モーターの無負荷電流は常に負荷電流よりも小さいですか?

無負荷状態と負荷状態という2つの直感的な状態から、モータが負荷状態にある場合、駆動する負荷の実際の状況により、比較的大きな電流が流れ、モータの負荷電流が無負荷電流よりも大きくなると基本的に結論付けることができます。ただし、この状況はすべてのモータに当てはまるわけではありません。無負荷電流が負荷電流よりも大きくなるモータも存在します。

非同期モーターのステーター部分の電気的機能は 2 つあります。1 つは電気エネルギーを入力することであり、もう 1 つはモーターの回転磁界を確立することです。

モータが無負荷状態にあるとき、主な電流成分は励磁電流であり、無負荷損失に対応する有効電流は比較的小さくなります。

つまり、無負荷時には入力電気エネルギーは小さく、固定子電流は主に磁場の確立に使用されます。

負荷状態では、負荷を駆動するためにより多くの電気エネルギーを入力する必要があります。通常、電流の主な成分は負荷電流です。したがって、通常の状況では、負荷電流は無負荷電流よりも大きくなり、無負荷電流は負荷電流の4分の1から半分程度にしかなりません。

モータ内部における電気機械エネルギー変換は非常に複雑なプロセスです。その中でも、電気機械変換の唯一の媒体となる磁場の形成には様々な要因が絡み合っており、その結果、特殊設計または分類されたモータでは無負荷電流が負荷電流よりも大きくなることがあります。

三相非同期モータの場合、三相巻線は空間的に対称に分布しており、入力される三相電流も対称で、確立される磁場は常に円形磁場です。一般に、励磁電流と負荷電流の比率は大きく変化せず、一定の規則性があります。ただし、特定の速度または極数方式の単巻線可変極多速モータなど、一部の特殊設計モータでは、漏れリアクタンスまたは漏れ磁束が非常に大きくなります。負荷電流によって引き起こされる漏れリアクタンスの電圧降下は大きく、負荷時の磁気回路の飽和レベルは無負荷時の飽和レベルよりもはるかに低くなり、負荷励磁電流は無負荷励磁電流よりもはるかに小さくなり、無負荷電流が負荷電流よりも大きくなります。

単相モータの磁場は楕円磁場であり、無負荷時と負荷時で楕円率が大きく変化します。一般に、単相非同期モータのステータには、主巻線と補助巻線の2組の巻線が設けられています。さらに、それらの軸は空間的に90°離れていることがよくあります。補助巻線には適切なコンデンサが直列に挿入された後、主巻線と並列に電力網に接続されます。コンデンサなどの部品による位相分割効果により、主巻線と二次巻線の電流は時間的に位相角だけ異なります。主巻線と二次巻線によってそれぞれ生成されるパルス磁位は、回転磁位に合成され、回転子に誘導電流を発生させ、誘導磁界を形成します。2つの磁界の相互作用により、モータの駆動トルクが生成されます。理論解析により、単相モータの楕円形の合成回転磁位は、正相と逆相の2つの円形回転磁位に分解できることが証明されています。正相回転磁位がモーターの回転を支配し、負相磁位はモーターに逆ブレーキ効果を及ぼし、駆動トルクの大きさに大きな影響を与えます。