非同期モータと同期モータの違い

1.動作原理：
非同期モータの動作原理は、誘導モータの動作原理に基づいています。非同期モータのローターが回転磁界の影響を受けると、誘導モータに誘導電流が発生し、トルクが発生してローターが回転を始めます。この誘導電流は、ローターと回転磁界の相対運動によって発生します。そのため、非同期モータのローター速度は常に回転磁界の速度よりもわずかに低くなります。そのため、「非同期」モータと呼ばれます。
同期モータの動作原理は、同期モータの動作原理に基づいています。同期モータのローター速度は回転磁界の速度と正確に同期するため、「同期」モータと呼ばれます。同期モータは、外部電源と同期した交流電流を介して回転磁界を発生させ、ローターも同期して回転します。同期モータでは通常、ローターを回転磁界と同期させるため、界磁電流や永久磁石などの外部装置が必要です。

2. 構造上の特徴：
非同期モータの構造は比較的単純で、通常はステータとローターで構成されます。ステータには3つの巻線があり、それぞれが電気的に120度ずつずれて配置され、交流電流によって回転磁界を発生させます。ローターには通常、回転磁界を誘導してトルクを発生させる単純な銅導体構造が設けられています。
同期モータの構造は比較的複雑で、通常はステータ、ロータ、そして励磁システムで構成されます。励磁システムは、回転磁界を発生させるために直流電源または永久磁石を使用します。また、ロータには通常、励磁システムによって生成された磁界を受けてトルクを発生させる巻線が配置されています。

3.速度特性：
非同期モータのローター速度は常に回転磁界の速度よりわずかに低いため、負荷の大きさに応じて速度が変化します。定格負荷時には、速度は定格速度よりわずかに低くなります。
同期モータのローター速度は回転磁界の速度と完全に同期しているため、速度は一定であり、負荷の大きさの影響を受けません。そのため、同期モータは精密な速度制御が求められる用途において優位性を発揮します。

4. 制御方法：
非同期モータの速度は負荷の影響を受けるため、正確な速度制御を実現するには通常、追加の制御装置が必要です。一般的な制御方法には、周波数変換速度制御とソフトスタートがあります。
同期モータは一定速度であるため、制御は比較的簡単です。速度制御は、励磁電流または永久磁石の磁界強度を調整することで実現できます。

5. 応用分野：
非同期モーターは、構造がシンプルでコストが低く、高出力・高トルクの用途に適しているため、風力発電、ポンプ、ファンなどの産業分野で広く使用されています。
同期モーターは一定の速度と強力な精密制御機能を備えているため、電力システムの発電機、コンプレッサー、コンベアベルトなど、精密な速度制御が必要な用途に適しています。

一般的に、非同期モータと同期モータは、動作原理、構造特性、速度特性、制御方法、そして応用分野において明らかな違いがあります。これらの違いを理解することで、特定のエンジニアリングニーズに適したモータの種類を選択するのに役立ちます。

ライター：シャロン