電圧が下がると、電気駆動の中核装置であるモーターは一連の大きな変化を起こす。

電圧が低下すると、電動駆動の中核装置であるモータは、一連の大きな変化を経験します。以下では、これらの変化を詳細に分析し、電圧低下がモータの性能と動作条件に与える影響をより深く理解することを目的としています。

一、現在の変更
原理の説明：オームの法則によれば、電流I、電圧U、抵抗Rの関係はI=U/Rです。電動モーターでは、抵抗R（主に固定子抵抗と回転子抵抗）は通常あまり変化しないため、電圧Uの低下は電流Iの増加に直接つながります。電動モーターの種類によって、電流の変化は固定子抵抗の変化と同じになります。ただし、モーターの種類によって、電流の変化の具体的な現れ方は異なる場合があります。

特定のパフォーマンス：
DCモーター：ブラシレスDCモーター（BLDC）とブラシ付きDCモーターは、負荷が一定であれば、電圧が低下すると電流が大幅に増加します。これは、モーターが本来のトルク出力を維持するためにより多くの電流を必要とするためです。

ACモーター：非同期モーターの場合、電圧が低下するとモーターは負荷に合わせて自動的に速度を低下させますが、負荷が重い場合や負荷が急激に変化する場合には電流が増加する可能性があります。同期モーターの場合、電圧が低下しても負荷が変化しなければ、理論上は電流はあまり変化しませんが、負荷が増加すると電流も増加します。

二、トルクと速度の変化

トルクの変化：電圧を下げると、通常、モータのトルクは低下します。これは、トルクが電流と磁束の積に比例するためです。電圧を下げると、電流は増加するものの、電圧不足により磁束が減少し、結果として全体的なトルクが低下する可能性があります。ただし、DCモータなど、電流を十分に増加させることで磁束の減少をある程度補い、トルクを比較的安定させることができる場合もあります。

速度変化：ACモーター、特に非同期モーターと同期モーターの場合、電圧の低下は速度低下に直接つながります。これは、モーターの速度は電源周波数とモーターの極対数に関係しており、電圧の低下はモーターの電磁場の強度に影響を与え、速度低下につながるためです。DCモーターの場合、速度は電圧に比例するため、電圧が低下すると速度もそれに応じて低下します。

三、効率と熱
効率の低下：電圧が低いとモーターの効率が低下します。低電圧で動作するモーターは、出力を維持するためにより多くの電流を必要とし、電流の増加はモーターの銅損と鉄損を増加させ、全体的な効率を低下させます。
発熱量の増加：電流の増加と効率の低下により、モーターは運転中により多くの熱を発生します。これはモーターの劣化や摩耗を加速させるだけでなく、過熱保護装置が作動してモーターを停止させる原因となる可能性があります。

四、モーターの寿命への影響
不安定な電圧または低電圧環境での長期運転は、モーターの寿命を著しく短縮します。電流の増加に伴う電圧低下、トルク変動、速度低下、効率低下などの問題により、モーターの内部構造や電気的性能に損傷が生じるためです。さらに、発熱の増加はモーター絶縁材料の劣化を加速させます。

五、対策
モーターの電圧低下の影響を軽減するために、次の対策を講じることができます。
電源システムを最適化します。電圧変動がモーターに影響を与えないように、電源グリッドの電圧が安定していることを確認します。
適切なモーターの選択: 設計と電圧変動の選択では、広範囲の電圧適応を備えたモーターの選択要素を十分に考慮します。
電圧安定装置を取り付ける: 電圧の安定性を維持するために、モーターの入力に電圧安定装置または電圧レギュレータを設置します。

メンテナンスを強化する: モーターの寿命を延ばすために、モーターの定期的な検査とメンテナンスを実施し、潜在的な問題を適時に検出して対処します。
まとめると、電圧低下がモータに与える影響は多岐にわたり、電流の変化、トルクや速度の変化、効率や発熱の問題、モータ寿命への影響などが含まれます。したがって、実際のアプリケーションでは、モータの安全で安定した動作を確保するために、これらの影響を軽減するための効果的な対策を講じる必要があります。