電気モーターの主なコンポーネントは何ですか?

ちょっと、そこ！私は電気部品のサプライヤーとして、あらゆる種類の電気モーターとそのコンポーネントを長年扱ってきました。このブログでは、これらの気の利いた機械についてより深く理解できるように、電気モーターの主要コンポーネントを詳しく説明します。

ステータ

ステーターから始めましょう。ステータは電気モーターの固定部分です。それはすべてをまとめる基礎のようなものです。コアと巻線で構成されます。コアは通常ラミネート鋼板で作られます。これらの積層は、エネルギーを浪費し、モーターの発熱を引き起こす可能性がある渦電流損失を低減するのに役立ちます。

巻線は、コアの周りに巻かれたワイヤのコイルです。これらの巻線に電流が流れると、磁界が発生します。この磁場の強さと方向は、電流の量と巻線の配置方法によって異なります。モーターの種類が異なれば、固定子巻線の構成も異なります。たとえば、三相誘導モーターでは、固定子巻線は回転磁界を生成するように配置されています。この回転磁界がモーターを動かすのです。

ローター

次はモーターの回転部分であるローターです。ローターにはさまざまな種類がありますが、最も一般的な 2 つはリスケージローターと巻線ローターです。

かご型ローターはシンプルで堅牢です。これは、周囲のスロットに配置された導電バーを備えた積層コアで構成されています。これらのバーはエンドリングによって両端が短絡されており、リスカゴのような外観を与えています。固定子からの回転磁場がかご型回転子の導電性棒を横切ると、棒内に電流が誘導されます。この電流は独自の磁場を生成し、この磁場がステーターの磁場と相互作用してローターを回転させます。

一方、巻線ローターには、ステーター巻線と同様の巻線があります。これらの巻線はローターシャフトのスリップリングに接続されています。外部抵抗をスリップリングに接続して、ローター電流を制御し、モーターの速度とトルクを制御できます。巻線ローターモーターは、一部の産業機械など、可変速制御が必要な用途でよく使用されます。

ベアリング

ベアリングはローターを支え、スムーズに回転させるために欠かせない部品です。モーターの回転部分と固定部分の間の摩擦を軽減します。電動モーターで使用されるベアリングには、ボールベアリングとスリーブベアリングの 2 つの主なタイプがあります。

ボールベアリングは、内輪と外輪の間を転がるボールで構成されています。ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方に耐えることができ、小型から中型のモーターによく使用されます。インストールとメンテナンスが比較的簡単です。

ジャーナルベアリングとも呼ばれるスリーブベアリングは、スリーブまたはブッシュ内で回転するシャフトで構成されています。摩擦を軽減するためにオイルまたはグリースが塗布されています。スリーブベアリングは大型モーターでよく使用され、高いラジアル荷重に耐えることができます。ただし、ボールベアリングに比べてメンテナンスが必要になります。

整流子とブラシ（DCモーター用）

DC モーターを扱う場合は、整流子とブラシが必要になります。整流子は、ローターシャフトに取り付けられたスプリットリングデバイスです。その主な機能は、適切なタイミングでローター巻線の電流の方向を反転することです。これにより、ローター内の磁場が常にステーターの磁場と相互作用し、継続的な回転を生み出すことが保証されます。

ブラシはカーボンまたはグラファイトでできており、整流子と接触しています。これらは、電源からローター巻線に電流を伝導します。時間が経つとブラシが磨耗してしまうため、交換する必要があります。そのため、DC モーターの定期メンテナンスにはブラシの確認と交換が必要になることがよくあります。

冷却システム

電気モーターは動作中に、巻線の電気損失とベアリングの機械損失により熱を発生します。この熱が適切に放散されないと、モーターの絶縁が損傷し、モーターの寿命が短くなる可能性があります。そこで登場するのが冷却システムです。

電気モーター用の冷却システムにはさまざまな種類があります。最も一般的なのは空冷システムです。空冷モーターでは、通常、ローターシャフトにファンが取り付けられています。ローターが回転すると、ファンが空気を吸い込み、モーターの表面に吹き付けて熱を奪います。一部の大型モーターには、ダクトとヒートシンクを備えたより複雑な空冷システムが搭載されている場合があります。

別のタイプの冷却システムは液体冷却システムです。このシステムでは、液体、通常は水または水とグリコールの混合物が、モーターのフレーム内のチャネルを通って循環します。液体はモーターから熱を吸収し、熱交換器に伝達し、そこで環境に放散されます。水冷モーターは、空冷では不十分な高出力アプリケーションでよく使用されます。

囲い

電気モーターの筐体は、電気モーターを環境から保護します。モーターのコンポーネントに損傷を与える可能性のあるほこり、汚れ、湿気、その他の汚染物質を防ぎます。エンクロージャにはさまざまなタイプがあり、それぞれが特定の環境向けに設計されています。

オープン防滴 (ODP) エンクロージャには、空気を自由に循環させる開口部があり、滴下した水がモーターに入るのを防ぐように設計されています。清潔で乾燥した屋内環境でよく使用されます。

全閉外扇 (TEFC) エンクロージャは完全に密閉されており、エンクロージャの外側にあるファンがモータの表面に空気を吹き付けて冷却します。 TEFC モーターは、ほこりの多い環境や汚れた環境に適しています。

可燃性ガスや粉塵などの危険な環境では、防爆エンクロージャが使用されます。これらのエンクロージャは、モーター内部で発生する可能性のある爆発を封じ込め、周囲の環境への拡散を防ぐように設計されています。

結論

これで、電気モーターの主要コンポーネントが完成しました。各コンポーネントはモーターの動作において重要な役割を果たしており、それらがどのように連携して動作するかを理解することは、アプリケーションに適切なモーターを選択し、効率的に動作し続けるのに役立ちます。

DAF 1916689 Solenoid Valve DAF1916689 Magnetic Valve 1803518

交換部品であろうとアップグレードであろうと、モーター用の電気部品をお探しの場合は、ぜひご相談ください。お気軽にお問い合わせください。ニーズについてご相談ください。当社は、お客様の電動モーター要件に最適なソリューションを見つけるために協力します。

参考文献

AE フィッツジェラルド、C キングスレー、SD ウーマンズ (2003)。電気機械。マグロウ - ヒル。
チャップマン、SJ (2012)。電気機械の基礎。マグロウ - ヒル。