反発モーターとは

反発モーターは、起動時に高レベルのトルクまたは回転力を提供し、回転方向を簡単に逆転できるように設計された電気モーターの一種です。 これは、トルクと回転パラメータを変更するためにさまざまな角度と接触レベルを持つことができる一連の接触ブラシを使用する交流（AC）モーターです。 これらのモーターは、1960年代まで大量の低速回転力を必要とするドリルプレスなどの初期産業機器や、鉄道模型の牽引モーターなどのマイクロ制御システムで広く使用されていました。 2011年現在、それらは、より信頼性が高く、製造と保守が容易な回路制御を備えた、より複雑でない誘導モーター設計にほぼ置き換えられています。

反発モーターの設計には、固定子および回転子アセンブリ用の電気巻線があり、電磁界を生成する永久磁石はありません。 電気ブラシは、整流子を介してローターアセンブリの上に配置され、モーターを起動するために接触している間に電流がローターに流れます。 反発モーターが高速に達すると、ブラシは通常引き出され、モーターは典型的な誘導モーターとして機能します。 これにより、低速では反発モーターに高トルクが、高速では標準的なモーター性能が得られます。 短絡機構もモーターに組み込まれ、整流子との接続を切断し、誘導モーターとして動作し、逆回転する機能も備えています。

反発モーターの設計の欠点には、接触ブラシの複雑な機械設計と、初期の直流（DC）モーター機能をモデルにしたという事実があります。 これは単相モーターです。つまり、1つの電気巻線を備えたステーターアセンブリに流れるAC電流を使用しますが、ステーター自体には最大8つの磁極があります。 ローターアセンブリは、電機子がDCモーターに組み込まれる方法に似ているため、工学分野では電機子と呼ばれることが多く、これが整流子とブラシが接触してトルクと回転方向を制御する場所です。

ブラシが整流子、したがってローターに接近または接触する方向、およびその物理的近接度は、競合する磁極との反発効果を生み出すことでモーターの速度を決定します。 アーマチュアとステーターにはそれぞれ独自の磁極セットがあり、互いに電気的に約15度ずれているため、ローターの回転を開始する磁気反発効果が発生します。 ブラシが固定子アセンブリに対して直接直角である場合、極が互いに相殺して磁束を防ぎ、回転トルクが存在しないため、ブラシの位置は反発モーターの適切な機能にとって重要です。

現代の電気回路は、多くの反発モーターを同様の制御機能を備えた誘導モーターに置き換えましたが、反発モーターは、低速で大量のトルクを生成できるため、一部の分野で依然として使用されています。 これらには、印刷機の駆動装置や天井ファン、またはゆっくり回転するファンアセンブリを備えた環境制御用の送風機などのアプリケーションが含まれます。 反発モーターの元の設計のバリエーションには、反発開始誘導モーター、反発誘導モーター、補償反発モーターなどの典型的な誘導性能原理を組み込むことが含まれます。