XIX 및 XX 세기의 전기 분야 과학은 빠르게 발전하여 전기 비동기식 모터를 만들었습니다. 이러한 장치의 도움으로 산업 산업의 발전이 한 걸음 더 나아갔고 이제는 비동기식 전기 모터를 사용하는 동력 기계가 없는 공장과 공장을 상상할 수 없습니다.
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역사
비동기 모터의 역사는 1888년에 시작됩니다. 니콜라 테슬라 전기 모터 회로 특허, 같은 해 다른 전기 과학자 갈릴레오 페라리스 비동기 기계의 이론적 측면에 대한 기사를 발표했습니다.
1889년 러시아의 물리학자 미하일 오시포비치 돌리보-도브로볼스키 독일에서 비동기 3상 전동기에 대한 특허를 받았습니다.
이 모든 발명은 전기 기계를 개선하고 산업에서 전기 기계를 대량으로 사용하여 생산의 모든 기술 프로세스를 크게 가속화하고 작업 효율성을 향상 시키며 노동 집약도를 줄였습니다.
현재 업계에서 가장 많이 사용되는 전기 모터는 Dolivo-Dobrovolsky에서 만든 전기 기계의 프로토타입입니다.
비동기 모터의 구조 및 작동 원리
비동기식 전기 모터의 주요 구성 요소는 고정자와 회전자이며 에어 갭에 의해 서로 분리되어 있습니다. 모터의 활성 작업은 권선과 회전자 코어에 의해 수행됩니다.
비동기식 모터는 회전자 속도와 전자기장 속도의 차이를 의미합니다.
고정자 - 모터의 코어가 전기강판으로 되어있고 베드에 장착되는 고정부입니다. 프레임은 자성이 아닌 재료로 주조됩니다(주철, 알루미늄). 고정자 권선은 120도의 편향각을 가진 슬롯에 전선을 배치하는 3상 시스템입니다. 권선 위상은 표준으로 스타 또는 델타 회로의 네트워크에 연결됩니다.
로터 - 모터의 움직이는 부분입니다. 비동기식 전기 모터 로터에는 농형 로터와 위상 로터의 두 가지 유형이 있습니다. 이러한 유형은 로터 권선의 설계에 따라 서로 다릅니다.
농형 회전자가 있는 유도 전동기
이 유형의 전기 기계는 M.O. Dolivo-Dobrovolsky는 일반적으로 "다람쥐 바퀴" 디자인의 외관 때문입니다. 단락 된 회 전자 권선은 단락 된 구리 막대로 구성됩니다 (알루미늄, 황동) 회전자 코어 권선의 슬롯에 삽입됩니다. 이 유형의 로터에는 움직이는 접점이 없으므로 이러한 모터는 작동 시 매우 안정적이고 내구성이 있습니다.
위상 회전자가 있는 비동기식 모터
이러한 장치를 사용하면 넓은 범위에서 작동 속도를 조정할 수 있습니다. 위상 회 전자는 스타 또는 델타 회로로 연결된 3상 권선입니다. 이러한 모터에는 회전자의 속도를 조절하는 데 사용할 수 있는 특수 브러시가 설계되어 있습니다. 이러한 모터의 메커니즘에 특수 가변 저항이 추가되면 모터 시작 시 활성 저항이 감소하므로 전기 네트워크와 장치 자체에 해로운 영향을 미치는 시동 전류가 감소합니다.
작동 원리
고정자 권선에 전류가 인가되면 자속이 발생합니다. 위상이 서로에 대해 120도 오프셋되기 때문에 권선의 자속이 회전합니다. 회 전자가 단락되면 이 회전으로 인해 회 전자에 전류가 생성되어 전자기장을 생성합니다. 회전자와 고정자의 자기장은 서로 상호 작용하여 전기 모터의 회전자를 회전시킵니다. 위상 회전자의 경우 고정자와 회전자에 동시에 전압이 가해지며 각 메커니즘에 자기장이 나타나며 서로 상호 작용하여 회전자를 회전시킵니다.
비동기 모터의 장점
| 단락 회 전자 | 부분상 로터 |
|---|---|
| 1. 간단한 시동장치 및 회로 | 1. 낮은 시동 전류 |
| 2. 낮은 제조 가격 | 2. 회전 속도 조절 기능 |
| 3. 부하가 증가해도 샤프트 속도가 변하지 않음 | 3. 속도 변경 없이 작은 과부하로 작동 |
| 4. 단기간의 과부하를 견딜 수 있음 | 4. 자동 시작 적용 가능 |
| 5. 신뢰할 수 있고 내구성이 뛰어납니다. | 5. 토크가 높다 |
| 6. 모든 작업 조건에 적합 | |
| 7. 고효율 |
비동기 모터의 단점
| 다람쥐 회 전자 포함 | 위상 권선 로터 포함 |
|---|---|
| 1. 로터 속도를 조정할 수 없습니다. | 큰 사이즈 1. |
| 2. 낮은 시동 토크 2. | 2. 효율이 낮다 |
| 삼.높은 시동 전류 | 브러시 마모로 인한 잦은 유지보수 |
| 4. 일부 설계 복잡성 및 이동 접점 |
유도 전동기는 기계적 특성이 우수한 매우 효율적인 장치로 사용 빈도에서 선두를 달리고 있습니다.
작동 모드
비동기식 전기 모터는 범용 메커니즘이며 지속 시간 측면에서 여러 작동 모드가 있습니다.
- 마디 없는;
- 짧은 시간;
- 간헐적 인; 정기;
- 반복적으로 짧은 시간;
- 특별한.
연속 모드 - 일정한 부하로 셧다운없이 전기 모터의 연속 작동이 특징 인 비동기 장치의 주요 작동 모드입니다. 이 작동 모드는 가장 일반적이며 모든 산업 기업에서 사용됩니다.
단시간 작동 - 지정된 시간 동안 일정한 부하에 도달할 때까지 작동(10~90분), 가열할 시간이 충분하지 않습니다. 이 후에는 꺼집니다. 이 모드는 작동 물질(물, 기름, 가스) 및 기타 상황.
정기 운영 - 동작 시간에는 정해진 값이 있으며, 작업 주기가 끝나면 꺼집니다. 작동 모드 시작-작동-중지. 이 경우 외부 온도로 냉각될 시간이 되기 전에 일정 시간 동안 전원을 껐다가 다시 켤 수 있습니다.
간헐 작동 - 모터가 최대로 가열되지는 않지만 주변 온도로 냉각될 시간도 없습니다. 엘리베이터, 에스컬레이터 및 기타 장치에 사용됩니다.
특수 모드 - 활성화 기간 및 기간은 임의입니다.
전기 공학에는 전기 기계의 가역성의 원리가 있습니다. 이는 장치가 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하고 역동작을 수행할 수 있음을 의미합니다.
비동기식 전기 모터도 이 원리를 따르며 모터 및 발전기 작동 모드가 있습니다.
모터 작동 - 비동기 전기 모터의 기본 작동 모드입니다.권선에 전압을 가하면 전자기 토크가 발생하여 회전자가 축과 함께 회전하여 축이 회전하기 시작하고 모터가 일정한 속도로 이동하여 유용한 작업을 수행합니다.
발전기 모드 - 회전자가 회전할 때 모터 권선에 전류가 여자되는 원리에 기반합니다. 모터의 회 전자를 기계적으로 회전시키면 고정자 권선에 기전력이 발생하고 권선에 커패시터가 있으면 용량성 전류가 발생합니다. 커패시터 용량이 특정 값이면 모터의 특성에 따라 발전기가 자기 여자되고 3상 전압 시스템이 발생합니다. 따라서 농형 모터는 발전기처럼 작동합니다.
비동기 모터의 속도 제어
비동기식 전기 모터의 회전 속도를 조절하고 작동 모드를 제어하는 방법은 다음과 같습니다.
- 주파수 - 전기 네트워크의 전류 주파수를 변경하여 전기 모터의 회전 주파수가 변경됩니다. 이 방법에는 주파수 변환기라는 장치가 사용됩니다.
- 가변 저항 - 로터의 가변 저항의 저항을 변경하여 회전 주파수가 변경됩니다. 이 방법은 시작 토크와 임계 슬립을 증가시킵니다.
- 임펄스 - 특별한 종류의 전압이 모터에 적용되는 제어 방법.
- 전기 모터가 작동하는 동안 권선을 "스타" 회로에서 "델타" 회로로 전환하여 시동 전류를 줄입니다.
- 단락된 회 전자에 대한 극 쌍의 변경으로 제어;
- 위상 회전자 모터용 유도 저항기 연결.
전자 시스템의 발전으로 다양한 비동기식 전동기의 제어가 점점 더 효율적이고 정밀해지고 있습니다.이러한 모터는 전 세계 어디에서나 사용되며 이러한 메커니즘에 의해 수행되는 작업의 다양성은 나날이 증가하고 있으며 그 필요성은 줄어들지 않고 있습니다.
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