なぜ誘導電動機の効率は変圧器よりも低いのでしょうか?
1.回転損失:
* 摩擦損失と風損損失: 誘導モーターには回転部品があり、ベアリングとの摩擦や空気抵抗が発生し、機械エネルギーの損失につながります。
* コアロス: モーターのコア内の回転磁界は渦電流とヒステリシス損失を誘発し、効率低下の原因となります。
2.スリップ:
* 誘導モーターは回転磁界に依存してローター内に電流を誘導します。しかし、ローターは磁界よりもわずかに遅く回転するため、「スリップ」と呼ばれる現象が発生します。この滑りによりエネルギー損失が発生します。
3.銅損:
※誘導電動機の固定子巻線や回転子巻線には抵抗があり、電流が流れることで銅損が発生します。これらの損失は負荷とともに増加します。
4.負荷変動:
※誘導電動機の効率は負荷により変化します。低負荷では、銅損は比較的低くなりますが、固定損失(鉄損、摩擦)が大きくなり、効率が低下します。高負荷では銅損が増加し、効率も低下します。
5.変圧器の効率:
* 変圧器は以下の機能を備えているため、非常に効率的です。
* 可動部品なし: 摩擦と風による損失を排除します。
* 低い銅損: 通常、低抵抗の巻線を使用して設計されています。
* 低いコア損失: 高品質のコア材料を使用して、渦電流とヒステリシスを最小限に抑えます。
* 静的操作: スリップによるエネルギーロスがありません。
要約: 変圧器と比較して誘導電動機の効率が低い主な理由は、回転損失、滑り、銅損、負荷変動の存在です。変圧器は、静的動作と最適化された設計により、はるかに高い効率を達成します。