단상 전기 모터의 종류. 단상 비동기 모터. 장치 및 작동 원리

3-7. 비동기식 단상 전기 모터 장치

그림에서. 그림 3-16은 시동 저항이 내장된 AOLB 유형의 비동기 단상 전기 모터의 설계를 보여줍니다. 전기 모터 고정자는 스탬프된 전기 강철 시트(15)로 조립되어 이중 벽(13)이 있는 알루미늄 쉘(고정자 하우징)에 압축되고 부어집니다. 고정자 표면을 공기 냉각하기 위해 벽 사이에 채널이 형성됩니다. 알루미늄 합금으로 주조된 두 개의 커버 2와 17이 고정자 하우징 샤프닝 위에 놓입니다.

끝에 구멍이 있는 스탬프 캡(18)이 전면 커버(17)에 놓입니다. 이 구멍을 통해 로터가 회전할 때 로터 축 끝에 장착된 팬(19)이 공기를 흡입합니다. 팬은 알루미늄 합금으로 주조되었으며 나사로 샤프트에 고정되었습니다.

고정자 시트에는 24개의 배 모양 홈이 찍혀 있습니다. 이 중 16개의 슬롯은 작동 권선의 와이어로 채워지고 8개의 슬롯은 시작 권선의 와이어로 채워집니다. 작동 및 시작 권선의 출력 끝은 터미널 박스 11에 있는 접촉 나사 4로 나옵니다. 로터 코어는 전기 강철 시트 12로 조립되어 샤프트 1의 중간 부분의 주름진 표면에 압착됩니다. 폐쇄 링과 팬 블레이드가 있는 알루미늄 권선 14가 로터의 홈에 부어집니다. 팬의 목적은 가열된 공기를 케이스의 냉각된 외벽 쪽으로 보내는 것입니다.

시동 권선용 원심 스위치는 로터에 장착됩니다. 이는 균형추 9가 있는 두 개의 레버 7로 구성되며 축 8에 위치하며 이 레버는 4개의 팬 블레이드에 압착됩니다. 레버는 샤프트에 느슨하게 고정되어 있는 플라스틱 슬리브 5에 핀 6을 사용하여 눌러져 있습니다. 로터가 가속되면 회전 주파수가 공칭 값에 가까워지면 원심력의 영향으로 균형추가 분기되어 축을 중심으로 레버가 회전합니다.

이 경우 슬리브 5가 오른쪽으로 이동하여 스프링 10을 압축하고 스프링 접점 4를 해제하여 시작 권선 회로를 닫습니다. 로터가 정지해 있을 때 이 접점은 고정 접점 3을 사용하여 부싱 끝부분에 의해 닫힙니다.

이동 및 고정 접점은 전기 모터 2의 후면 덮개에 대한 절연 보드에 장착됩니다. 열 릴레이가 장착되어 과열 시 전기 모터를 네트워크에서 분리합니다. 4개의 스터드가 있는 스탠드 16은 전기 모터를 장착하는 데 사용됩니다.

전기 모터 연결 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 3-17.

공급 전압은 단자 C1 및 C2에 공급됩니다. 이 단자에서 접점을 통해 작동 권선에 전압이 공급됩니다. 열 릴레이권선, 바이메탈 스트립 및 접점으로 구성된 RT. 전기 모터가 허용 한계 이상으로 가열되면 플레이트가 구부러지고 접점이 열립니다. ~에 단락열 계전기의 권선을 통해 큰 전류가 흐르고 플레이트가 빠르게 가열되어 접점이 열립니다. 이 경우 작동하는 C 권선과 시작 P 권선 모두 열 계전기를 통해 전원이 공급되므로 전원이 차단됩니다. 따라서 열 계전기는 과부하와 단락으로부터 전기 모터를 보호합니다.

시동 권선은 점퍼 C 2 - P 1, 원심 스위치 VT 접점, 점퍼 VT - RT, 열 계전기 RT 접점을 통해 터미널 C 1 및 C 2에서 전원이 공급됩니다. 전기 모터를 시동할 때 로터가 정격 속도의 70-80% 회전 속도에 도달하면 원심 스위치의 접점이 열리고 시동 권선이 네트워크에서 분리됩니다. 전기 모터가 켜지면 로터 속도가 감소하고 원심 스위치의 접점이 다시 닫히고 시동 권선이 다음 시동을 위해 준비됩니다.

그림에서. 그림 3-18은 ABE 유형의 비동기 전기 모터의 설계를 보여줍니다. 이 모터는 커패시터가 직렬로 연결된 회로에서 지속적으로 켜져 있는 보조 권선이 있는 네트워크에 연결됩니다(그림 3-9). ABE 유형의 전기 모터에는 견고한 하우징이 없으므로 내장형이라고 합니다. 전기 모터는 플랜지 또는 브래킷을 사용하여 구동 메커니즘에 연결됩니다.

전기 모터 하우징은 0.5mm 두께의 전기 강철 시트로 만들어진 고정자 코어 패키지 1입니다. 패키지는 압력 하에서 압축되고 채워집니다. 알루미늄 합금. 고정자의 끝 부분에는 압력 링 5와 이를 조이는 4개의 알루미늄 막대가 있습니다. 고정자 슬롯에는 작동 권선 및 보조 권선의 코일 6이 포함되어 있습니다. 베어링 실드 4 및 7. 권선(8)의 끝은 베어링 실드의 고무 부싱(9)을 통해 나와 네트워크에 연결됩니다. 베어링 쉴드는 4개의 스터드로 조여집니다.

전기 모터 로터는 전기 강철 시트로 조립되고 알루미늄 2로 채워집니다. 로터 권선과 함께 팬 날개가 주조되어 전기 모터를 냉각시킵니다. 로터는 두 개의 볼 베어링에서 회전합니다 3.

전기 모터에는 문자 및 숫자 유형 지정이 있습니다. 예를 들어 AVE 041-2 전기 모터는 A - 비동기식, B - 내장형, E - 단상,

4는 크기 번호, 1은 고정자 코어 길이의 일련 번호, 대시로 구분된 숫자 2는 극 수입니다.

3-8. 동기식 단상 전기 모터

어떤 경우에는 부하에 관계없이 회전 속도가 엄격하게 일정해야 하는 전기 모터가 필요합니다. 동기식 전기 모터는 회 전자 속도가 항상 회전 속도와 동일한 방식으로 사용됩니다. 자기장(3-2)에 의해 결정된다. 동기 전동기에는 3상 및 단상 등 다양한 유형이 있습니다. 여기서는 단상 동기 전기 모터의 가장 간단한 두 가지 유형인 릴럭턴스와 커패시터 릴럭턴스만 고려합니다.

그림에서. 그림 3-19는 기술적으로 La Cura 휠로 알려진 가장 간단한 단상 릴럭턴스 모터의 설계 다이어그램을 보여줍니다. 고정자 1과 회전자 2는 전기강판의 스탬프 시트로 조립됩니다. 단상 교류 네트워크로 구동되는 코일이 고정자에 감겨 맥동 자기장을 생성합니다. 릴럭턴스 모터는 두 가지 자기 인력의 반응으로 인해 회전자가 회전하기 때문에 그 이름을 얻었습니다.

맥동장이 있는 전기 모터에는 시동 토크가 없으며 손으로 회전해야 합니다. 회전자 톱니에 작용하는 자기력은 항상 고정자 극 반대쪽에 위치하는 경향이 있습니다. 왜냐하면 이 위치에서는 자속에 대한 저항이 최소화되기 때문입니다. 그러나 관성에 의해 로터는 맥동장이 감소하는 동안 이 위치를 통과합니다. 다음 번 자기장이 증가하면 로터의 다른 톱니에 자기력이 작용하여 회전이 계속됩니다. 안정성을 위해서는 제트 모터의 회전자가 높은 관성을 가져야 합니다.

제트 모터는 100~200rpm 정도의 낮은 회전 속도에서만 안정적으로 작동합니다. 그들의 전력은 일반적으로 10-15W를 초과하지 않습니다. 회 전자 회전 주파수는 공급 네트워크 f의 주파수와 회 전자 톱니 수 Z에 의해 결정됩니다. 자속 변화의 반주기 동안 회 전자는 1/Z 회전하고 1 분 안에 60을 포함합니다. 2 f 반주기, 60 2 f/Z 회전만큼 회전합니다. 교류 주파수 50Hz에서 회 전자 속도는 다음과 같습니다.

토크를 높이려면 고정자의 톱니 수가 늘어납니다. 고정자에도 회전자만큼 많은 톱니를 만들면 가장 큰 효과를 얻을 수 있습니다. 이 경우 자기 인력은 한 쌍의 톱니가 아닌 로터의 모든 톱니에 동시에 작용하여 토크가 크게 증가합니다. 이러한 전기 모터에서 고정자 권선은 톱니 사이 공간의 고정자 테두리 주위에 감겨 있는 작은 코일로 구성됩니다. 이전 유형의 전기 턴테이블은 고정자와 회전자에 77개의 톱니가 있는 전기 모터를 사용하여 78rpm의 디스크 회전 속도를 제공했습니다. 로터는 레코드가 놓인 디스크와 일체형이었습니다. 전기 모터를 시동하려면 손가락으로 디스크를 밀어야 했습니다.

동기 커패시터 릴럭턴스 모터의 고정자는 커패시터 비동기 모터의 고정자와 다르지 않습니다. 전기 모터의 회전자는 비동기 전기 모터의 회전자에 극 수에 따라 홈을 가공하여 만들 수 있습니다(그림 3-20). 이 경우 다람쥐 막대가 부분적으로 잘립니다. 극 돌출부가 찍힌 로터 시트가 있는 전기 모터의 공장 생산에서 농형 막대의 일부는 시동 권선 역할을 합니다. 로터는 유도 전동기의 로터와 같은 방식으로 회전하기 시작한 다음 자기장과 동기화되어 동기 주파수로 회전합니다.

작업의 질 커패시터 모터전기 모터가 원형 회전 필드를 갖는 작동 모드에 따라 크게 달라집니다. 동기 모드에서 필드의 타원성은 소음, 진동 증가 및 회전 균일성 붕괴로 이어집니다. 비동기 모드에서 원형 회전 자기장이 발생하면 전기 모터의 시동 토크는 양호하지만 동기 상태에서 진입 및 이탈하는 순간이 짧습니다. 원형 필드가 더 높은 주파수 쪽으로 이동하면 시작 토크가 감소하고 동기 상태에서 진입 및 이탈하는 순간이 증가합니다. 최고의 순간동기 모드에서 원형 회전 필드가 발생하는 경우 동기의 입력 및 출력이 얻어집니다. 그러나 이 경우 시동 토크가 크게 감소합니다. 이를 증가시키기 위해 일반적으로 단락된 회 전자 권선의 능동 저항이 약간 증가합니다.

일부 유형의 커패시터 릴럭턴스 모터의 단점은 회전자 고착입니다. 즉, 시동 시 회전자가 회전하지 않지만 특정 위치에서 정지합니다.

일반적으로 회전자 고착은 딤플 크기와 폴 돌출부 크기 사이에 불행한 관계가 있는 전기 모터에서 발생합니다. 극 아크 b p 대 극 분할 t의 비율이 약 0.5-0.6이고 함몰 깊이 h가 공기보다 9-10배 클 때 전기 모터가 소비하는 적은 전력으로 가장 높은 반응 토크를 얻을 수 있습니다. 극 돌출부와 고정자 사이의 간격.

커패시터 릴럭턴스 모터의 긍정적인 특성은 역률이 높다는 것입니다. 이는 3상 전기 모터보다 훨씬 높으며 때로는 0.9-0.95에 이릅니다. 이는 커패시터 모터의 인덕턴스가 커패시터의 커패시턴스에 의해 크게 보상된다는 사실로 설명됩니다.

동기식 릴럭턴스 모터가 가장 일반적입니다. 동기 전기 모터디자인이 단순하고 비용이 저렴하며 슬라이딩 접점이 없기 때문입니다. 그들은 동기식 통신 회로, 사운드 시네마, 사운드 녹음 및 TV 설치 분야에서 응용 프로그램을 찾았습니다.

3-9. 3상 유도 전동기를 단상 모터로 사용

실제로 3상 전동기를 연결해야 하는 경우가 있습니다. 단상 네트워크. 이전에는 이를 위해서는 전기 모터의 고정자를 되감아야 한다고 생각되었습니다. 현재 고정자 권선을 변경하지 않고 3상 전기 모터를 단상 네트워크에 연결하기 위한 많은 방식이 개발되어 실제로 테스트되었습니다.

커패시터는 시작 요소로 사용됩니다.

3상 전기 모터의 고정자 권선 단자에는 다음과 같은 명칭이 있습니다: C1 - 첫 번째 단계의 시작; C2 - 두 번째 단계의 시작; NW—세 번째 단계의 시작. C4 - 첫 번째 단계의 끝; C5 - 두 번째 단계의 끝; C6 - 세 번째 단계의 끝입니다. 이러한 명칭은 권선 리드 도체에 배치된 금속 태그에 찍혀 있습니다.

3상 전기 모터의 권선은 별 모양(그림 3-21, a) 또는 삼각형 모양(그림 3-21, b)으로 연결할 수 있습니다. 스타로 연결하는 경우 3상 모두의 시작 또는 끝이 한 지점에 연결되고 나머지 3개의 단자는 3상 네트워크에 연결됩니다. 삼각형으로 연결할 때 첫 번째 단계의 끝은 두 번째 단계의 시작과 연결되고, 두 번째 단계의 끝은 세 번째 시작과 연결되고, 세 번째 단계의 끝은 첫 번째 단계의 시작으로 연결됩니다. 연결 지점에서 리드를 가져와 전기 모터를 연결합니다. 삼상 네트워크.

3상 시스템에서는 위상 및 선형 전압과 전류가 구별됩니다. 별에 연결되면 별 사이에 다음과 같은 관계가 발생합니다.

삼각형으로 연결하면

대부분의 3상 전기 모터는 127/220V 또는 220/380V와 같은 두 가지 선형 전압용으로 생산됩니다. 주 전압이 낮을 경우 권선은 삼각형으로 연결되고 전압이 높을 경우 별 모양으로 연결됩니다. 이러한 전기 모터의 경우 권선의 6개 출력 도체가 모두 보드(클램프)로 나옵니다.

그러나 하나의 주 전압을 위한 전기 모터가 있는데, 이 경우 권선이 전기 모터 내부의 별 모양 또는 삼각형 모양으로 연결되고 3개의 도체만 터미널 보드에 연결됩니다. 물론 이 경우 전기 모터를 분해하고 간기 연결을 분리한 후 세 가지 추가 결론을 내릴 수 있습니다. 그러나 아래에 나와 있는 단상 네트워크에 전기 모터를 연결하는 다이어그램 중 하나를 사용하여 이 작업을 수행할 필요는 없습니다.

6개의 단자가 있는 3상 전기 모터를 단상 네트워크에 연결하는 개략도가 그림 1에 나와 있습니다. 3-22, ㄱ. 이를 위해 두 개의 위상이 직렬로 연결되어 단상 네트워크에 연결되고 세 번째 위상은 스위치 2가 있는 시작 요소 1을 포함하여 병렬로 연결됩니다. 활성 저항 또는 커패시터는 다음과 같은 역할을 할 수 있습니다. 시작 요소. 이 경우 작동 권선은 고정자 슬롯의 2/3를 차지하고 시작 권선은 1/3을 차지합니다. 따라서 3상 권선은 작동 권선과 시작 권선 사이에 필요한 슬롯 비율을 제공합니다. 이 연결을 사용하면 작동 권선과 시작 권선 사이의 각도는 90°el입니다. (그림 3-22, b).

두 위상을 직렬로 연결할 때 n일 때 반대가 아닌 그에 따라 켜져 있는지 확인해야 합니다. 와 함께. 연결된 위상의 수를 뺍니다. 그림의 다이어그램에서 볼 수 있듯이. 도 3-22, a에서, 두 번째 및 세 번째 위상 C5 및 C6의 끝은 공통 지점에 연결됩니다.

그림 1의 다이어그램에 따라 3상 전기 모터를 커패시터 모터로 사용할 수도 있습니다. 3-23은 하나의 작동 커패시터 1이 있거나 작동 1과 시동 커패시터 2가 있는 경우입니다. 이 연결 방식을 사용하면 작동 커패시터의 커패시턴스 μF는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

내가 - 정격 전류전기 모터, A; U - 주전원 전압, V.

3개의 단자와 별 연결 고정자 권선이 있는 3상 전기 모터는 그림 1의 다이어그램에 따라 단상 네트워크에 연결됩니다. 3-24. 이 경우 작동 커패시터의 용량은 공식에 의해 결정됩니다.

커패시터 전압 U 1 = 1.3 U.

3개의 단자와 고정자 권선이 삼각형으로 연결된 3상 전기 모터는 그림 1의 다이어그램에 따라 단상 네트워크에 연결됩니다. 3-25. 작동 커패시터의 용량은 공식에 의해 결정됩니다

커패시터 전압 U=1.15V.

세 가지 경우 모두 용량 시동 커패시터대략적으로 관계식으로 결정될 수 있다.

연결 회로를 선택할 때 3상 전기 모터가 설계된 전압과 단상 네트워크의 전압을 기준으로 해야 합니다. 이 경우 삼상전압은

예.출력 250W, 전압 127/220V, 정격 전류 2/1.15A의 3상 전기 모터는 전압 220V의 단상 네트워크에 연결되어야 합니다.

그림의 다이어그램을 사용할 때 3-24 작동 커패시터 용량:

커패시터 양단의 전압 U 1 = 1.3 220 = 286V.

시작 커패시터 용량

삼상전동기를 단상전동기로 사용할 경우 출력은 50%로 감소하고, 단상 콘덴서 모터로 사용할 경우 삼상전동기 정격전력의 70%로 감소됩니다. 모터.

N.V. 비노그라도프, Yu.N. 비노그라도프
전기 모터를 직접 계산하고 만드는 방법
모스크바 1974

AC 전압을 쉽게 변환할 수 있어 전력 공급에 가장 널리 사용됩니다. 전기 모터 설계 분야에서 교류의 또 다른 장점이 발견되었습니다. 즉, 추가 변환 없이 또는 최소한의 변환으로 회전 자기장을 생성할 수 있다는 것입니다.

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 케이지 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 아직 회전자에 의해 생성된 자기장의 영향을 받지 않으므로 정격 전류 소비보다 몇 배 더 큰 전류 서지가 발생합니다. .

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 회전에 대한 토크의 뚜렷한 의존성을 가지므로 부하가 걸린 상태에서 모터를 켜는 것은 매우 바람직하지 않습니다. 공칭 모드에 도달하는 데 걸리는 시간과 시동 전류, 고정자 권선에 과부하가 걸렸습니다.

예를 들어 전원을 켜면 이런 일이 발생합니다. 깊은 우물 펌프– 전원 공급 장치의 전기 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.

단상 네트워크에서 비동기 AC 모터를 시작하려면 회 전자를 회전시킨 후 꺼지는 수동 전환 시작 권선을 사용하거나 위상 변이 요소 (대부분 필요한 커패시터)를 통해 연결된 두 번째 권선을 사용합니다. 용량).

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. 따라서 강력한 단상 전기 모터는 일반적으로 정류자 회로를 사용하여 만들어집니다.

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 고정자 권선에 교류 네트워크에 포함하기 위해 불완전한 부분의 탭이 있고 직류 소스를 권선의 전체 길이에 연결할 수 있는 범용 정류자 모터도 생성됩니다.

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 대조적입니다.

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.

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적용 분야.저전력 비동기 모터(15~600W)가 사용됩니다. 자동 장치속도 제어가 필요하지 않은 팬, 펌프 및 기타 장비를 구동하는 가전 제품. 단상 마이크로모터는 일반적으로 가전제품 및 자동 장치에 사용됩니다. 이러한 기기 및 장치는 일반적으로 단상 AC 네트워크로 전원이 공급되기 때문입니다.

단상 모터의 작동 원리 및 설계.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 제시합니다.

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 역 필드에 의해 생성된 제동 토크의 존재로 인해 3상 모터의 회전 속도보다 낮습니다.

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 얻으려면, 단상 모터주 작동 권선에 비해 시작 권선이 전기적으로 90도 이동되었습니다. 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 이동됩니다. 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 모터는 높은 cos Φ를 갖습니다. 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 작업 흐름과 권선 시작각도 ψ p - ψ p만큼 위상이 이동하고 시작 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 극의 경우; 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

각도 β만큼 공간에서 변위되고 각도 γ = γ 2 - γ l만큼 시간에 따라 위상이 이동하는 유동 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 최대값 교대로).

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.

220V 단상 전동기는 다양한 장치에 설치하는 데 널리 사용되는 별도의 메커니즘입니다. 가정용 및 산업용으로 사용할 수 있습니다. 전기 모터는 다음에서 구동됩니다. 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 체계음수 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.