットアップが複雑になる可能性があります。異なる段階で異なる速度が必要な製造プロセスなど、正確な速度制御が必要なアプリケーションの場合、ケージ型 AC モーターは最適な選択ではない可能性があります。速度制御装置に多額の費用を費やすことになるかもしれませんが、それでも必要なレベルの制御が得られない可能性があります。
低負荷時の効率
ケージ型 AC モーターは通常、最大負荷容量またはそれに近い状態で動作しているときに、最高効率で動作するように設計されています。ただし、現実世界の多くのアプリケーションでは、モーターは部分負荷で動作することがよくあります。そしてそこから問題が始まります。
かご型 AC モーターが低負荷で動作すると、効率が大幅に低下します。これは、目の前のタスクを実行するために必要以上のエネルギーを消費することを意味します。時間の経過とともに、これはエネルギー料金の上昇につながる可能性があり、コスト削減を目指す企業にとって大きな懸念事項となります。たとえば、建物の換気システムでは、モーターが常にフル稼働する必要があるわけではありませんが、ケージ AC モーターは、低負荷でより効率的な代替モーターよりも多くの電力を消費します。
高い突入電流
ケージ型 AC モーターの電源を初めて入れると、突入電流として知られる大量の電流が流れます。この突入電流は、モーターの通常の動作電流よりも数倍大きくなる可能性があります。特に電気システムにおいて、いくつかの問題が発生する可能性があります。
1 つは、電力供給システムに負担をかける可能性があることです。高い突入電流は電力網に電圧降下を引き起こす可能性があり、同じシステムに接続されている他の機器に影響を与える可能性があります。場合によっては、サーキットブレーカーが作動し、予期せぬダウンタイムが発生する可能性もあります。これは、多数のモーターが同時に起動される可能性がある産業環境では特に懸念されます。
限られた力率
力率は、電気機器が供給される電力をどの程度効率的に使用するかを示す尺度です。ケージ型 AC モーターは通常、特に低負荷時に力率が比較的低くなります。力率が低いということは、モーターが動作に実際に必要な電流よりも多くの電流を電源から消費していることを意味します。
これはエネルギーを無駄にするだけでなく、電力会社から追加料金を請求される可能性もあります。多くの電力会社は力率に基づいて企業に料金を請求しており、力率が低いと電気料金が高くなる可能性があります。したがって、ビジネスでケージ AC モーターを使用している場合、必要以上に電気料金を支払うことになる可能性があります。
メンテナンス要件
ケージ型 AC モーターは一般に比較的信頼性が高いと考えられていますが、それでも定期的なメンテナンスが必要です。スムーズな動作を確保するには、モーターのベアリングに注油し、定期的に検査する必要があります。時間の経過とともにモーターの絶縁も劣化し、電気的な問題が発生する可能性があります。
メンテナンスを怠った場合、モーターの性能が低下し、早期に故障する可能性もあります。これは、メンテナンスのために時間と費用を確保する必要があることを意味しますが、特に中小企業やリソースが限られている事業の場合、これは面倒な作業となる可能性があります。
騒音・振動
ケージ型 AC モーターは非常に騒音が大きく、動作中にかなりの振動が発生することがあります。特にオフィスや病院など、静かな作業環境が求められる環境では、騒音が迷惑になることがあります。振動も問題を引き起こす可能性があります。
過度の振動は、モーターやモーターが接続されている機器の機械的摩耗を引き起こす可能性があります。ボルトやその他のコンポーネントが緩む可能性があり、時間が経つとモーターが損傷し、寿命が短くなる可能性があります。場合によっては、追加の振動減衰装置を設置する必要があり、コストが増加します。
可変周波数ドライブ (VFD) への適応性が限定的
VFD を使用してケージ AC モーターの速度を制御することはできますが、いくつかの制限があります。すべてのケージ AC モーターが VFD で適切に動作するように設計されているわけではありません。一部のモーターでは、VFD と使用すると、過熱、絶縁破壊、電気的ストレスの増加などの問題が発生する可能性があります。
つまり、VFD を使用してケージ AC モーターの速度を制御する場合は、モーターに互換性があることを確認する必要があります。そうしないと、モーターが期待どおりに動作しなかったり、モーターの寿命が短くなったりする可能性があります。
これらの欠点にもかかわらず、ケージ型 AC モーターは依然として多くの用途でその役割を果たしています。シンプルで信頼性が高く、比較的安価に製造できます。についてさらに詳しく知りたい場合は、三相かご形誘導電動機、マルチスピードモーター、 または電動モーターかご、お気軽にお問い合わせください。お客様の具体的なニーズについて話し合い、ケージ型 AC モーターがお客様にとって適切な選択であるかどうかを確認いたします。新しいモーターの購入を検討している場合でも、既存のモーターの性能向上に関するアドバイスが必要な場合でも、当社がお手伝いいたします。調達に関する議論を開始するには、お気軽にお問い合わせください。
参考文献
- チャップマン、SJ (2012)。電気機械の基礎。マグロウ - ヒル。
- AE フィッツジェラルド、C. キングスレー ジュニア、SD ウーマンズ (2003)。電気機械。マグロウ - ヒル。