모터의 작동 과정은 실제로 전기 에너지와 기계 에너지 간의 상호 변환 과정이며, 이 과정에서 필연적으로 손실이 발생합니다. 이러한 손실의 대부분은 열로 변환되어 모터 권선, 철심 및 기타 부품의 작동 온도를 상승시킵니다.
모터 발열 문제는 신제품 연구 개발 및 생산 과정에서 흔히 발생하는 문제입니다. 션 씨는 형식 시험 중 모터 온도가 단계적으로 상승하고 이를 안정화하기 어려운 사례를 많이 접해왔습니다. 이러한 문제에 대한 해결책을 모색하기 위해 션 씨는 오늘 간략하게 모터의 냉각 방식, 환기 및 방열에 대해 논의하고, 다양한 모터의 환기 및 냉각 구조를 분석하여 모터 과열을 방지하는 설계 기법을 제시했습니다.
모터에 사용되는 절연 재료는 온도 제한이 있으므로, 모터 냉각의 목적은 모터의 내부 손실로 발생하는 열을 방출하여 모터 각 부분의 온도 상승이 표준에서 지정한 범위 내에 유지되도록 하고 내부 온도를 균일하게 하는 것입니다.
모터는 일반적으로 냉각 매체로 가스 또는 액체를 사용하며, 흔히 사용되는 것은 공기와 물입니다. 이를 각각 공랭식과 수랭식이라고 합니다. 공랭식은 완전 밀폐형 공랭식과 개방형 공랭식에 주로 사용되며, 수랭식은 워터 재킷 냉각식과 열교환기 냉각식에 주로 사용됩니다.
교류 모터 표준 IEC60034-6은 IC 코드로 표시되는 모터의 냉각 방식을 명시하고 설명합니다.
냉각 방식 코드 = IC + 회로 배치 코드 + 냉각 매체 코드 + 푸시 방식 코드
1. 일반적인 냉각 방법
1. IC01 자연 냉각(표면 냉각)
예를 들어 지멘스 컴팩트 1FK7/1FT7 서보 모터가 있습니다. 참고: 이 유형의 모터는 표면 온도가 높아 주변 장비 및 자재에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 일부 산업 응용 분야에서는 모터 설치 및 적절한 정격 저하를 통해 모터 온도 상승으로 인한 부정적인 영향을 피하는 것을 고려해야 합니다.
2. IC411 자체 팬 냉각 (자체 냉각)
IC411은 모터 자체의 회전을 통해 공기를 이동시켜 냉각을 구현하며, 공기의 이동 속도는 모터의 속도와 관련이 있습니다.
3. IC416 강제 팬 냉각 (강제 냉각 또는 독립 팬 냉각)
IC416에는 독립적으로 구동되는 팬이 내장되어 있어 모터 속도와 관계없이 일정한 풍량을 유지합니다.
IC411 및 IC416은 저전압 AC 비동기 모터에 흔히 사용되는 냉각 방식으로, 팬을 이용하여 모터 표면의 냉각 핀에 바람을 불어넣어 열을 방출합니다.
4. 수냉식
모터에서 발생하는 큰 손실로 인한 열은 모터 표면을 통해 주변 공기로 방출됩니다. 모터가 특정 조건에서 작동할 때, 모터의 여러 부품의 고온 상승을 방지하기 위해 모터의 가장 뜨거운 부분에 물이 채워진 특수 통로나 파이프가 설치되어 있는 경우가 있습니다. 모터 내부의 순환 공기가 내부의 열을 이 통로의 수냉식 표면에 전달합니다.
5. 수소 냉각
터보 발전기와 같은 고속 전기 기계에는 수소 냉각 방식이 사용됩니다. 밀폐된 시스템에서 대기압보다 수 퍼센트 높은 압력의 수소 가스가 내장된 팬에 의해 내부적으로 순환된 후, 모터의 발열부와 수냉식 튜브 쿨러를 차례로 통과합니다.
6. 오일 냉각
일부 모터에서는 고정 부품은 물론 회전 부품까지도 모터 내부와 모터 외부에 설치된 냉각기를 통해 순환하는 오일로 냉각됩니다.
2. 냉각 방식에 따른 모터 분류
(1) 자연 냉각 모터는 모터의 다양한 부분을 냉각하기 위해 특별한 방법을 사용하지 않고 로터 자체의 회전에 의존하여 공기를 구동합니다.
(2) 자환식 모터의 가열부는 모터의 회전부에 부착된 내장 팬 또는 특수 장치에 의해 냉각됩니다.
(3) 외부환기 모터(송풍식 모터) 모터의 외부 표면은 모터 축에 장착된 팬에서 생성된 바람에 의해 냉각되며 외부 공기는 모터 내부의 가열 부분으로 들어갈 수 없습니다.
(4) 추가 냉각 장비를 갖춘 모터 냉각 매체의 순환은 모터 외부의 특수 장치(예: 수냉 캐비닛, 공냉 캐비닛 및 원심 와류 팬)에 의해 생성됩니다.
게시 시간: 2023년 10월 24일