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電気モーターとは何ですか?

2024 年 9 月 06 日

An 電気モーター は、電磁相互作用を通じて電気エネルギーを機械エネルギーに変換する機械です。基本的な動作原理は、磁場と電流を流す導体との相互作用によって運動を生み出すことです。電気モーターは、信頼性、効率性、電力容量の範囲から、ファン、ポンプ、コンプレッサー、油圧システムなどのさまざまな用途で広く使用されています。

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電気モーターの種類

電気モーターにはいくつかの種類があり、それぞれ異なる用途に適しています。

ACモーター（交流）:

- 誘導モーター（非同期）: 産業用アプリケーションでは一般的です。低コスト、信頼性が高く、シンプルです。
- 同期モーター: 負荷に関係なく一定の速度を維持します。精密用途に適しています。

DCモーター（直流）:

- ブラシ付きDCモーター: シンプルで安価ですが、ブラシのメンテナンスが必要です。
- ブラシレスDCモーター: より効率的で耐久性がありますが、より高価です。

サーボモータ: 角度位置、速度、加速度を正確に制御します。ロボットや CNC マシンでよく使用されます。

ステッパモータ: 個別のステップで移動し、正確な位置決めが必要なアプリケーションに適しています。

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油圧システムに適した電動モーターの選び方

油圧システムに適した電動モーターを選択する際には、次の重要な要素を考慮する必要があります。

1. 電力要件（馬力またはkW）

油圧ポンプの電力需要は重要な要素です。モーターは、過負荷をかけずに油圧ポンプを効率的に駆動するのに十分な電力を供給する必要があります。
次の式でモーターの電力を計算します。

2. スピード（RPM）

電気モーターは、通常 RPM (1 分あたりの回転数) で指定される油圧ポンプの必要な速度と一致する必要があります。
多くの油圧ポンプは 1200 ～ 1800 RPM の範囲で動作します。モーターの速度はこの範囲に対応している必要があります。

3. トルク

油圧システムは、特に圧力下で始動する場合に、高いトルク負荷を生成する可能性があります。モーターは十分な始動トルクを提供する必要があります。
モーターのトルク定格は、システムの圧力と流量の要求から計算できます。

4. 電圧と電源

モーターには、単相 (120V、240V) や三相 (208V、480V など) などのさまざまな電圧構成があります。
施設で利用可能な電源に適したモーターを選択してください。

5. 運転時間やサイクル

モーターが連続してどのくらいの時間動作するかを検討します。モーターの中には断続的な動作用に設計されているものもあれば、過熱せずに連続して動作できるものもあります。
油圧システムでは、過熱せずに連続動作を保証するために、高デューティサイクルのモーターが必要になることがよくあります。

6. 環境

温度、湿度、ほこりや化学物質への暴露などの環境条件を考慮してください。
過酷な環境でも適切な保護を確保するために、IP 定格 (侵入保護) で設計されたモーターを選択できます。

7. 効率化

高効率モーター（IE3 または IE4 クラスのモーターなど）は、特に大規模または継続的な操作において、エネルギーを節約し、運用コストを削減します。
長期間にわたって稼働する油圧システムの場合、エネルギー効率の高いモーターは運用コストに大きな違いをもたらす可能性があります。

8. モータ制御と始動方法

油圧システムで使用されるモーターは、特に起動時に正確な制御が必要になることがよくあります。オプションには次のものがあります。
- ダイレクトオンライン（DOL）スターター 小型モーター用。
- ソフトスターター 突入電流とモーターへの機械的ストレスを制限します。
- 可変周波数ドライブ（VFD） モーターの速度とトルクを動的に制御します。