1-3-3 交流马达
交流马达（alternating-current motor）英文大多缩略表述成 AC motor ，因此，在日语中很多情况下也表述成AC 马达，本书就采用这种表述。
AC 马达大致可分成整流子型马达、同步马达及感应马达。
同步马达及感应马达均是由旋转磁场决定转速的AC 马达。
这里所谓旋转磁场，是指在定子线圈中接入三相交流及二相交流等多相交流电流时，产生的磁场以多相交流电流频率所决定的转速（＝同步速度）旋转的现象。转子通过旋转磁场被吸引而旋转，AC 马达是依据其旋转方法的不同而分类的。
旋转磁场式 AC 马达（同步马达、感应马达的总称）大致分为使用2线家用AC100V为电源的马达和3线工业用AC200V为电源的马达。
前者称为单相交流马达（single-phase motor），后者称为三相交流马达（three-phase motor）。
最近，使用的电力转换电路中采用了半导体元件变频器（inverter），通过这种电路来驱动三相交流马达。这是为了通过变频器来控制电压和频率，以所需的转速和扭矩运行。
［3］-（1） 整流子型马达
整流子型马达（commutator motor）是转子使用图1.12 所示的整流子型转子的马达总称。现在大量使用，是称为通用型马达（也称为交流系列、交流串激马达）的一类马达产品。
主要用途为电动吸尘器、电动工具及榨汁机。即，以单相交流为电源，需高速运行的领域。
通用（universal）这一说法含有可以使用交流也可以使用直流进行旋转（即交直两用）的意思。
构造在原理上与直流串激马达相同，但交流时，必须考虑以下情况。
图1.12整流子型转子
有线圈，具备由多个铜片构成的整流子。
①直流时，定子的磁通固定，但交流时会发生变化。因此，需通过铁心绝缘层积的方式减轻由变化的磁通产生的涡电流。
②电压下降，如果是直流，则仅仅是电阻导致的下降，如果是交流，则还会出现电磁感应导致的相位偏移，因此，功率因数会变差，输出会减少。
［3］-（2） 同步马达
同步马达（synchronous motor）是转速与同步速度相同的马达，包括以下3种。
［3］-（2）-① 磁阻马达
磁阻马达（reluctance motor）的定子使用分布式绕组定子（图1.13左），转子使用凸极笼式转子（图1.14右）。
由于刚开始时作为感应马达进行旋转，运行时与电源频率同步旋转，因此，在50Hz和60Hz频段转速不同。这是一种起动扭矩比较大的马达。此外，这种马达也称为反应式马达。
（右）凸极笼式转子（磁阻马达用）。
导体使用铜、黄铜、铝。
［3］-（2）-② 磁滞马达
不会磁化的较弱永久磁钢。
磁滞马达（hysteresis motor）的定子使用分布式绕组定子（图1.13左），转子使用半硬磁钢转子（图1.15）。
磁滞马达利用磁滞特性旋转，是旋转偏差及振动非常少的马达。此外，由于起动扭矩和停止扭矩相同，因此，最好在固定负载条件下运行。如果没有特殊的磁滞环，则无法制造出来该马达。
［3］-（2）-③ 感应马达
感应同步马达（inductor-type synchronous motor）的动作原理是将转子动作与流向定子线圈（电磁铁）的电流频率同步，在进行吸引及反弹的同时，形成旋转运动。
即，转子的转速为电流频率单独决定的转速（同步速度）的整数分之一。根据转子构造，可分为
- ・凸极式（claw-pole motor）
- ・混合式步进马达型（超低速同步马达）（slow-synchronous motor）
等2种。
根据马达的构造及齿轮头的组合方式，有多种速度的凸极式马达。
凸极式马达的用途包括游戏设备（弹子机）、复印机、防盗摄像头驱动、记录仪、自动风幕、阀开关等。混合式步进马达主要用于制造用机械产品。
［3］-（3） 感应马达（induction motor）
一般称为感应马达及induction motor，有时也称非同步马达（asynchronous motor）。
是转速低于同步速度若干的马达总称。包括以下3种。其定子都使用的是分布式绕组定子（图1.13左）。
［3］-（3）-① 鼠笼式感应马达
左边为鼠笼式感应马达，右为磁阻马达的转子
鼠笼式感应马达（squirrel-cage rotor type induction motor）的转子使用鼠笼式转子（图1.14左）。
工业用的通用动力马达就是这种形式。将鼠笼式转子浸入硝酸，溶解其中的铁后，只下剩下图1.16所示的铝“笼”。通过调整转子笼型导体的形状和材质，也可以对特性曲线进行细微调整。
［3］-（3）-② 涡电流马达
主要材料是圆筒状的铁块。涡电流马达用
涡电流马达（eddy-current motor）使用软钢转子（图1.17）。具有启动时会发生较大的扭矩，随着速度的上升，扭矩会下降的特性。
［3］-（3）-③ 线圈型感应马达
有3个由电刷进行通电的滑环。
线圈型感应马达（Wound-rotor type induction motor）使用线圈型转子（图1.18）。可利用穿过滑环的可变电阻来改变马达特性。 特别用于大型马达。
［3］-（3）-④ 单相感应马达
上面的①～③，介绍了多相（三相）感应马达。
日常生活中身边常见的电源为单相交流电源，使用以单相交流作电源的马达会比较方便。单相感应马达（single-phase induction motor）就是满足这种要求的马达，输出从数W到数百W的小型马达广泛用于家庭、小规模工业、农业。单相感应马达一般分为电容器马达和屏蔽线圈单相感应马达。
［3］-（3）-④-a） 电容器马达
电容器马达（capacitor motor）如 图 1.19所示，在A相上插入电容器，VA会移到VM前，变换相位。
电容器马达分为只在起动时插入电容器C的电容起动型马达、从起动时开始预先插入固定电容器C的电容运行型马达、进入运行后，切换并减小电容器容量的二值型电容器马达。
电容器马达除用于家电产品中起动扭矩较小的产品外，在工业用途方面，由于简便及成本低，也用于小型皮带传送机驱动及FA（Factory Automation）。
［3］-（3）-④-b） 屏蔽线圈单相感应马达
屏蔽线圈式单相感应马达（shaded-pole type single-phase induction motor）是除主线圈外，在距主线圈只偏移小于90°电气角的位置还拥有短后的辅助线圈的感应马达。
辅助线圈在来自主线圈的变压器作用下对电压实施感应，产生短路电流，利用该磁动势和主线圈的磁动势产生旋转磁场。
由于屏蔽线圈会出现损耗，因此，效率并不好，但由于构造简单，多用于风扇马达这样的小容量马达。
同步和不同步
谈到旋转磁场型马达，经常会使用同步/不同步的说法。这与“是否与交流频率同步旋转”的技术因素有关。以下是比较重要的术语。
◎同步速度（synchronous speed）N0
同步速度对旋转磁场型交流马达来讲是有重要意义的参数。由频率（frequency）和极数（number of magnetic poles）决定。
将以同步速度旋转的马达总称为同步马达（synchronous motor）。
以低于同步速度的转速旋转的称为非同步马达（asynchronous motor）。