交流式ヘアドライヤーとは何ですか?

ACヘアドライヤーとは何ですか

AC ヘアドライヤーは、AC 電源を搭載したヘアドライヤーです。 交流 (AC) モーター 直流 (DC) モーターではなく。 AC モーターは壁のコンセントから直接電力を取り出し、電気エネルギーを回転力に変換し、バレル内のファン ブレードを回転させます。この回転ブレードは室内の空気を引き込み、発熱体に押し付けて、ノズルから温められた空気流を押し出します。モーターはバッテリーや電流を変換するための整流回路を必要とせず、家庭用 AC 電源で直接動作するため、これらのユニットは内部レイアウトが単純で、構造が数十年にわたってほとんど変わっていない傾向があります。

ほとんどの AC ヘアドライヤーは、回転子巻線が整流子とカーボン ブラシを介して固定子巻線に接続されているため、AC 電源と DC 電源の両方で動作できるタイプのモーターであるユニバーサル モーターに依存しています。この設計により、モーターはかなりの高速で回転することができ、多くの場合、 毎分20,000回転 これが、AC 電源のドライヤーがユニット自体がコンパクトであっても強力な風量を生成できる理由の 1 つです。

モーターが電気を空気の流れに変換する仕組み

モーターハウジングの内部では、銅線またはアルミニウム線で包まれた積層鉄心がステーターを形成し、別の巻線が回転シャフト上に配置されます。交流がこれらの巻線を通過すると、回転子を押す変動磁界が発生し、回転します。整流子とブラシは正確な間隔で電流の方向を反転させ、ローターを固定位置にロックするのではなくスムーズに回転させます。この機械的なスイッチングは、汎用 AC モーターをより単純な陰極設計と区別するものであり、ブラシが回転する整流子セグメントと連続的に物理的に接触するため、これらのモーターが動作中に独特のブーンという音やヒューヒューという音を生成するのもこのためです。

ローター シャフトに取り付けられたファン ブレードは通常、軽量のプラスチック樹脂で成形され、バレルを通して軸方向に空気を引き込む角度の付いた羽根の形状をしています。気流量はブレードのピッチ、モーターの速度、吸気口の直径に依存するため、同様のワット数定格を持つ 2 台の乾燥機であっても、ブレードとハウジングの設計方法に応じて、著しく異なる量の空気を移動させる可能性があります。

ヘアドライヤーの AC モーターと DC モーターの比較

ブラシレス DC (BLDC) モーターを搭載したヘアドライヤーは、近年、特にハイエンド設計で一般的になってきているため、2 つのモーター ファミリが実用面でどのように異なるかを理解するのに役立ちます。

AC ユニバーサル モーター内のブラシは、カーボンまたはカーボンとグラファイトの混合物で作られています。この素材は、銅製の整流子セグメントを損傷するのではなく、徐々に磨耗しながら電気を伝導するため、選択されています。何か月も定期的に使用すると、これらのブラシが短くなり、一定の時点を超えて摩耗すると、モーターの電力が失われ、内部で火花が発生したり、完全に回転しなくなったりすることがあります。この摩耗パターンは、ブラシレス設計で使用される磁石アレイや電子制御基板よりもブラシと整流子アセンブリの方が製造が簡単で安価であるため、AC モーター ドライヤーが一般的に DC 代替品よりも価格が安い理由の 1 つです。

モーターの背後にある材料と製造の詳細

ステーターとローターコア

ステータコアは通常、薄いシリコン鋼板から打ち抜かれ、積み重ねて接着され、不要な熱としてエネルギーを浪費する渦電流損失を低減します。薄い絶縁ワニスでコーティングされた銅マグネット ワイヤが、トルク出力と熱の蓄積のバランスをとるように設計されたパターンでコアの周りに巻き付けられます。低コストのユニットではアルミニウム線が銅の代わりに使用されることがありますが、その代わりに導電性がわずかに低下して、より軽量で安価なコイルが得られます。

ベアリングとシャフトサポート

小型のボール ベアリングまたは焼結ブロンズ ブッシュがローター シャフトの両端をサポートし、摩擦を最小限に抑えながら高速で回転することができます。一般に、ボール ベアリングは継続的な高速動作にあまり摩耗せずに対応できますが、ブッシングでサポートされたシャフトは低コストで静かですが、一日中長時間乾燥機を稼働させるサロン環境など、継続的に頻繁に使用すると摩耗が早くなる傾向があります。

一般的なアプリケーションとユースケース

AC ユニバーサル モーターは、設計により製造コストを低く抑えながら、毎日のスタイリングに十分な気流を提供できるため、日常小売価格帯で販売されている家庭用ヘアドライヤーに依然として広く普及しています。一部のトラベルサイズの乾燥機にも搭載されており、コンパクトな巻き取りと軽量のプラスチック製ハウジングにより、ユニット全体がスーツケースに収まるほど小型に保たれています。

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乾燥機が稼働日を通して長時間稼働するプロの環境では、継続的な運転により内部温度が上昇し、家庭で時々使用する場合に比べてブラシの摩耗が促進されるため、一部の技術者は強化されたブラシ アセンブリまたは追加の冷却通気口を備えたモーターを好みます。

騒音、熱、寿命に関する考慮事項

ブラシは回転する整流子との物理的な接触を維持するため、AC ユニバーサル モーターは通常、ブラシレス設計よりも多くの可聴ノイズを発生し、多くの家庭用ユニットの騒音レベルは中間のどこかに収まります。 70および90デシベル 速度設定と風量によって異なります。熱も注目に値するもう 1 つの要因です。銅巻線の抵抗とブラシ接触点の摩擦により、使用中にモーターが温かくなります。メーカーは、ハウジングの通気スロットを通じてこれを管理し、一部のモデルでは、巻線全体に冷却空気を引き込むためにモーター シャフトに直接取り付けられた小さな内部ファン ブレードによってこれを管理します。

寿命はブラシの磨耗と密接に関係しています。カーボンブラシが最小限の長さまで腐食すると、整流子との接触が不安定になり、モーターが断続的に動作したり、電力の供給が完全に停止したりする可能性があります。一部の修理技術者は、特定のモデルで摩耗したブラシを交換して、モーターの耐用年数を本来の故障点よりもはるかに延ばすことができますが、これはハウジングの設計がブラシ アセンブリにアクセスできるかどうかによって異なります。

乾燥機がACモーターを使用しているかどうかを見分ける方法

製品リストやユーザーマニュアルにはモーターの種類が直接記載されていることがよくありますが、AC ユニバーサルモーターを示す物理的な手がかりもあります。このモーターを中心に構築されたドライヤーは、ブラシレス設計に見られる磁石アレイと制御回路が欠如しているため、同様の出力の DC モーター ユニットと比較して、気流出力が軽く感じられる傾向があります。音ももう 1 つの指標です。ユニバーサル モーターは通常、速度設定ごとに顕著に上昇する甲高いヒューヒューという音を生成しますが、ブラシレス モーターは速度が変化しても安定した低い音を維持する傾向があります。 AC ユニバーサルモーターの定格は一般的に次のとおりであるため、定格ワット数を確認することも役に立ちます。 1200および2000ワット 家庭用乾燥機では、ブラシレス代替品で使用されるより効率的な電力変換ではなく、生の電気入力に対するモーターの依存性を反映した範囲です。