19세기와 20세기에 전기 분야의 과학이 급속히 발전하여 전기 유도 전동기가 탄생했습니다. 이러한 장치의 도움으로 산업 산업의 발전이 훨씬 더 진전되었으며 이제는 비동기식 전기 모터를 사용하는 동력 기계가 없는 공장과 공장을 상상할 수 없습니다.
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등장의 역사
비동기식 전기 모터 제작의 역사는 1888년에 시작됩니다. 니콜라 테슬라 전기 모터 회로 특허, 같은 해 전기 공학 분야의 다른 과학자 갈릴레오 페라리스 비동기 기계 작동의 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 높이며 노동 집약도를 줄였습니다.
현재 업계에서 가장 많이 사용되는 전기 모터는 Dolivo-Dobrovolsky가 만든 전기 기계의 프로토타입입니다.
비동기 모터의 장치 및 작동 원리
유도 전동기의 주요 구성 요소는 고정자와 회전자이며 에어 갭에 의해 서로 분리되어 있습니다. 엔진의 활성 작업은 권선과 로터 코어에 의해 수행됩니다.
엔진의 비동기는 회전자 속도와 전자기장의 회전 주파수 간의 차이로 이해됩니다.
고정자 - 이것은 엔진의 고정 부분으로 코어가 전기 강으로 만들어지고 프레임에 장착됩니다. 침대는 자기가 아닌 재료로 주조 방식으로 만들어집니다(주철, 알루미늄). 고정자 권선은 편향각이 120도인 홈에 전선이 놓여 있는 3상 시스템입니다. 권선의 위상은 "별" 또는 "삼각형" 구성표에 따라 네트워크에 표준으로 연결됩니다.
축차 엔진의 움직이는 부분입니다. 비동기식 전기 모터의 회전자는 농형 회전자와 위상 회전자의 두 가지 유형이 있습니다. 이러한 유형은 로터 권선의 설계에서 서로 다릅니다.
비동기식 농형 모터
이 유형의 전기 기계는 M.O. Dolivo-Dobrovolsky는 일반적으로 "다람쥐 바퀴" 구조의 외관 때문입니다. 단락 된 회 전자 권선은 링으로 단락 된 구리 막대로 구성됩니다 (알루미늄, 황동) 로터 코어 권선의 홈에 삽입됩니다. 이 유형의 로터에는 움직이는 접점이 없으므로 이러한 모터는 작동 시 매우 안정적이고 내구성이 있습니다.
위상 회전자가 있는 유도 전동기
이러한 장치를 사용하면 광범위한 작업 속도를 조정할 수 있습니다. 위상 회 전자는 "별"또는 삼각형 구성표에 따라 연결된 3 상 권선입니다. 이러한 전기 모터에는 설계에 특수 브러시가 있어 로터의 속도를 조정할 수 있습니다. 이러한 엔진의 메커니즘에 특수 가변 저항이 추가되면 엔진이 시동되면 활성 저항이 감소하여 시동 전류가 감소하여 전기 네트워크와 장치 자체에 악영향을 미칩니다.
동작 원리
고정자 권선에 전류가 가해지면 자속이 발생합니다. 위상이 서로 120도 이동하기 때문에 권선의 흐름이 회전합니다. 회 전자가 단락되면 이러한 회전으로 회 전자에 전류가 나타나 전자기장을 생성합니다. 회전자와 고정자의 자기장은 서로 상호 작용하여 전기 모터의 회전자를 회전시킵니다. 회 전자가 위상이면 고정자와 회 전자에 동시에 전압이 가해지며 각 메커니즘에 자기장이 나타나 서로 상호 작용하여 회 전자를 회전시킵니다.
비동기 모터의 장점
| 다람쥐 회전자 포함 | 위상 로터 포함 |
|---|---|
| 1. 간단한 장치 및 발사 회로 | 1. 작은 시동 전류 |
| 2. 낮은 제조 비용 | 2. 회전 속도 조절 기능 |
| 3. 부하가 증가해도 샤프트 속도는 변하지 않습니다. | 3. 속도를 바꾸지 않고 작은 과부하로 작업 |
| 4. 단기 과부하에 견딜 수 있음 | 4. 자동 시작 적용 가능 |
| 5. 신뢰할 수 있고 내구성이 있습니다. | 5. 토크가 크다 |
| 6. 모든 작업 조건에 적합 | |
| 7. 고효율 |
비동기식 모터의 단점
| 다람쥐 회전자 포함 | 위상 로터 포함 |
|---|---|
| 1. 로터 속도 조절 불가 | 1. 큰 치수 |
| 2. 작은 시동 토크 | 2. 효율이 낮다 |
| 3. 높은 시동 전류 | 3. 브러시 마모로 인한 잦은 유지보수 |
| 4. 일부 설계 복잡성 및 움직이는 접점의 존재 |
비동기식 모터는 기계적 특성이 매우 우수한 매우 효율적인 장치로 사용 빈도의 선두주자입니다.
작동 모드
비동기식 전기 모터는 범용 메커니즘이며 작동 기간 동안 여러 모드가 있습니다.
- 마디 없는;
- 단기;
- 정기;
- 반복 단기;
- 특별한.
연속 모드 - 일정한 부하로 셧다운없이 전기 모터의 일정한 작동을 특징으로하는 비동기 장치의 주요 작동 모드. 이 작동 모드는 모든 산업 기업에서 가장 일반적으로 사용됩니다.
순간 모드 - 일정 시간 동안 일정한 부하에 도달할 때까지 작동(10~90분), 가능한 많이 워밍업 할 시간이 없습니다. 그 후에는 꺼집니다. 이 모드는 작동 물질(물, 기름, 가스) 및 기타 상황.
주기적 모드 - 작업 기간은 특정 값을 가지며 작업 주기가 끝나면 꺼집니다. 작동 모드 시작-작업-중지. 동시에 외부 온도로 냉각될 시간이 없는 동안 꺼졌다가 다시 켜질 수 있습니다.
간헐 모드 - 엔진이 최대로 가열되지 않지만 외부 온도까지 냉각할 시간이 없습니다. 엘리베이터, 에스컬레이터 및 기타 장치에 사용됩니다.
특별 제도 - 포함 기간 및 기간은 임의적입니다.
전기 공학에는 전기 기계의 가역성의 원리가 있습니다. 이는 장치가 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하고 반대 동작을 수행할 수 있음을 의미합니다.
비동기식 전기 모터도 이 원리에 해당하며 모터 및 발전기 작동 모드가 있습니다.
모터 모드 - 비동기식 전기 모터의 주요 작동 모드. 권선에 전압이 가해지면 전자기 토크가 발생하여 회전자가 축과 함께 끌리므로 축이 회전하기 시작하고 엔진이 일정한 속도에 도달하여 유용한 작업을 수행합니다.
발전기 모드 - 회 전자가 회전하는 동안 모터 권선에 전류가 여자되는 원리에 기반합니다. 모터 회 전자가 기계적으로 회전하면 고정자 권선에 기전력이 형성되고 권선에 커패시터가 있으면 용량 성 전류가 발생합니다.커패시터의 커패시턴스가 특정 값이면 엔진의 특성에 따라 발전기가 자체 여자되고 3상 전압 시스템이 나타납니다. 따라서 농형 모터는 발전기로 작동합니다.
비동기식 모터의 속도 제어
비동기식 전기 모터의 회전 속도를 조절하고 작동 모드를 제어하기 위해 다음과 같은 방법이 있습니다.
- 주파수 - 전기 네트워크의 전류 주파수가 변경되면 전기 모터의 회전 주파수가 변경됩니다. 이 방법에는 주파수 변환기라는 장치가 사용됩니다.
- 가변 저항 - 로터의 가변 저항이 변경되면 회전 속도가 변경됩니다. 이 방법은 시작 토크와 임계 슬립을 증가시킵니다.
- 펄스 - 특별한 유형의 전압이 모터에 적용되는 제어 방법.
- 전기 모터가 작동하는 동안 권선을 "별"회로에서 "삼각형"회로로 전환하여 시동 전류를 줄입니다.
- 농형 로터용 극 쌍 변경 제어;
- 권선형 회전자가 있는 모터의 유도 리액턴스 연결.
전자 시스템의 발전으로 다양한 비동기식 전동기의 제어가 보다 효율적이고 정확해지고 있습니다. 이러한 엔진은 전 세계 어디에서나 사용되며 이러한 메커니즘이 수행하는 작업의 다양성은 나날이 증가하고 있으며 그 필요성은 줄어들지 않고 있습니다.
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