交流同期電動機というのがありますが、この『同期』というのは、いったい何と同期するのでしょうか？

質問

交流同期電動機というのがありますが、この『同期』というのは、いったい何と同期するのでしょうか？

トヨタのプリウスに採用されているのは永久磁石型なのですが、永久磁石型にもかかわらず、交流同期電動機となっています。永久磁石を用いる電動機は、通常３極直流モーターなのですが、何故永久磁石で交流モーターが回せるのですか？

回答No.5

ymmasayan

「電気自動車の仲間たち」というpdfファイルを見るといろんなモーターが使われています。
直流分巻電動機、直流直巻電動機、同期電動機、誘導電動機。
それぞれ特徴があります。
直流モータはバッテリーから直で、交流モーターはインバーター使用です。

永久磁石型同期電動機は構造簡単で効率が高くメンテナンスもしやすいです。

同期電動機は電源周波数(の整数分の１)に正確に同期して回転します。
クオーツが出来るまでは、かなり正確な電気時計としても使われていました。

最近はインバータと組み合わせて速度可変、出力可変の電動機として使われることが多くなりました。
ＶＶＶＦです。参考ＵＲＬ。

電車もドレミ電車などインバータ＋交流電動機が多くなってきました。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%AF%E5%A4%89%E9%9B%BB%E5%9C%A7%E5%8F%AF%E5%A4%89%E5%91%A8%E6%B3%A2%E6%95%B0%E5%88%B6%

回答No.4

foobar

補足
籠型誘導機の場合、回転子の導体に流れる電流（でできる磁界)と、固定子が作る回転磁界の相互作用でトルクが発生します。
回転子に電流が流れるためには、回転子を鎖交する磁束が変化する(すべりがある)必要があります。回転子を回転磁束と同期させて回転させる（回転子と磁束の相対位置が一定）と回転子導体には誘導電圧が発生せず、回転子に電流が流れません。

回転子に永久磁石（や直流の電磁石)を取り付けると、回転子の作る磁界と固定子の作る回転磁界の相互作用でトルクが発生し、回転子は回転磁界と同じ速度で回転します。

以下余談

また、回転磁界中に鉄などの磁性体を置くと、磁性体が帯磁(で用語良かったかな?)し磁界を生じます。この磁界と、回転磁界の相互作用でもトルクが発生します。
(例えば、棒状の磁性体の中心を回転軸につけると、磁性体は回転磁界に引き寄せられながら回転します(リラクタンストルク、リラクタンス機)）。

この他にも、回転子の電磁石に交流を流すタイプ(回転速度が変えられる、揚水発電で一部使われてます）の同期電動機とか、世の中には色々有ります。

回答No.3

shinkun0114

＞なぜ回転子に永久磁石が用いられるのかがわかりません。
＞籠型回転子は、反強磁性体〈胴〉で出来ていて、磁性材料じゃなくても、
＞電気子から受ける磁力線によって、回転磁界が生じ回るはずなのですが・・・？

「なぜ？」と言われても困るのですが、
かご型回転子を用いるのは誘導電動機ですよね。
構造上の違いとしか言いようがありません^^;
回転子に磁石を用いるのが同期電動機で、誘導電動機と比べて
効率が高いという特徴があります。

お礼

解りました。ありがとうございました。

回答No.2

shinkun0114

＞この『同期』というのは、いったい何と同期するのでしょうか？

　三相交流の周波数に同期します。
クルマの場合、回転速度の変化に対応しなくてはなりませんので、
インバータにより速度に応じた周波数の交流を作ります。

　よく似たものに、誘導電動機があります。
こちらも、周波数にほぼ同期しますが、原理上「すべり」があり、
完全に同期はしません。

＞何故永久磁石で交流モーターが回せるのですか？

　この場合、永久磁石は回転子に用いられます。
　固定子側のコイルに三相交流を用いますので、
固定子の磁気の変化に同期してモーターが回ります。

http://www.sendai-ct.ac.jp/groups/kanmachi_lab/PE/01smprinciple.pps

補足

＞この場合、永久磁石は回転子に用いられます。

この、なぜ回転子に永久磁石が用いられるのかがわかりません。
籠型回転子は、反強磁性体〈胴〉で出来ていて、磁性材料じゃなくても、電気子から受ける磁力線によって、回転磁界が生じ回るはずなのですが・・・？

回答No.1

foobar

同期電動機
固定子に交流を流して、回転磁界を作ったときに、この回転磁界と電動機の軸が同じ速度で（同期して）回転する電動機が同期電動機です。
同期電動機には、永久磁石をつかった永久磁石界磁同期機、電磁石を使った巻線（界磁）同期機、鉄心の形状によってトルクを出すリラクタンス機、鉄心のヒステリシスを利用したヒステリシス機などなど各種有ります。

永久磁石界磁同期機
永久磁石の回りに回転磁界をつくると、磁石は磁界につられて回転します。
で、同期電動機になります。