簡単に答えると、完全には変わりません。負荷が変化すると、ACモーターの速度は通常変化しますが、変化の程度はモーターの種類によって異なります。
1.交流非同期モータ(誘導モータ)
これは、ファン、水ポンプ、一般的な工作機械など、最も一般的で広く使用されている AC モーターです。
動作原理:ローターの速度は常に「追いつく」が、ステーターの回転磁界の同期速度よりも低く、この速度差を「スリップ率」と呼びます。
負荷変化時のパフォーマンス:
無負荷または軽負荷の場合: ローター速度は同期速度に非常に近くなり、スリップ率は非常に小さくなります。
負荷が増加する場合: 負荷を駆動するためにより大きなトルクを出力するには、ローターが磁気誘導線を切断するためにより多くの作業を行う必要があり、つまりスリップ率を増加させる必要があります。
したがって、ローターの実際の回転速度は低下します。
特性:非同期モーターは「ハードな機械特性」を持ち、定格範囲内で負荷が変化しても速度の低下が比較的小さいことを意味します(通常、定格負荷時のスリップ率は約3%~5%です)。
たとえば、同期速度が 1500 RPM のモーターは、無負荷のときに 1490 RPM に達し、完全に負荷がかかると 1450 RPM まで低下することがあります。
結論: 非同期モーターの場合、負荷が増加すると速度はわずかに低下します。
負荷が減少すると、速度はわずかに増加します。
絶対的に一定のままではいられません。
2. 交流同期モータ
このタイプのモーターは、発電機、大型コンプレッサー、精密繊維機械など、極めて高い速度精度が求められる用途でよく使用されます。
動作原理:ローターの速度は、ステーターの回転磁界の同期速度と厳密に一致しており、両者の間に滑りはありません。
負荷変化時のパフォーマンス:
一定の負荷範囲内では、電源周波数が一定である限り、同期モーターの速度は厳密に一定であり、負荷の変化によって変化しません。
ただし、限界があります。負荷トルクがモーターが生成できる最大同期トルク(つまり「脱調トルク」)を超えると、モーターは「脱調」し、速度が急激に低下して停止します。
これは障害状態です。
結論: 同期モーターの場合、速度は通常の負荷範囲内では完全に一定です。
これは本当に一定の速度を維持できる唯一の AC モーターです。
3. 可変周波数速度制御を備えたACモーター(現代の産業における主流のソリューション)
これは、一定の速度を達成するために現代の産業で最も一般的に使用されている方法です。
非同期モーターと同期モーターはどちらも周波数変換器と組み合わせて使用できます。
動作原理:「周波数変換器」を使用してモーターへの電源の周波数と電圧を変更することで、モーターの速度を正確に制御できます。
負荷変化時のパフォーマンス:
周波数変換器には通常、速度閉ループ制御機能があります。
エンコーダなどのセンサーを通じてモーターの実際の速度をリアルタイムで検出します。
負荷が増加して速度が低下しようとする場合、制御システムは直ちに出力周波数と電圧を上げ、モーターのトルクを増加させ、速度を設定値まで「引き戻します」。
同様に、負荷が軽減されると出力が低下し、速度が上がらなくなります。
結論: 周波数変換器の閉ループ制御により、AC モーターは広範囲の負荷にわたって高度な一定速度を維持できます。




