回転子の種別と構造

誘導機の回転子は、固定子巻線が作る回転磁界によって導体に誘導起電力が生じ、その誘導電流と磁界の相互作用によってトルクを発生させる部分である。回転子の種別は、回転子巻線の構造によって「かご形回転子」と「巻線形回転子」の二つに大別される。両者は構造が異なるだけでなく、回転子巻線を外部回路に接続できるかどうかが異なり、始動特性と速度制御の方法も異なる。試験では、この二種類の名称・構造・用途を取り違えさせる問いが繰り返し出題されるため、構造と外部接続の有無を対応させて覚える必要がある。

かご形回転子の構造

かご形回転子は、回転子鉄心のスロットに導体棒を納め、その両端を短絡環（エンドリング）で接続した構造である。導体棒と短絡環の全体が鳥かごの形に見えることから、この名称が付けられている。導体には、アルミニウムをダイカストで一体に成形したものと、銅棒を用いたものがある。かご形回転子は外部に引き出す端子を持たないため、回転子巻線を外部回路に接続することはできない。固定子巻線に三相交流電源を接続すると、回転子の導体には誘導起電力が生じ、短絡された導体に電流が流れる。

かご形回転子では、スロットを回転軸に対して斜めに配置する斜溝（スキュー）を施すことが多い。斜溝は、スロットによって生じる磁気的な高調波やコギングを抑え、回転むらや騒音を低減する目的で用いられる。斜溝の有無は回転子の種別を決めるものではなく、かご形回転子の構造上の一つの工夫として扱われる。

巻線形回転子の構造

巻線形回転子は、回転子鉄心に固定子と同じ極数の三相巻線を施し、その巻線の端子を滑り環（スリップリング）とブラシを介して外部に引き出す構造である。かご形回転子が導体を短絡して内部で閉じた回路を作るのに対し、巻線形回転子は回転子巻線を外部の回路に接続できる点が本質的な違いである。したがって、外部に接続した抵抗の大きさを変えることで、回転子回路の抵抗を運転中に調整できる。

二次回路（回転子回路）に外部抵抗を挿入すると、同じ負荷でも回転子回路の抵抗が増えるため、始動時の始動電流は抑えられ、始動トルクは増加させることができる。始動が完了した後は、外部抵抗を順次短絡して取り除き、通常の運転状態に移行させる。