技術ガイド

ユニバーサルモーターが交流で回る仕組み

PU.8840230-8102-AL モーター実物写真
写真:PU.8840230-8102-AL。Power Motor提供の製品実写です。検討用のカタログ例であり、旧図の型式の特定や完成品の検証済み証明ではありません。

交流と直流の両方で運転できるユニバーサルモーター。電流と磁束の向きが変わっても回転方向が変わらない理由を、トルクとの関係から説明します。

単相モーターの中には、直流回路だけでなく交流回路でも運転できるものがあり、ユニバーサルモーターと呼ばれます。直流電源の端子極性を反転しても同じ方向に回り続ける、この種のモーターは整流子形モーターとも呼ばれます。

モーターの回転方向は、界磁の極性と電機子電流の方向によって決まります。トルクは電機子電流と磁束に比例するためです。直流モーターを交流のユニバーサルモーター回路につないだ場合、交流電流が負から正へ反転すると、電機子電流と磁束の極性がともに変わりますが、回転方向は変わりません。

選定を進める際は、ユニバーサルACモーター一覧 を参照してください。構成ごとの電源、負荷、熱保護を確認してください。原理図は完成品への配線指示ではありません。

発生するトルクの向きが正であれば、交流回路の極性変化によってモーターの回転方向が変わることはありません。ただし、トルクには脈動があるため、その周波数は電源周波数の2倍になります。

この仕組みにより、ユニバーサルモーターは交流回路でも直流回路でも同等の効率で動作します。一方、直流専用として設計されたモーターを単相交流につなぐと、問題が生じる場合があります。