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電動機はなぜ始動電流が上がるのでしょうか。
起因は何で対策とかはあるのでしょうか。

gooドクター

A 回答 (6件)

停止している状態から起動するから。


だから、手で回しておいて助走をつけた状態から起動を掛ければ、始動電流は少しは押さえられる。やってみたら
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静止質量に角運動量を与えるために、相応のエネルギーが必要となります。


いったん回り始めた質量は角運動量保存の法則のため、摩擦等散逸エネルギー以外のエネルギーの補充を必要としなくなります。

つまり、
・回転部分の質量を減らす
・回転半径を小さくする
・回転数を減らす
以外の対策はないわけです。
・摩擦を減らす
のも場合によって効果的です。
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一般的に、交流回路では抵抗分とリアクタンス分(=コイルの成分)を


考える必要あります。
また、この2つの成分を合成した成分を「インピーダンス」と称して
います。

この交流電源で良く使用される電動機は「カゴ形電動機=誘導電動機」
と称する電動機です。
このタイプの電動機が停止状態で始動した直後ですとリアクタンス分
が小さいため、抵抗分のみとなり、合成したインピーダンスが小さい
ので、大きな電流が流れます。これが始動電流です。

回転速度が始まり、上昇しますと、リアクタンス分が大きくなり始め
ますので合成したインピーダンスも大きく変化し、それにつれて始動
電流も小さくなり、負荷(トルク)の大きさに見合った回転速度で運転
が継続されます。

始動電流を抑える方法としては次のような方法があります。
1)スターデルタ始動
2)リアクトル始動
3)コンドルファ始動
4)一次抵抗始動

1)~4)については下のURLをクリックして参考にしてください。

「誘導電動機と各種始動法/日本電気技術者協会」
https://www.jeea.or.jp/course/contents/07102/
・特に表示画面の第1表を参考にします。

5)インバータ運転
交流電源とカゴ形電動機と間に「インバータ」と称する電力用半導体
を使用した電源装置を接続します。

この「インバータ」の内部は電力用整流器と平滑用コンデンサにより
交流を一旦、直流に変換し、更に6個のパワートランジスタにより
「可変電圧/可変周波数=VVVF」が構成されています。

この「インバータ」を使用して運転しますと、始動時に低い周波数と
低い電圧を出力して徐々に周波数と電圧を同時に上昇させ、定格周波
数(50Hz/60Hz)と定格電圧(200V)の状態にさせます。

この周波数と電圧を同時に変化させる作用により始動電流が小さい状
態にも関わらず、大きなトルク(回転力)を出せることができます。

この特性があるため、ファンやポンプなどでは省エネ運転も可能となり、
また、コンベアや搬送装置・工作機械等では移動速度等の調整が電気的
に容易に可能になるため、インバータ運転が幅広い用途に使用されてい
ます。
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手押しの台車に重い物を載せて、平らな所を押す時、台車が動き始めるまでは力強く押さなければならないが、動き始めると強く押さなくてもよいのと同じことです。



 「起因は何で対策とかはあるのでしょうか」
 素早くスイッチをON,OFFできるならONにしたらすぐOFFにし、すぐON、OFFを数回繰り返す。これをうまくするとスムーズに始動できます。ただし、ON、OFFのタイミングがよくないとより多くの電流が必要になります。ONにした時、グーと言うような音がするのであれば、この音を頼りにタイミングを考えるとよいです。
 私は、50年程前ですが、そのようにしてモーターを始動させていました。
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最初は電動機が動き始めるのに、負担がかかるからです。

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モーターが温まっていないから

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