단상 비동기 전기 모터. 단상 비동기 모터. 장치 및 작동 원리

220V 단상 전동기는 다양한 장치에 설치하는 데 널리 사용되는 별도의 메커니즘입니다. 가정용 및 산업용으로 사용할 수 있습니다. 영양물 섭취 모터에서 수행 일반 소켓, 최소 220V의 전력이 있어야 합니다. 이 경우 60Hz의 주파수에 주의해야 합니다.

실제로 단상 220V 전기 모터가 다음 장치와 함께 판매되는 것이 입증되었습니다. 에너지 변환에 도움 전기장 , 또한 커패시터를 사용하여 필요한 전하를 축적합니다. 현대 모델혁신적인 기술을 사용하여 생산되는 220V 전기 모터에는 장치의 작업장을 조명하는 장비가 추가로 장착되어 있습니다. 이는 내부 및 외부 부품에 적용됩니다.

커패시터 용량은 모든 기본 요구 사항을 준수하여 저장해야 한다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 최선의 선택- 여기가 바로 그 곳이야 기온은 변함이 없다변동이 발생하지 않습니다. 실내 온도 체계마이너스 값으로 떨어지면 안 됩니다.

전문가들은 엔진을 사용하는 동안 수시로 커패시터의 커패시턴스 값을 측정할 것을 권장합니다.

유도 모터는 오늘날 다양한 산업 공정에 널리 사용됩니다. 이 특정 전기 모터 모델은 다양한 드라이브에 사용됩니다. 단상 비동기식 설계목공 기계, 펌프, 압축기, 산업용 환기 장치, 컨베이어, 엘리베이터 및 기타 여러 장비를 구동하는 데 도움이 됩니다.

전기 모터는 소규모 기계화 장비를 구동하는 데에도 사용됩니다. 여기에는 사료 절단기 및 콘크리트 혼합기가 포함됩니다. 이러한 구조물은 신뢰할 수 있는 공급업체로부터만 구매해야 합니다. 구매하기 전에 제조업체의 적합성 인증서 및 보증서를 확인하는 것이 좋습니다.

공급업체는 고객에게 다음을 제공해야 합니다. 서비스모터고장이나 고장이 발생한 경우. 이것은 펌프 장치 조립 중에 완성되는 주요 구성 요소 중 하나입니다.

기존 전기 모터 시리즈

오늘 산업 기업다음과 같은 단상 220V 전기 모터 시리즈를 생산합니다.

물론 모든 엔진 디자인으로 나누어져 있어요, 설치 방법 및 보호 정도에 따라 다릅니다. 이를 통해 습기나 기계적 입자로부터 구조물을 보호할 수 있습니다.

A 시리즈 전기 모터의 특징

A 시리즈의 전기 단상 모터는 표준화된 비동기식 설계입니다. 다음부터 폐쇄됩니다. 외부 영향다람쥐 로터를 사용합니다.

전기 모터의 구조에는 다음과 같은 성능 그룹이 있습니다.

단상 220V 전기 모터의 비용은 시리즈에 따라 다릅니다.

어떤 종류의 엔진이 있나요?

단상 모터는 가정용 및 산업용 전기 드라이브를 장착하도록 설계되었습니다. 이러한 디자인은 주 표준에 따라 제조됩니다.

AC 전압을 쉽게 변환할 수 있어 전력 공급에 가장 널리 사용됩니다. 전기 모터 설계 분야에서 교류의 또 다른 장점이 발견되었습니다. 자기장추가 변환 없이 또는 최소한의 변환만 사용합니다.

따라서 권선의 반응성(유도성) 저항으로 인한 특정 손실에도 불구하고 AC 전기 모터를 쉽게 만들 수 있다는 점은 20세기 초 DC 전원 공급 장치에 대한 승리에 기여했습니다.

기본적으로 AC 전기 모터는 두 그룹으로 나눌 수 있습니다.

비동기식

이 경우 로터의 회전 속도는 자기장의 회전 속도와 다르기 때문에 다양한 속도로 작동할 수 있습니다. 이러한 유형의 AC 모터는 오늘날 가장 일반적입니다.

동기식

이 모터는 회전자 속도와 자기장의 회전 속도 사이에 견고한 연결을 가지고 있습니다. 생산이 더 어렵고 사용 유연성이 떨어집니다(고정자 극 수를 변경해야만 공급 네트워크의 고정 주파수에서 속도를 변경할 수 있음).

수백 킬로와트의 고출력에서만 사용되며 비동기식 전기 모터에 비해 효율성이 높아 열 손실이 크게 줄어 듭니다.

AC 전기 모터 비동기식 비동기 모터의 가장 일반적인 유형은 전기 모터입니다.다람쥐 로터

이 유형의 전기 모터의 역사는 교류 전자석 코어의 틈새에 위치한 전도성 물체가 유도 EMF의 발생으로 인해 파손되는 경향이 있다는 사실이 밝혀진 지 100년 이상으로 거슬러 올라갑니다. 그 안에 반대 벡터가 있습니다.

따라서 농형 회전자가 있는 비동기 모터에는 회전자 지지 베어링 외에 기계적 접촉 장치가 없습니다. 저렴한 가격, 또한 최고의 내구성을 자랑합니다. 덕분에 이러한 유형의 전기 모터는 현대 산업에서 가장 보편화되었습니다.

그러나 그들은 또한 특정 단점비동기 전기 모터를 설계할 때 고려해야 할 사항 유사한 유형:

높은 시동 전류– 비동기식 브러시리스 전기 모터가 네트워크에 연결된 순간 고정자 권선의 리액턴스는 회 전자에 의해 생성된 자기장에 의해 아직 영향을 받지 않으므로 전류의 몇 배 더 큰 전류 서지가 발생합니다. 정격 전류소비.

이러한 유형의 모터 작동 기능은 특히 비동기 전기 모터를 제한된 전력으로 모바일 발전기에 연결할 때 과부하를 방지하기 위해 설계된 모든 전원 공급 장치에 포함되어야 합니다.

낮은 시동 토크– 농형 권선이 있는 전기 모터는 토크가 속도에 크게 의존하므로 부하가 걸린 상태에서 켜는 것은 매우 바람직하지 않습니다. 정격 모드에 도달하는 시간과 시동 전류가 크게 증가하고 고정자 권선에 과부하가 걸립니다.

예를 들어 전원을 켜면 이런 일이 발생합니다. 깊은 우물 펌프– 전원 공급 회로에서는 5~7배의 예비 전류를 고려해야 합니다.

단상 전류 회로에서 직접 시동이 불가능함- 로터가 회전을 시작하려면 시작 푸시 또는 서로에 대해 위상이 이동된 추가 위상 권선의 도입이 필요합니다.

AC 비동기 모터를 시작하려면 단상 네트워크로터를 회전시킨 후 꺼지는 수동으로 전환되는 시작 권선이 사용되거나 위상 변이 요소(대부분 필요한 용량의 커패시터)를 통해 연결된 두 번째 권선이 사용됩니다.

높은 회전속도를 얻을 가능성이 부족함- 회전자의 회전이 고정자 자기장의 회전 주파수와 동기화되지 않더라도 이를 전진시킬 수 없으므로 50Hz 네트워크에서 농형 회전자를 사용하는 비동기 전기 모터의 최대 속도는 더 이상 없습니다. 3000rpm 이상.

비동기 모터의 회전 속도를 높이려면 다음을 사용해야 합니다. 주파수 변환기(인버터), 이는 이러한 시스템을 브러시 모터보다 더 비싸게 만듭니다. 또한, 주파수가 증가함에 따라 무효 손실도 증가합니다.

역 정리의 어려움- 단상 버전에서는 엔진을 완전히 정지하고 위상을 다시 전환해야 합니다(시동 또는 두 번째 위상 권선의 위상 전환).

회전 자기장의 생성은 추가 장치 없이 위상 권선 자체에 의해 수행되므로 산업용 3상 네트워크에서 비동기 전기 모터를 사용하는 것이 가장 편리합니다.

실제로 3상 발전기와 전기 모터로 구성된 회로는 전기 변속기의 예로 간주될 수 있습니다. 발전기 드라이브는 회전 자기장을 생성하여 진동으로 변환합니다. 전류, 차례로 전기 모터의 자기장의 회전을 자극합니다.

또, 3상 전원 첨부 비동기 전기 모터단상 네트워크에서는 고정자에 의해 생성된 자기장이 본질적으로 두 개의 역위상으로 분해되어 코어의 과포화로 인해 불필요한 손실이 증가하기 때문에 효율성이 가장 높습니다. 그러므로 강력한 단상 전기 모터일반적으로 컬렉터 회로에 따라 수행됩니다.

AC 전기 모터 수집기

이러한 유형의 전기 모터에서 회전자의 자기장은 정류자에 연결된 위상 권선에 의해 생성됩니다. 실제로 브러시 AC 모터는 모터와 다릅니다. DC권선의 리액턴스가 계산에 포함되기 때문입니다.

어떤 경우에는 보편적인 것이 만들어지기도 합니다. 브러시 모터, 고정자 권선에는 교류 네트워크에 포함하기 위해 불완전한 부분의 탭이 있고 직류 소스는 권선의 전체 길이에 연결될 수 있습니다.

이러한 유형의 엔진의 장점은 분명합니다.

고속 작동 능력전기 드릴을 통해 모든 사람에게 친숙한 분당 최대 수만 회전의 회전 속도를 가진 정류자 전기 모터를 만들 수 있습니다.

추가 시동 장치가 필요하지 않습니다.다람쥐 모터와는 다릅니다.

높은 시동 토크, 이는 부하 상태를 포함하여 작동 모드로의 복귀 속도를 높입니다. 더욱이, 정류자 전기 모터의 토크는 속도에 반비례하고, 부하가 증가함에 따라 회전 속도의 저하를 방지할 수 있습니다.

속도 제어의 용이성- 공급 전압에 따라 달라지므로 가장 넓은 범위 내에서 회전 속도를 조정하려면 가장 간단한 것만으로도 충분합니다. 트라이액 레귤레이터전압. 조정기에 오류가 발생하면 정류자 모터를 네트워크에 직접 연결할 수 있습니다.

로터 관성 감소- 단락 회로보다 훨씬 더 컴팩트하게 만들 수 있으므로 정류자 모터 자체가 눈에 띄게 작아집니다.

또한 정류자 모터는 간단히 역전될 수 있는데, 이는 다양한 유형의 전동 공구와 다수의 공작 기계를 만들 때 특히 중요합니다.

이러한 이유로 정류자 모터는 유연한 속도 제어가 필요한 모든 단상 소비자, 즉 휴대용 전동 공구, 진공 청소기, 주방용품등. 그러나 숫자 디자인 특징정류자 전기 모터의 작동 세부 사항을 결정합니다.

정류자 모터는 시간이 지남에 따라 마모되는 브러시를 정기적으로 교체해야 합니다. 정류자 자체도 마모되는 반면, 이미 위에서 언급한 바와 같이 농형 로터가 있는 엔진은 베어링을 자주 교체하지 않는다면 실질적으로 영원합니다.

정류자와 브러시 사이의 불가피한 스파크(정류자 전기 모터 작동 중 친숙한 오존 냄새가 나타나는 이유)는 서비스 수명을 더욱 감소시킬 뿐만 아니라 다음과 같은 가능성으로 인해 작동 중 향상된 안전 조치가 필요합니다. 가연성 가스 또는 먼지의 점화.

이 사이트에 제시된 모든 자료는 정보 제공의 목적으로만 제공되며 지침이나 규제 문서로 사용할 수 없습니다.

적용 분야.저전력 비동기 모터(15~600W)가 사용됩니다. 자동 장치속도 제어가 필요하지 않은 팬, 펌프 및 기타 장비를 구동하는 가전 제품. 전기 기기 및 자동 장치에는 일반적으로 단상 마이크로 모터가 사용됩니다. 이러한 기기 및 장치는 일반적으로 단상 교류 네트워크에서 전원을 공급 받기 때문입니다.

작동 원리 및 장치 단상 모터. 단상 모터의 고정자 권선(그림 4.60, 에이)한 쌍의 극에 해당하는 고정자 원주의 약 2/3를 차지하는 홈에 위치합니다. 결과적으로

(3장 참조) MMF의 분포와 에어 갭의 유도는 정현파에 가깝습니다. 권선이 지나가기 때문에 교류,MDS는 네트워크 주파수에 맞춰 진동합니다. 에어 갭의 임의 지점에서의 유도

Bx = m sinΩtcos(πх/τ) 단위.

따라서 단상 모터에서 고정자 권선은 대칭 전원을 사용하는 3상 모터에서처럼 원형 회전 자속이 아닌 시간에 따라 변하는 고정 자속을 생성합니다.

단상 모터의 특성 분석을 단순화하기 위해 (4.99)를 다음 형식으로 제시하겠습니다.

B x = 0.5V t sin(Ωt - πх/τ) + 0.5V t sin(Ωt + πх/τ),.

즉, 고정 맥동 흐름을 반대 방향으로 회전하고 동일한 회전 주파수를 갖는 동일한 원형 필드의 합으로 대체합니다. N 1pr = N 1회전 = N 1. 원형 회전 필드를 갖는 비동기 모터의 특성은 § 4.7 - 4.12에서 자세히 논의되므로 단상 모터의 특성 분석은 각 회전 필드의 결합된 작용을 고려하는 것으로 축소될 수 있습니다. 즉, 단상 모터는 두 개의 동일한 모터로 표현될 수 있으며, 이 모터의 회전자는 서로 견고하게 연결되어 있으며(그림 4.60, b), 자기장과 모터에 의해 생성된 토크는 반대 방향으로 회전합니다. 중~에 중도착. 회전 방향이 로터의 회전 방향과 일치하는 필드를 직접이라고합니다. 역방향 필드 - 역방향 또는 역방향.

로터의 회전 방향이 회전 필드 중 하나의 방향과 일치한다고 가정합니다(예: n ave). 그러면 흐름에 대한 로터의 슬라이딩이 발생합니다. 에프홍보

s pr = (n 1pr - n 2)/n 1pr = (n 1 - n 2)/n 1 = 1 - n 2 /n 1..

흐름 F arr에 대한 로터 슬립.

s arr = (n 1arr + n 2)/n 1arr = (n 1 + n 2)/n 1 = 1 + n 2 /n 1..

(4.100)과 (4.101)로부터 다음과 같다.

s o6p = 1 + n 2 /n 1 = 2 - s pr..

전자기 모멘트 중~에 중직접장과 역장에 의해 형성된 이미지는 다음 방향으로 향합니다. 반대편, 단상 모터의 결과 토크 중컷은 동일한 로터 속도에서 토크의 차이와 같습니다.

그림에서. 4.61은 종속성을 보여줍니다. M = f(s)단상 모터의 경우. 그림을 보면 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.

a) 단상 모터에는 시동 토크가 없습니다. 외부 힘에 의해 구동되는 방향으로 회전합니다. b) 유휴 상태의 단상 모터의 회전 속도는 모터의 회전 속도보다 낮습니다. 삼상 모터, 역 필드에 의해 생성된 제동 토크의 존재로 인해;

c) 단상 모터의 성능 특성은 3상 모터의 성능 특성보다 나쁘다. 정격 부하에서 슬립이 증가하고 효율이 낮아지며 과부하 용량이 낮아지며 이는 역전계의 존재로도 설명됩니다.

d) 단상 모터의 전력은 동일한 크기의 3상 모터 전력의 약 2/3입니다. 단상 모터에서 작동 권선은 고정자 슬롯의 2/3만 차지하기 때문입니다. 모든 고정자 슬롯 채우기

이 경우 권선 계수가 작기 때문에 구리 소비는 대략적으로 증가합니다. 1.5배, 전력은 12%만 증가합니다.

장치를 시작합니다.시동 토크를 얻기 위해 단상 모터는 주 작동 권선에 비해 전기적으로 90도 이동된 시동 권선을 갖습니다. 시동 기간 동안 시동 권선은 위상 변이 요소(커패시턴스 또는 능동 저항)를 통해 네트워크에 연결됩니다. 엔진 가속이 완료된 후 시동 권선이 꺼지고 엔진은 계속 단상 엔진으로 작동합니다. 시동 권선은 짧은 시간 동안만 작동하기 때문에 작동 권선보다 작은 단면의 와이어로 만들어지며 더 적은 수의 홈에 배치됩니다.

커패시턴스 C를 위상 변이 요소로 사용할 때의 시작 프로세스를 자세히 살펴보겠습니다(그림 4.62, a). 시작 와인딩에서 피전압
Ú 1p = Ú 1 - Ú C= Ú 1 +쟈 1 N XC즉, 주전원 전압에 비해 위상이 변합니다. 유 1개는 작동 권선에 부착됨 아르 자형. 결과적으로 작업의 현재 벡터는 나 1p 및 런처 나 1p 권선은 특정 각도만큼 위상이 이동합니다. 특정 방식으로 위상 편이 커패시터의 커패시턴스를 선택하면 시작 시 대칭에 가까운 작동 모드(그림 4.62, b), 즉 원형 회전 필드를 얻을 수 있습니다. 그림에서. 4.62, 종속성이 표시됩니다. M = f(s)시동 권선이 켜져 있고(곡선 1) 꺼진(곡선 2) 엔진의 경우. 엔진이 부분적으로 시동됩니다. ab특성 1; 그 시점에 비시동 권선이 꺼지고 엔진이 부분적으로 작동합니다. сО특징 2.

두 번째 권선을 포함하면 모터의 기계적 특성이 크게 향상되므로 어떤 경우에는 권선 A와 B가 있는 단상 모터가 사용됩니다.

항상 켜져 있습니다 (그림 4.63, a). 이러한 모터를 커패시터 모터라고 합니다.

커패시터 모터의 두 권선은 일반적으로 동일한 수의 슬롯을 차지하고 동일한 전력을 갖습니다. 커패시터 모터를 시동할 때 시동 토크를 높이려면 특성 2(그림 4.63, b)에 따라 모터를 가속하고 일부 전류를 줄인 후 커패시턴스 C p + C p를 높이는 것이 좋습니다. 커패시터 Cn은 꺼지므로 정격 모드(시동 시보다 모터 전류가 작아질 때)에서 커패시턴스를 증가시키고 원형 회전 필드에서의 작동에 가까운 조건에서 엔진 작동을 보장합니다. 이 경우 엔진은 특성 1에서 작동합니다.

커패시터 모터높은 cos ψ을 갖는다. 단점은 커패시터의 질량과 크기가 상대적으로 크고 공급 전압이 왜곡될 때 비정현파 전류가 발생한다는 점입니다. 해로운 영향통신 회선에서.

쉬운 시동 조건(시동 기간 동안 작은 부하 토크)에서는 시동 저항이 있는 모터가 사용됩니다. 아르 자형(그림 4.64, a). 유효성 능동적 저항시동 권선 회로에서는 작동 권선의 위상 변이 ψ p보다 이 권선의 전압과 전류 사이에 더 작은 위상 변이 ψ p를 제공합니다(그림 4.64, b). 이와 관련하여 작동 권선 및 시동 권선의 전류는 각도 Φp - ψp만큼 위상이 이동하고 시동 토크가 발생하는 비대칭(타원형) 회전 필드를 형성합니다. 시동 저항이 있는 모터는 작동이 안정적이며 대량 생산됩니다. 시동 저항은 모터 하우징에 내장되어 있으며 전체 모터를 냉각시키는 것과 동일한 공기에 의해 냉각됩니다.

차폐된 극이 있는 단상 마이크로모터.이러한 모터에서 네트워크에 연결된 고정자 권선은 일반적으로 돌출 극에 집중되어 장착되며(그림 4.65, a), 그 시트는 고정자와 함께 스탬프됩니다. 각 극에서 팁 중 하나는 극 아크의 1/5에서 1/2까지 차폐하는 하나 이상의 단락 회전으로 구성된 보조 권선으로 덮여 있습니다. 모터 로터는 농형의 기존 유형입니다.

고정자 권선(극 자속)에 의해 생성된 기계의 자속은 두 구성 요소의 합으로 나타낼 수 있습니다(그림 4.65, b) F p = F p1 + F p2, 여기서 F p1은 부품을 통과하는 자속입니다. 이 꼬임으로 인한 단락으로 덮이지 않은 극; Fp2는 단락 코일로 보호된 극 부분을 통과하는 자속입니다.

흐름 Фп1과 Фп2는 극 조각의 서로 다른 부분을 통과합니다. 즉, 공간에서 각도 β만큼 변위됩니다. 또한 MMF에 비해 위상이 이동됩니다. 에프 n 다른 각도의 고정자 권선 - γ 1 및 γ 2. 이는 설명된 모터의 각 극이 첫 번째 근사치에 따라 1차 권선이 고정자 권선이고 2차 권선이 단락된 변압기로 간주될 수 있다는 사실로 설명됩니다. 고정자 권선 자속은 단락 코일에 EMF를 유도합니다. 이자형(그림 4.65, c)로 인해 전류가 발생합니다. 나 k와 MDS 에프 k, MDS로 접기 에프 n 고정자 권선. 무효 전류 구성 요소 나 k는 흐름 Ф p2를 감소시키고 활성 흐름은 MMF를 기준으로 위상을 이동시킵니다. 에프 p. 흐름 Ф p1은 단락된 회전을 덮지 않기 때문에 각도 γ 1은 상대적으로 작은 값(4-9°)을 갖습니다. 이는 변압기 흐름과 1차측 MMF 사이의 위상 변이 각도와 거의 같습니다. 모드로 와인딩 유휴 속도. 각도 γ 2 는 훨씬 더 큽니다(약 45°). 즉, 단락된 2차 권선이 있는 변압기(예: 전류 측정 변압기)에서와 동일합니다. 이는 각도 γ 2에 따라 달라지는 전력 손실이 강철의 자기 전력 손실뿐만 아니라 단락 회로의 전기 손실에 의해 결정된다는 사실로 설명됩니다.

쌀. 4.65. 차폐 극이 있는 단상 모터의 설계 다이어그램과 그
벡터 다이어그램:
1 - 고정자; 2 - 고정자 권선; 3 - 단락된
회전하다; 4 - 축차; 5 - 극

공간에서 각도 β만큼 변위되고 시간에 따라 각도 γ = γ 2 - γ l만큼 위상이 이동된 흐름 Фп1 및 Фп2는 타원형 회전 자기장을 형성하며(3장 참조), 이는 회전자에 작용하는 토크를 생성합니다. 모터는 단락 회전으로 덮이지 않은 첫 번째 폴 피스에서 두 번째 팁 방향으로 이동합니다("위상" 흐름의 최대 교대에 따라).

회전 필드를 원형 필드에 더 가깝게 만들어 해당 엔진의 시동 토크를 높이려면, 다양한 방법: 인접한 극의 극 조각 사이에 자기 션트가 설치되어 주 권선과 단락 회로 사이의 자기 연결을 강화하고 에어 갭의 자기장의 형태를 개선합니다. 단락된 회전으로 덮이지 않는 팁 아래의 에어 갭을 늘리십시오. 두 개를 사용하고 더커버리지 각도가 다른 한쪽 팁의 단락 회전. 극에 단락된 회전이 없지만 비대칭 자기 시스템을 갖춘 모터도 있습니다. 즉 극의 개별 부품 구성이 다르고 에어 갭이 다릅니다. 이러한 모터는 음영 처리된 극이 있는 모터보다 시동 토크가 낮지만 단락 회전 시 전력 손실이 없기 때문에 효율이 더 높습니다.

음영 처리된 극이 있는 모터의 고려된 설계는 되돌릴 수 없습니다. 이러한 엔진에서 역방향을 구현하려면 단락 회전 대신 코일이 사용됩니다. 지하1층, 지하2층, 지하3층그리고 B4(그림 4.65, 다섯), 각각은 극의 절반을 덮습니다. 한 쌍의 코일 단락 지하 1층그리고 B4또는 지하 2층그리고 B3, 극의 한쪽 또는 다른 절반을 차폐하여 자기장과 회 전자의 회전 방향을 변경할 수 있습니다.

음영처리된 극이 있는 모터에는 여러 가지 중요한 단점이 있습니다. 전체 치수그리고 질량; 저코사인 ψ ≒ 0.4 ¼ 0.6; 단락 코일의 큰 손실로 인해 낮은 효율 θ = 0.25 ¼ 0.4; 작은 시동 토크 등 엔진의 장점은 설계가 단순하고 결과적으로 작동 신뢰성이 높다는 것입니다. 고정자에 톱니가 없기 때문에 모터 소음이 미미하므로 음악이나 음성을 재생하는 장치에 자주 사용됩니다.