전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 기계를 전동기라고 합니다. 전동기는 설계가 간단하고 사용이 간편하며, 가격이 저렴하고 효율이 높으며 유지 보수가 적고 신뢰성이 높습니다. 3상 유도 전동기는 전동기의 한 종류이며 다른 종류와는 차이가 있습니다. 가장 큰 차이점은 회전자 권선과 전원 사이에 전기적 연결이 없다는 것입니다. 회전자 회로에 필요한 전류와 전압은 고정자 권선에서 발생하는 유도에 의해 공급됩니다. 이러한 이유로 유도 전동기라고 불립니다. 이 글에서는 3상 유도 전동기의 한 종류인 농형 유도 전동기에 대해 설명합니다.
농형 유도 전동기란 무엇입니까?
정의: 농형 유도 전동기는 유도 전동기의 한 종류입니다. 전자기력을 이용하여 회전 운동을 발생시킵니다. 출력축이 케이지 모양의 회전자 내부 부품에 연결되어 있어 농형 유도 전동기라고 불립니다. 원형 모양의 양쪽 끝 캡은 회전자 막대로 연결되어 있습니다. 이 회전자는 고정자에서 발생하는 기전력(EMF)에 의해 회전합니다. 이 기전력은 적층 금속판과 코일로 만들어진 외부 하우징에서도 발생합니다. 모든 유도 전동기의 주요 구성 요소는 고정자와 회전자입니다. 농형 유도 전동기는 전자기 유도 효과를 이용하는 간단한 방식입니다. 아래 그림은 4극 농형 유도 전동기의 예입니다.
농형 유도 전동기의 작동 원리
농형 유도 전동기의 작동 원리는 전자기학에 기반합니다. 고정자 권선에 3상 교류가 공급되면 동기 속도라고 하는 회전 자기장(RMF)이 발생합니다. 이 RMF는 회전자 코일에 유도 전압을 발생시키고, 이로 인해 전류가 흐릅니다. 이러한 회전자 전류로 인해 자체 자기장이 생성되고, 이 자기장은 고정자 자기장과 상호 작용합니다. 원리에 따라 회전자 자기장은 그 원인에 대해 반대 방향으로 작용하기 시작합니다. RMF가 회전자 모멘트를 따라잡으면 회전자 전류는 0이 됩니다. 그러면 회전자와 RMF 사이에 상대 모멘트가 발생하지 않게 됩니다.
따라서 회전자는 순간적으로 접선력을 0으로 인식하게 되고, 이로 인해 회전자 모멘트가 감소합니다. 회전자 모멘트가 감소한 후, 회전자 전류는 회전기 기전력(RMF)과 회전자 사이의 상대 운동이 복원되면서 다시 유도됩니다. 그 결과 회전자의 회전을 위한 접선력이 복원되어 회전기 기전력을 따라 회전하기 시작합니다. 이 경우 회전자는 회전기 기전력의 속도와 동기 속도보다 작은 일정한 속도를 유지합니다. 이때 회전기 기전력과 회전자 속도의 차이를 슬립이라고 합니다. 회전자의 최종 주파수는 슬립과 공급 주파수를 곱하여 구할 수 있습니다.
농형 유도 전동기 구조
농형 유도 전동기의 구성에 필요한 부품은 고정자, 회전자, 팬, 베어링입니다. 고정자는 기계적 및 전기적으로 120도 간격으로 배치된 3상 권선으로 구성되며, 금속 하우징과 코어를 갖습니다. 교류 전류에 의해 생성된 자속이 낮은 자기저항 경로를 따라 흐를 수 있도록 권선은 적층 철심에 장착됩니다.
회전자는 주어진 전기 에너지를 기계적 출력으로 변환합니다. 회전자는 축, 코어, 단락된 구리 막대로 구성됩니다. 전력 손실을 유발하는 히스테리시스와 와전류를 방지하기 위해 회전자는 적층 구조로 되어 있습니다. 또한 코깅 현상을 방지하기 위해 도체를 비스듬하게 배치하는데, 이는 우수한 변환비를 얻는 데에도 도움이 됩니다.
로터 후면에 부착된 팬은 열 교환을 통해 모터의 온도를 적정 수준 이하로 유지하는 데 도움을 줍니다. 또한, 원활한 회전을 위해 모터에는 베어링이 장착되어 있습니다.
농형 유도 전동기와 슬립링 유도 전동기의 차이점.
장점
농형 유도 전동기의 장점은 다음과 같습니다.
단순하고 견고한 구조.
초기 비용과 유지 보수 비용이 저렴합니다.
일정한 속도를 유지합니다.
과부하 용량이 높습니다.
간단한 시작 구성.
높은 역률.
로터 동손이 적습니다.
높은 효율성.
단점
농형 유도 전동기의 단점은 다음과 같습니다.
모터
높은 시동 전류
공급 전압 변동에 매우 민감함
저부하 시 역률이 낮습니다.
속도 조절이 매우 어렵습니다.
로터 저항이 낮아 시동 토크가 매우 약합니다.
게시 시간: 2024년 6월 26일