전기 모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 전기 기계입니다. 대부분의 전기 모터는 모터의 자기장과 권선 전류 사이의 상호 작용을 통해 작동하여 회전 형태의 힘을 생성합니다. 전기 모터는 배터리, 자동차 또는 정류기와 같은 직류 (DC) 소스 또는 전력 그리드, 인버터 또는 전기 발전기와 같은 교류 (AC) 소스에 의해 전력을 공급받을 수 있습니다. 전기 발전기는 전기 모터와 기계적으로 동일하지만 역방향으로 작동하여 기계적 에너지 (예 : 흐르는 물)를 수용하고이 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.
전기 모터는 동력원 유형, 내부 구조, 적용 및 작동 출력 유형과 같은 고려 사항에 따라 분류 될 수 있습니다. AC 대 DC 유형 외에도 모터는 브러시 또는 브러시가 없으며 다양한 위상 (단상, 2 상 또는 3 상 참조) 일 수 있으며 공냉식 또는 수냉식 일 수 있습니다. 표준 치수 및 특성을 가진 범용 모터는 산업용으로 편리한 기계적 출력을 제공합니다. 가장 큰 전기 모터는 100 메가 와트에 이르는 정격의 선박 추진, 파이프 라인 압축 및 펌핑 저장 응용 분야에 사용됩니다. 전기 모터는 산업용 팬, 송풍기 및 펌프, 공작 기계, 가전 제품, 전동 공구 및 디스크 드라이브에서 볼 수 있습니다. 소형 모터는 전기 시계에서 발견 될 수 있습니다.
트랙션 모터를 이용한 회생 제동과 같은 특정 용도에서는 전기 모터를 발전기로 역방향으로 사용하여 열과 마찰로 손실 될 수있는 에너지를 회수 할 수 있습니다.
전기 모터는 선형 또는 회전력 (토크)을 발생 시키며, 전기를 운동으로 변환하지만 사용 가능한 기계적 힘을 발생시키지 않는 자기 솔레노이드 및 라우드 스피커와 같은 장치와 구별 될 수 있습니다.이 힘은 각각 액추에이터 및 트랜스 듀서라고합니다.
구성 요소
축차
전기 모터에서 움직이는 부분은 기계적 동력을 전달하기 위해 샤프트를 회전시키는 회 전자입니다. 회 전자에는 보통 전류를 전달하는 도체가 들어 있으며,이 전류는 고정자의 자기장과 상호 작용하여 축을 회전시키는 힘을 생성합니다. 대안 적으로, 일부 로터는 영구 자석을 지니고, 스테이터는 도체를 보유한다.
문장
로터는 베어링에 의해지지되어 로터가 축을 중심으로 회전 할 수있게합니다. 베어링은 모터 하우징에 의해지지된다. 모터 샤프트는 베어링을 통해 부하가 가해지는 모터의 외부로 연장됩니다. 하중의 힘이 가장 바깥 쪽 베어링을 넘어서서 가해 지므로, 하중은 오버행이라고합니다.
고정자
고정자는 모터의 전자기 회로의 고정 부분이며 일반적으로 권선 또는 영구 자석으로 구성됩니다. 고정자 코어는 라미네이션이라고하는 많은 얇은 금속 시트로 구성됩니다. 라미네이션은 단단한 코어가 사용 된 경우 발생할 수있는 에너지 손실을 줄이기 위해 사용됩니다.
에어 갭
로터와 스테이터 사이의 거리를 에어 갭이라고합니다. 에어 갭은 중요한 영향을 미치며 가능한 한 작습니다. 큰 갭은 성능에 부정적인 영향을 미칩니다. 모터가 작동하는 저전력 요소의 주요 원천입니다. 자화 전류는 에어 갭에 따라 증가합니다. 이러한 이유로 에어 갭은 최소화되어야합니다. 매우 작은 틈은 소음과 손실 외에도 기계적 문제를 일으킬 수 있습니다.
권선
권선은 전류로 통전 될 때 자극을 형성하도록 적층 된 연 자성 철 자기 코어 주위에 감겨 진 코일에 놓인 와이어입니다.
전기 기계는 두 개의 기본 자기장 극 구성 (돌출부 및 비 돌출 극 구성)으로 나뉩니다. 돌 극점 기계에서 극의 자기장은 극면 아래의 극 주변 권선에 의해 생성됩니다. 비장 극성 (nonsalient-pole) 또는 분산 형 (distributed) 필드 또는 원형 회 전자 (round-rotor) 기계에서, 권선은 폴 페이스 슬롯에 분산됩니다. 음영 극 모터는 그 극을위한 자기장의 위상을 지연시키는 극의 일부분 주위에 권선을 갖는다.
일부 모터는 바 또는 금속 시트, 보통 구리 또는 알루미늄과 같은 더 두꺼운 금속으로 구성된 도체를 가지고 있습니다. 이들은 일반적으로 전자 유도에 의해 구동됩니다.
정류기
정류자는 대부분의 DC 기계 및 특정 AC 기계의 입력을 전환하는 데 사용되는 메커니즘입니다. 그것은 서로 절연 된 슬립 링 세그먼트와 샤프트로 구성됩니다. 모터의 전기자 전류는 회전 정류자와 접촉하는 고정 브러시를 통해 공급되어 필요한 전류 반전을 일으키고 회 전자가 기둥에서 기둥으로 회전 할 때 최적의 방식으로 기계에 전원을 공급합니다. 이와 같은 전류 반전이 없으면 모터는 제동을 멈추게됩니다. 전자 제어 장치, 센서리스 제어, 유도 전동기 및 영구 자석 전동기 분야의 개선 된 기술에 비추어, 외부 정류 유도 및 영구 자석 모터는 전기 기계로 정류 된 전동기를 대체하고 있습니다.
모터 공급 및 제어
모터 공급
DC 모터는 일반적으로 위에서 설명한 슬립 링 정류자를 통해 공급됩니다. AC 모터의 정류는 슬립 링 정류자 또는 외부 정류 형일 수 있으며 고정 속도 또는 가변 속도 제어 유형 일 수 있으며 동기식 또는 비동기식 일 수 있습니다. 범용 모터는 AC 또는 DC에서 작동 할 수 있습니다.
모터 제어
고정 속도 제어 AC 모터는 다이렉트 온 라인 또는 소프트 스타터 스타터와 함께 제공됩니다.
가변 속도 제어 AC 모터에는 다양한 전원 인버터, 가변 주파수 드라이브 또는 전자 정류자 기술이 제공됩니다.
전자 정류자라는 용어는 일반적으로 자체 정류 형 브러시리스 DC 모터 및 스위치드 릴럭 턴스 모터 애플리케이션과 관련됩니다.
주요 카테고리
전기 모터는 자기, 정전기 및 압전의 세 가지 물리적 원리로 작동합니다. 지금까지 가장 일반적인 것은 자력입니다.
자기 모터의 경우 자기장이 회 전자와 고정자 모두에 형성됩니다. 이 두 필드 사이의 제품은 힘을 발생시켜 모터 샤프트에 토크를 발생시킵니다. 이 필드 중 하나 또는 둘 모두는 모터의 회전에 따라 변경되어야합니다. 이것은 적절한 시간에 극을 켜고 끄거나 극의 강도를 변경하여 수행됩니다.
주요 유형은 DC 모터 및 AC 모터이며, 전자는 점점 후자에 의해 대체됩니다.
AC 전기 모터는 비동기식 또는 동기식입니다.
일단 시작되면 동기식 모터는 모든 정상적인 토크 조건에서 움직이는 자기장의 동기 속도와 동기화가 필요합니다.
동기식 기계에서 자기장은 별도로 여기 된 권선 또는 영구 자석과 같은 유도 이외의 방법으로 제공되어야합니다.
분수 마력 (FHP) 모터는 약 1 마력 (0.746kW) 이하의 정격을 갖거나 표준 1 HP 모터보다 작은 표준 프레임 크기로 제조됩니다. 많은 가정용 및 산업용 모터는 분수 마력 등급입니다.
약어 :
BLAC – 브러쉬리스 AC
BLDC – 브러시리스 DC
BLDM – 브러시리스 DC 모터
EC – 전자식 정류기
PM – 영구 자석
IPMSM – 실내 영구 자석 동기 모터
PMSM – 영구 자석 동기 모터
SPMSM – 표면 영구 자석 동기 모터
SCIM – 다람쥐 유도 모터
SRM – 스위치드 릴럭 턴스 모터
SyRM – 동기식 릴럭 턴스 모터
VFD – 가변 주파수 드라이브
WRIM – 상처 회 전자 유도 모터
WRSM – 상 – 회 전자 동기 모터
LRA – Locked-Rotor Amps : 전체 전압을 적용 할 때 시작 조건에서 기대할 수있는 전류입니다. 시동 중에 즉시 발생합니다.
RLA – 정격 부하 전류 : 모든 작동 조건에서 모터가 소비해야하는 최대 전류입니다. 흔히 실수로 달리기 (run-load) 앰프라고 불리며 사람들은 모터가 항상 이러한 앰프를 당겨야한다고 잘못 인식합니다.
FLA – 풀로드 앰프 : 1976 년에 “RLA – 정격 부하 앰프”로 변경되었습니다.
자기 정류 전동기
브러시 드 DC 모터
정의에 따라 모든자가 정류 DC 모터는 DC 전력으로 작동합니다. 대부분의 DC 모터는 작은 영구 자석 (PM) 유형입니다. 모터 회전의 전류를 회전과 동기하여 역전시키는 브러시 처리 된 내부 기계 정류를 포함합니다.
전동식 DC 모터
정류 된 DC 모터에는 회전 샤프트에 장착 된 전기자에 권선 된 일련의 회전 권선이 있습니다. 샤프트는 정류자, 샤프트가 회전 할 때 로터 권선에서 전류의 흐름을 주기적으로 역전시키는 오래 지속되는 회전식 전기 스위치도 포함합니다. 따라서 모든 브러시 처리 된 DC 모터에는 회전하는 권선을 통해 AC가 흐릅니다. 전류는 정류자를지지하는 하나 이상의 브러시 쌍을 통해 흐릅니다. 브러시는 회전 전기자에 외부 전원을 연결합니다.
회전 전기자는 적층 된 자기 적으로 “연성”인 강자성 코어 주위에 권선 된 하나 이상의 코일 코일로 구성됩니다. 브러시의 전류는 정류자와 전기자의 한 권선을 통해 흐르게되어 임시 자석 (전자석)이됩니다. 아마추어에 의해 생성 된 자기장은 모터 프레임의 일부인 PM 또는 다른 권선 (필드 코일)에 의해 생성 된 고정 자기장과 상호 작용합니다. 두 개의 자기장 사이의 힘은 모터 샤프트를 회전시키는 경향이 있습니다. 정류자는 로터가 회전함에 따라 코일로 전력을 전환하여 로터의 자극이 고정자 필드의 자극과 완전히 일치하지 않도록하여 로터가 결코 멈추지 않고 (컴퍼스 바늘처럼) 회전하지 않고 계속 회전합니다 전원이 공급되는 한.
고전적인 정류자 DC 모터의 많은 한계는 브러시가 정류자를 압박 할 필요가 있기 때문입니다. 이것은 마찰을 일으킨다. 스파크는 브러시가 정류자 부분 사이의 절연 갭을 가로 지르면서 회 전자 코일을 통해 회로를 만들고 차단함으로써 생성됩니다. 정류자 설계에 따라 인접한 부분을 함께 단락시키는 브러시 (즉, 코일 끝)가 갭을 교차하는 동안 잠시 동안 포함될 수 있습니다. 또한 회 전자 코일의 인덕턴스는 회로가 열릴 때 각각의 전압이 상승하여 브러시의 스파크를 증가시킵니다. 이 스파크는 기계의 최대 속도를 제한합니다. 너무 빠른 스파크가 정류기를 과열, 침식 또는 심지어 녹이게합니다. 브러시의 단위 면적당 전류 밀도는 저항력과 함께 모터의 출력을 제한합니다. 전기 접점을 만들고 끊음으로써 전기 노이즈가 발생합니다. 스파크가 RFI를 생성합니다. 브러시는 결국 마모되고 교체가 필요하며 정류자 자체는 마모 및 유지 보수 (대형 모터의 경우) 또는 교체 (소형 모터의 경우)됩니다. 대형 모터의 정류자 어셈블리는 값 비싼 요소이므로 많은 부품을 정밀하게 조립해야합니다. 소형 모터에서는 일반적으로 정류자가 영구적으로 회 전자에 통합되므로 일반적으로 회 전자를 교체하면 전체 회 전자를 교체해야합니다.
대부분의 정류자는 원통형이지만 일부는 절연체에 장착 된 여러 세그먼트 (일반적으로 최소 3 개)로 구성된 플랫 디스크입니다.
큰 브러시는 모터 출력을 최대화하기 위해 더 큰 브러시 접촉 영역에 대해 요구되지만 브러시가 지나치게 튀거나 튀어 오르게하지 않고 모터가 작동 할 수있는 속도를 최대화하기 위해 작은 질량의 브러시가 필요합니다. 작은 브러쉬는 저렴한 비용으로도 바람직합니다. 더 뻣뻣한 브러시 스프링은 주어진 질량 작업의 브러시를 더 빠른 속도로 만들 수 있지만 더 큰 마찰 손실 (낮은 효율)과 가속 된 브러시 및 정류자 마모를 희생시키면서 사용할 수 있습니다. 따라서 DC 모터 브러시 설계는 출력 전력, 속도 및 효율 / 마모 사이의 균형을 수반합니다.
DC 기계는 다음과 같이 정의됩니다.
전기자 회로 – 부하 전류가 전달되는 권선으로서 모터 또는 발전기의 정지 또는 회전 부분 일 수 있습니다.
필드 회로 – 전자기 유도가 전기 기계에서 발생할 수 있도록 자기장을 생성하는 권선 세트.
정류 : 직류 기계에서 정류가 이루어 지거나 DC가 유도 될 수있는 기계 기술.
브러쉬 드 DC 모터에는 5 가지 유형이 있습니다.
DC 션트 권선 모터
DC 직렬 권 선형 모터
DC 복합 모터 (두 가지 구성) :
누적 화합물
차별적으로 복합
PM DC 모터 (도시되지 않음)
별도로 여기됩니다 (표시되지 않음).
영구 자석 DC 모터
PM (영구 자석) 모터는 고정자 프레임에 계자 권선을 가지지 않고 대신에 PM을 사용하여 회 전자계가 상호 작용하여 토크를 발생시키는 자기장을 제공합니다. 아마추어와 직렬로 보상 권선을 부하가 걸린 상태에서 커뮤 테이션을 개선하기 위해 대형 모터에 사용할 수 있습니다. 이 필드는 고정되어 있기 때문에 속도 제어를 위해 조정할 수 없습니다. PM 필드 (고정자)는 소형 모터에서 필드 권선의 전력 소비를 제거하는 데 편리합니다. 대부분의 대형 DC 모터는 고정자 권선이있는 “발전기”유형입니다. 역사적으로, PM을 해체하면 높은 유속을 유지할 수 없었습니다. 계자 권선은 필요한 양의 플럭스를 얻는 데보다 실용적이었다. 그러나 대형 PM은 비용이 많이들뿐만 아니라 위험하고 조립하기도 어렵습니다. 이것은 대형 기계의 부상 필드를 선호합니다.
전체적인 무게와 크기를 최소화하기 위해 소형 PM 모터는 네오디뮴 또는 기타 전략적 요소로 제조 된 고 에너지 자석을 사용할 수 있습니다. 대부분 네오디뮴 – 철 – 붕소 합금입니다. 높은 자속 밀도를 가진 고 에너지 PM을 가진 전기 기계는 최적으로 설계된 단일 공급 식 동기 및 유도 전기 기계와 경쟁력이 있습니다. 미니어처 모터는 회 전자의 극성이 3 개 이상인 경우를 제외하고는 회 전자 구조와 유사하며 회 전자 위치에 관계없이 시동을 보장합니다. 외부 하우징은 곡면 계 자석의 외부를 자기 적으로 연결하는 스틸 튜브입니다.
전자 정류자 (EC) 모터
브러시리스 DC 모터
브러시 처리 된 DC 모터의 문제점 중 일부는 BLDC 설계에서 제거됩니다. 이 모터에서 기계식 “회전 스위치”또는 정류자는 회 전자의 위치와 동기화 된 외부 전자 스위치로 대체됩니다. BLDC 모터는 일반적으로 85-90 % 효율 이상입니다. BLDC 모터의 경우 최대 96.5 %의 효율이보고되었지만 브러쉬 기어가있는 DC 모터는 일반적으로 75-80 %의 효율을 보입니다.
BLDC 모터의 특징적인 사다리꼴 반전 기압 (CEMF) 파형은 부분적으로 균일하게 분포 된 고정자 권선으로부터 유도되고, 부분적으로 회 전자 영구 자석의 배치로부터 도출된다. 전자식으로 정류 된 DC 또는 내부 DC 모터라고도하는 사다리꼴 BLDC 모터의 고정자 권선은 단상, 2 상 또는 3 상으로 구성 될 수 있으며 회 전자 위치 감지 및 저비용 폐쇄를 위해 권선에 장착 된 홀 효과 센서를 사용할 수 있습니다 전자 정류자의 루프 제어
BLDC 모터는 컴퓨터 디스크 드라이브 또는 비디오 카세트 레코더, CD, CD-ROM (등) 드라이브의 스핀들 및 팬, 레이저 프린터 및 기타 사무용품의 메커니즘과 같은 정밀한 속도 제어가 필요한 곳에서 일반적으로 사용됩니다. 사진 복사기. 기존의 모터에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.
음영 폴 모터를 사용하는 AC 팬에 비해 매우 효율적이며 동등한 AC 모터보다 훨씬 시원합니다. 이러한 시원한 작동으로 팬 베어링의 수명이 크게 향상됩니다.
브러시와 정류자를 사용하는 DC 모터에 비해 BLDC 모터의 수명은 상당히 길어질 수 있습니다. 정류는 또한 많은 전기 및 RF 잡음을 발생시키는 경향이 있습니다. 정류자 또는 브러시가 없어도 BLDC 모터는 오디오 장비 또는 컴퓨터와 같이 전기적으로 민감한 장치에 사용될 수 있습니다.
정류 기능을 제공하는 동일한 홀 효과 센서는 폐쇄 루프 제어 (서보 제어) 애플리케이션에 편리한 타코미터 신호를 제공 할 수 있습니다. 팬에서 타코미터 신호는 “팬 OK”신호를 유도하고 주행 속도 피드백을 제공하는 데 사용할 수 있습니다.
모터는 내부 또는 외부 클럭에 쉽게 동기화 될 수 있으므로 정확한 속도 제어가 가능합니다.
BLDC 모터는 브러쉬 모터와 달리 불꽃을 일으킬 위험이 없으므로 휘발성 화학 물질 및 연료가있는 환경에 더 적합합니다. 또한 스파크가 발생하면 오존이 생성되어 환기가 잘되지 않는 건물에 축적되어 탑승자의 건강에 해를 끼칠 수 있습니다.
BLDC 모터는 일반적으로 컴퓨터와 같은 소형 장비에 사용되며 일반적으로 불필요한 열을 제거하기 위해 팬에서 사용됩니다.
또한 음향 적으로 매우 조용한 모터이기 때문에 진동의 영향을받는 장비에 사용될 경우 이점이 있습니다.
현대의 BLDC 모터는 전력이 몇 와트에서 수 킬로와트까지 다양합니다. 최대 약 100kW 정격의 대형 BLDC 모터는 전기 자동차에 사용됩니다. 그들은 또한 고성능 전기 모델 항공기에서 중요한 사용을 발견합니다.
스위치드 릴럭 턴스 모터
SRM에는 브러시 또는 영구 자석이 없으며 회 전자에는 전류가 없습니다. 대신에 토크는 고정자의 극과 회 전자의 극의 약간의 오정렬로 인해 발생합니다. 회 전자는 고정자 자기장과 정렬되며 고정자 계자 권선은 고정자 자기장을 회전시키기 위해 순차적으로 통전됩니다.
계자 권선에 의해 생성 된 자속은 최소 자기 저항의 경로를 따르므로 자속이 고정자의 여자 극에 가장 가까운 회 전자의 극을 통해 흐르게 됨으로써 회 전자의 극을 자화시키고 토크를 생성합니다. 로터가 회전함에 따라 로터가 회전하면서 다른 권선에 에너지가 공급됩니다.
SRM은 일부 기기 및 차량에 사용됩니다.
범용 AC / DC 모터
정류 된 전기적으로 여자 된 직렬 또는 병렬 권선 모터는 AC 또는 DC 전력에서 작동하도록 설계 될 수 있으므로 범용 모터라고합니다. 보편적 인 모터는 AC에서 잘 작동 할 수 있습니다. 왜냐하면 전계와 전기자 코일의 전류 (따라서 합성 자기장)가 동기식으로 교번 (역 극성)하므로 결과적으로 기계적인 힘이 일정한 회전 방향으로 발생하기 때문입니다 .
정상적인 전력선 주파수에서 작동하는 보편적 인 모터는 종종 1000 와트 미만의 범위에서 발견됩니다. 범용 모터는 또한 전기 철도에서 전통적인 철도 트랙션 모터의 기초를 형성했습니다. 이 응용에서 DC로 작동하도록 원래 설계된 모터에 AC를 사용하면 자기 구성 요소의 와류 가열로 인한 효율 손실을 초래할 수 있습니다. 특히 DC의 경우에는 고체 ( 라미네이트되지 않은) 철을 함유하고있어 거의 사용되지 않습니다.
범용 모터의 장점은 DC 모터에서보다 공통적 인 특성, 특히 높은 시동 토크와 높은 주행 속도가 사용될 경우 매우 컴팩트 한 디자인을 가진 모터에 AC 전원을 사용할 수 있다는 것입니다. 부정적 측면은 정류자로 인해 발생하는 유지 보수 및 수명 문제입니다. 이러한 모터는 간헐적으로 만 사용되는 푸드 믹서 및 전동 공구와 같은 장치에 사용되며 종종 시동 토크 요구가 높습니다. 필드 코일의 다중 탭은 계단식 속도 제어를 제공합니다 (부정확 한). 많은 속도를 광고하는 가정용 블렌더는 필드 코일을 여러 개의 탭과 모터와 직렬로 삽입 할 수있는 다이오드 (반 파장 정류 AC에서 모터 가동)를 결합합니다. 범용 모터는 또한 전자 속도 제어에 적합하며, 가정용 세탁기와 같은 장치에 이상적인 선택입니다. 모터는 전기자와 관련하여 계자 권선을 전환하여 드럼을 전진 및 후진시킬 수 있습니다.
SCIM은 동력선 주파수가 허용하는 것보다 빠르게 샤프트를 돌릴 수 없지만 범용 모터는 훨씬 더 빠른 속도로 작동 할 수 있습니다. 이는 고속 및 경량이 바람직한 블렌더, 진공 청소기 및 헤어 드라이어와 같은 가전 제품에 유용합니다. 모터의 특성이 잘 작동하는 드릴, 샌더, 원형 및 지그 톱과 같은 휴대용 전동 공구에도 일반적으로 사용됩니다. 많은 진공 청소기 및 제초기 모터가 10,000 rpm을 초과하며, 유사한 소형 미 분쇄기가 30,000 rpm을 초과합니다.
외부 정류 된 AC 기기
AC 유도 및 동기 모터의 설계는 AC 전원 그리드에서 고정 속도 애플리케이션에 대해 제공되거나 VFD 컨트롤러에서 가변속 애플리케이션에 제공되는 것과 같이 단상 또는 다상 정현파 또는 준 정현파 파형 전원에서 작동하도록 최적화되어 있습니다. AC 모터는 두 부분, 즉 회전 자기장을 생성하기 위해 AC가 공급되는 코일을 갖는 고정자와, 회전 자계에 의해 토크가 주어진 출력축에 부착 된 회 전자를 갖는다.
유도 전동기
케이지 및 권선 유도 모터
유도 전동기는 변압기 동작과 마찬가지로 전자기 유도로 동력이 회 전자로 전달되는 비동기식 AC 모터입니다. 고정자 (고정 부분)는 본질적으로 변압기의 1 차측이고 회 전자 (회전 부분)는 2 차측이므로 유도 전동기는 회전 변압기와 유사합니다. 다상 유도 모터는 산업에서 널리 사용됩니다.
유도 모터는 다람쥐 케이지 유도 전동기와 상처 회 전자 유도 전동기 (WRIM)로 더 나뉩니다. SCIM은 단단한 막대 (일반적으로 알루미늄 또는 구리)로 구성된 무거운 권선을 가지고 있으며 회 전자의 끝에서 링으로 연결됩니다. 사람이 술집과 반지 만 전체를 고려하면 동물의 회전 운동 케이지와 매우 유사합니다. 따라서 이름입니다.
이 권선에 유도 된 전류는 회 전자 자기장을 제공합니다. 로터 바 모양은 속도 – 토크 특성을 결정합니다. 저속에서, 다람쥐에서 유도 된 전류는 거의 회선 주파수에 있고 회 전자 케이지의 바깥 부분에있는 경향이 있습니다. 모터가 가속함에 따라 슬립 주파수가 낮아지고 권선 내부에 더 많은 전류가 흐릅니다. 케이지의 내부 및 외부 부분에서 권선 부분의 저항을 변화 시키도록 바를 성형함으로써, 효과적으로 가변 저항이 로터 회로에 삽입된다. 그러나, 그러한 모터의 대부분은 균일 한 막대를 가지고있다.
WRIM에서 회 전자 권선은 많은 회선의 절연 전선으로 만들어지고 모터 축의 슬립 링에 연결됩니다. 회 전자 회로에는 외부 저항 또는 기타 제어 장치를 연결할 수 있습니다. 저항기는 외부 저항에서 상당한 전력이 소모 되더라도 모터 속도를 제어 할 수 있습니다. A 컨버터는 회 전자 회로로부터 공급 될 수 있으며 인버터 또는 별도의 모터 – 발전기를 통해 전력 시스템으로 다시 낭비되는 슬립 주파수 전력을 반환 할 수 있습니다.
WRIM은 주로 높은 관성 부하 또는 최대 속도 범위에서 매우 높은 시동 토크를 요구하는 부하를 시동하기 위해 사용됩니다. 2 차 저항 또는 슬립 링 스타터에 사용되는 저항을 올바르게 선택함으로써 모터는 속도가 0에서 최고 속도까지 비교적 낮은 공급 전류에서 최대 토크를 생성 할 수 있습니다. 이 모터는 또한 제어 가능한 속도를 제공합니다.
모터 속도는 모터의 토크 곡선이 회 전자 회로에 연결된 저항의 양에 의해 효과적으로 변경되기 때문에 변경 될 수 있습니다. 저항의 값을 높이면 최대 토오크의 속도가 감소합니다. 회 전자에 연결된 저항이 최대 속도가 0 속도에서 발생하는 지점을 초과하여 증가하면 토크가 더 낮아집니다.
속도에 따라 증가하는 토크 곡선을 갖는 부하와 함께 사용될 때, 모터는 모터에 의해 발생 된 토크가 부하 토크와 동일한 속도로 작동 할 것입니다. 부하를 줄이면 모터의 속도가 올라가고 부하를 증가 시키면 부하와 모터의 토크가 같아 질 때까지 모터가 감속합니다. 이러한 방식으로 작동하면 슬립 손실이 2 차 저항기에서 소산되고 매우 중요 할 수 있습니다. 속도 조절 및 순 효율성 또한 매우 낮습니다.
토크 모터
토크 모터는 전기 모터의 특수한 형태로, 멈춰있는 동안, 즉 터닝이 차단 된 상태에서 영구적으로 작동 할 수 있으며, 손상을 입지 않습니다. 이 작동 모드에서 모터는 부하에 일정한 토크를 적용합니다 (따라서 이름).
토크 모터의 일반적인 적용은 테이프 드라이브의 공급 및 테이크 업 릴 모터입니다. 낮은 전압에서 구동되는이 애플리케이션에서 캡스턴이 테이프 헤드를지나 테이프를 공급하는지 여부에 관계없이 이러한 모터의 특성으로 인해 상대적으로 일정한 가벼운 장력을 테이프에 적용 할 수 있습니다. 토크 모터는 높은 전압으로 구동되어 더 높은 토크를 전달하므로 기어 또는 클러치와 같은 추가 메커니즘을 필요로하지 않고 빨리 감기 및 되감기 작업을 수행 할 수 있습니다. 컴퓨터 게임 세계에서, 토크 모터는 힘 피드백 핸들에 사용됩니다.
또 다른 일반적인 응용 프로그램은 전자 총재와 함께 내연 기관의 스로틀을 제어하는 것입니다. 이 용도에서 모터는 리턴 스프링에 대해 작동하여 조정기의 출력에 따라 스로틀을 움직입니다. 후자는 점화 시스템 또는 자기 픽업으로부터의 전기 펄스를 세 어서 엔진 속도를 모니터하고 속도에 따라 모터에 적용되는 전류량을 미세하게 조정합니다. 엔진이 원하는 속도에 비해 감속하기 시작하면 전류가 증가하고 모터가 토크를 더 많이 발생시켜 리턴 스프링을 당기고 스로틀을 엽니 다. 엔진이 너무 빨리 작동하면 총재가 모터에 가해진 전류를 줄여 리턴 스프링을 당겨 스로틀을 닫습니다.
동기 모터
동기식 전기 모터는 AC와 동일한 속도로 자석을 통과하는 코일로 회전하는 회 전자와이를 구동하는 자기장으로 구분되는 AC 모터입니다. 이것을 말하는 또 다른 방법은 일반적인 작동 조건에서 제로 슬립을 갖는다는 것입니다. 유도 전동기와 비교해보십시오. 유도 전동기는 토크를 생성하기 위해 미끄러 져야합니다. 동기 모터의 한 유형은 회 전자가 DC 필드에 의해 여기된다는 점을 제외하고 유도 모터와 같습니다. 슬립 링과 브러시는 회 전자에 전류를 전달하는 데 사용됩니다. 회 전자의 극은 서로 연결되어 동일한 속도로 움직이므로 동기식 모터라는 이름을 사용합니다. 낮은 부하 토오크를위한 또 다른 유형은 기존의 다람쥐 케이지 로터에 평탄한면이있어 이극을 만듭니다. Hammond가 제 2 차 세계 대전 이전의 시계와 오래된 Hammond 기관에서 만든 것과 같은 또 다른 제품에는 회 전자 권선과 이산 기둥이 없습니다. 그것은 스스로 시작하지 않습니다. 오래된 Hammond 기관에는 스프링으로 작동하는 수동 조작 스위치로 연결된 보조 시동 모터가있는 반면, 시계는 후면의 작은 손잡이로 수동 시작을 필요로합니다.
마지막으로 히스테리시스 동기 모터는 일반적으로 한 위상에 대해 위상 편이 커패시터가있는 (본질적으로) 2 상 모터입니다. 그들은 유도 모터처럼 시작하지만 슬립 률이 충분히 감소하면 로터 (부드러운 실린더)가 일시적으로 자화됩니다. 그것의 분산 된 극은 영구 자석 동기 모터 (PMSM)와 같은 역할을합니다. 로터 재료는 일반 손톱과 마찬가지로 자성을 유지할 수 있지만 거의 어려움없이 감자 할 수 있습니다. 일단 달리고, 회 전자 기둥은 그 자리에 체재한다; 그들은 표류하지 않는다.
저전력 동기식 타이밍 모터 (예 : 전통적인 전기 시계 용)는 다극 영구 자석 외부 컵 로터를 가질 수 있으며 시동 코일을 사용하여 시동 토크를 제공합니다. 텔레크론 (Telechron) 클럭 모터는 토크를 시작하기위한 차광 된 폴과 이산 형 2 극 로터처럼 작동하는 2 스포크 링 로터를 가지고 있습니다.
이중 전기 기계
이중으로 공급 된 전기 모터는 가변 속도 작동을 위해 전자적으로 제어되는 권선 세트 중 적어도 하나를 사용하여 에너지 변환 프로세스에 능동적 (즉, 작동하는) 전력을 제공하는 2 개의 독립적 인 다상 권선 세트를 갖는다. 2 개의 독립적 인 다상 권선 세트 (즉, 이중 전기자)는 토폴로지 이중화없이 단일 패키지에 제공되는 최대 값입니다. 이중 급전 모터는 주어진 일정한 여자 주파수에 대해 동기 속도의 두 배가되는 일정한 토크 속도 범위의 기계입니다. 이것은 단일 권선 전기 기계의 정 토크 속도 범위의 두 배이며 활성 권선 세트가 하나뿐입니다.
이중으로 공급되는 모터는 더 작은 전자 변환기를 허용하지만 회 전자 와인딩 및 슬립 링의 비용은 전력 전자 부품의 절약을 상쇄 할 수 있습니다. 동기 속도 제한 어플리케이션 근처에서 속도를 제어하는 데 어려움.