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同期電動機(どうきでんどうき)は、シンクロナスモーター (SM) とも呼ばれ、同期速度で回転する電動機である。

回転子が界磁の、回転界磁形が一般的に用いられる。

◆ 特徴

・ 誘導電動機と比べて効率が高い。

・ 界磁の作る磁界と電機子電流の作る磁界との回転速度差に同期して回転するので、回転数のオープンループ制御が可能である。

◆ 位相角

位相角とは、界磁からの電機子電流の回転の位相差のことである。

同期電動機のトルクは、位相角が大きくなるほど大きくなり、90度の時、理論的な最大トルクとなる。また、回転界磁に同期して回転しているため、出力はトルクに比例する。

負荷のトルクが大きくなりすぎると、同期外れのため停止する。この時のトルクを脱出トルクといい、負荷角にして50〜70度の範囲にある。

◆ 電機子反作用

電機子電流の供給電圧との位相差(界磁との回転の位相差)によって磁束を乱す作用である。

;交差磁化作用(横軸反作用)

:力率が1の時、回転方向側の磁束を弱め、その逆側の磁束を強める作用である。

;磁化作用(直軸反作用)

:力率が遅れのとき、磁束を強める方向で作用する。←進みのとき

;減磁作用(直軸反作用)

:力率が進みのとき、磁束を弱める方向で作用する。←遅れのとき

◆ 同期電動機の分類

・ 永久磁石同期電動機 (Permanent Magnet Synchronous Motor) - 回転子(界磁)に永久磁石を使用したものである。

・ ステッピングモーター(歩進電動機)- パルス電力に同期して1ステップずつ動作するものである。

・ ヒステリシス同期電動機 - 円筒状の軟磁性体を回転子としたものである。

・ 電磁石同期電動機 - 回転子(界磁)に電磁石を使用したものである。

  ・ 三相同期電動機 - 三相交流を入力とするものである。

◆関連項目

・同期発電機

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・同期電動機 page1