電動機の効率と種類

電動機には必要とする電力の種類に応じて、直流電動機と交流電動機がある。今回はそれらの電動機の効率や種類について説明します。

直流電動機

直流電動機は原理的に電機子電流とトルク、誘起電圧と速度が対応するので、一般に電流制御、電圧制御、制御の三つの基本制御方式の組み合わせによって制御される。電機車の場合、電流制御は起動時や発電ブレーキ時など、所要トルクを制御するのに用いる。また電圧制御は、所要の速度が得られるように電動機電圧を制御する。起動時は電流を制御しつつ速度の増加とともに電圧を高めていき発電ブレーキ時は同じく電圧を低くしていく。界磁制御は、界磁のアンペアターン（界磁電流に界磁巻線を乗じたもの）を変えることによりトルクや出力を制御する。駆動電動機としてはおもに直流直巻電動機が用いられ、抵抗制御と組み合わせるのが一般的である。また、電機子チョッパ制御を用いて低損失かつ回生ブレーキが可能な制御もある。直流複巻電動機の分巻界磁を界磁チョッパにより制御する方法や、直巻電動機のままで界磁添加励磁制御をおこなうことによる強めの界磁によって力行性能向上や回生ブレーキを行う例もある。