농형 비동기 모터란 무엇입니까? 비동기 모터
전기 기계, 변형 전력 교류기계적 에너지로 변환되는 것을 AC 모터라고 합니다.
업계에서는 가장 널리 사용되는 비동기 모터 삼상 전류이 엔진의 설계와 작동 원리를 고려해 보겠습니다.
비동기 모터의 작동 원리는 회전 모터의 사용을 기반으로 합니다. 자기장.
이러한 엔진의 작동을 이해하기 위해 다음 실험을 수행해 보겠습니다.
손잡이에 의해 회전할 수 있도록 말굽자석을 축에 부착해 봅시다. 자석의 극 사이에서 자유롭게 회전할 수 있는 축 위에 구리 원통을 배치할 것입니다.
그림 1. 가장 간단한 모델회전 자기장을 얻기 위해
손잡이를 잡고 자석을 시계 방향으로 회전시켜 보겠습니다. 자기장도 회전하기 시작하고 회전하면서 구리 원통과 자력선을 교차하게 됩니다. 실린더에서는 전자기 유도 법칙에 따라 와전류가 발생하여 자체 자기장, 즉 실린더의 필드가 생성됩니다. 이 장은 자기장과 상호 작용합니다 영구 자석, 결과적으로 실린더는 자석과 같은 방향으로 회전하기 시작합니다.
실린더의 회전 속도는 자기장의 회전 속도보다 다소 느린 것으로 확인되었습니다.
실제로 실린더가 자기장과 동일한 속도로 회전하면 자력선이 실린더를 교차하지 않으므로 와전류가 발생하지 않아 실린더가 회전합니다.
자기장의 회전 속도는 일반적으로 자석의 회전 속도와 같고 실린더의 회전 속도는 비동기식(비동기식)이기 때문에 동기식이라고 합니다. 따라서 모터 자체를 비동기 모터라고 합니다. 실린더(로터)의 회전 속도는 자기장의 동기 회전 속도와 슬립이라는 작은 양만큼 다릅니다.
로터 회전 속도를 n1로, 필드 회전 속도를 n으로 표시하면 다음 공식을 사용하여 슬립 양을 백분율로 계산할 수 있습니다.
s = (n - n1) / n.
위의 실험에서 우리는 회전 자기장과 영구 자석의 회전으로 인해 발생하는 실린더의 회전을 얻었으므로 이러한 장치는 아직 전기 모터가 아닙니다. 우리는 강제로 전류회전 자기장을 생성하고 이를 사용하여 로터를 회전시킵니다. 이 문제는 당시 M. O. Dolivo-Dobrovolsky에 의해 훌륭하게 해결되었습니다. 그는 이러한 목적으로 3상 전류를 사용할 것을 제안했습니다.
M. O. Dolivo-Dobrovolsky의 비동기 전기 모터 설계
그림 2. Dolivo-Dobrovolsky 비동기 전기 모터의 다이어그램
전기 모터의 고정자라고 불리는 고리형 철심의 극에는 3개의 권선이 배치되어 있으며, 3상 전류 네트워크 0은 120° 각도로 서로에 대해 위치합니다.
코어 내부에는 전기 모터의 회전자라고 불리는 축에 금속 실린더가 장착되어 있습니다.
그림과 같이 권선을 서로 연결하고 3상 전류망에 연결하면 3극에 의해 생성된 전체 자속이 회전하게 됩니다.
그림 3은 모터 권선의 전류 변화와 회전 자기장이 발생하는 과정을 그래프로 보여줍니다.
이 과정을 자세히 살펴보겠습니다.
그림 3. 회전 자기장 획득
그래프의 "A" 위치에서 첫 번째 위상의 전류는 0이고 두 번째 위상에서는 음수이며 세 번째 위상에서는 양수입니다. 극 코일을 통과하는 전류는 그림의 화살표 방향으로 흐릅니다.
오른손 법칙을 사용하여 전류에 의해 생성된 자속의 방향을 결정한 후 세 번째 코일의 극 내부 끝(회전자를 향함)에 남극(S)이 생성되는지 확인합니다. 두 번째 코일의 극에 북극(C)이 생성됩니다. 총 자속은 두 번째 코일의 극에서 회전자를 통해 세 번째 코일의 극으로 향하게 됩니다.
그래프의 "B" 위치에서 두 번째 위상의 전류는 0이고 첫 번째 위상에서는 양수이며 세 번째 위상에서는 음수입니다. 극 코일을 통해 흐르는 전류는 첫 번째 코일 끝에 남극(S)을 생성하고 세 번째 코일 끝에 북극(C)을 생성합니다. 이제 총 자속은 세 번째 극에서 회전자를 통해 첫 번째 극으로 향하게 됩니다. 즉, 극은 120° 이동합니다.
그래프의 "B" 위치에서 세 번째 위상의 전류는 0이고 두 번째 위상에서는 양수이며 첫 번째 위상에서는 음수입니다. 이제 첫 번째와 두 번째 코일을 통해 흐르는 전류는 첫 번째 코일의 극 끝 부분에 북극(C)을 생성하고 두 번째 코일의 극 끝 부분에 남극(S), 즉 극성을 생성합니다. 전체 자기장의 120°를 더 이동하게 됩니다. 그래프의 "G" 위치에서 자기장은 120° 더 이동합니다.
따라서 전체 자속은 고정자 권선(극)의 전류 방향이 변경됨에 따라 방향이 변경됩니다.
이 경우 권선 전류의 한 변화 기간 동안 자속은 완전히 회전합니다. 회전 자속은 실린더를 따라 이동하므로 우리는 다음을 얻습니다. 비동기 전기 모터.
그림 3에서 고정자 권선은 "별"로 연결되어 있지만 "삼각형"으로 연결되면 회전 자기장이 형성된다는 점을 상기해 보겠습니다.
두 번째와 세 번째 위상의 권선을 바꾸면 자속이 회전 방향을 반대 방향으로 변경합니다.
고정자 권선을 교체하지 않고도 동일한 결과를 얻을 수 있지만 네트워크의 두 번째 위상 전류를 고정자의 세 번째 위상으로 보내고 네트워크의 세 번째 위상을 고정자의 두 번째 위상으로 전달하면 됩니다.
따라서 두 위상을 전환하여 자기장의 회전 방향을 변경할 수 있습니다.
우리는 고정자에 3개의 권선이 있는 비동기 모터의 설계를 조사했습니다. 이 경우 회전 자기장은 양극성이며 초당 회전 수는 초당 전류 변화 기간 수와 같습니다.
고정자 둘레에 6개의 권선을 배치하면 4극 회전 자기장이 생성됩니다. 9개의 권선을 사용하면 필드는 6극이 됩니다.
3상 전류 주파수 f가 초당 50사이클 또는 분당 3000인 경우 분당 회전 필드의 회전 수 n은 다음과 같습니다.
2극 고정자 사용 n = (50 x 60) / 1 = 3000rpm,
4극 고정자 사용 n = (50 x 60) / 2 = 1500rpm,
6극 고정자 사용 n = (50 x 60) / 3 = 1000rpm,
고정자 극 쌍의 수는 p와 같습니다: n = (f x 60) / p,
그래서 우리는 자기장의 회전 속도와 모터 고정자의 권선 수에 대한 의존성을 확립했습니다.
우리가 알고 있듯이 엔진 로터는 회전 속도가 다소 뒤쳐집니다.
그러나 로터 지연은 매우 작습니다. 예를 들어, 공회전엔진 속도 차이는 3%에 불과하고 부하에서는 5~7%입니다. 결과적으로, 비동기 모터의 속도는 부하가 변할 때 매우 작은 한계 내에서 변하는데, 이는 그 장점 중 하나입니다.
이제 비동기 전기 모터의 설계를 고려해 보겠습니다.
현대식 비동기 전기 모터의 고정자에는 뚜렷한 극이 없습니다. 즉, 고정자의 내부 표면이 완전히 매끄러워집니다.
와전류 손실을 줄이기 위해 고정자 코어는 얇은 스탬핑 강판으로 만들어집니다. 조립된 고정자 코어는 강철 하우징에 고정되어 있습니다.
구리선 권선이 고정자 슬롯에 배치됩니다. 전기 모터 고정자의 위상 권선은 "스타"또는 "델타"로 연결되어 권선의 모든 시작과 끝이 하우징, 즉 특수 절연 실드로 연결됩니다. 이 고정자 장치는 권선을 다른 표준 전압으로 전환할 수 있으므로 매우 편리합니다.
비동기 모터의 회전자는 고정자와 마찬가지로 스탬프 강판으로 만들어집니다. 권선은 로터의 슬롯에 배치됩니다.
로터 설계에 따라 비동기 전기 모터는 농형 로터 모터와 권선형 로터 모터로 구분됩니다.
농형 회전자의 권선은 회전자의 홈에 배치된 구리 막대로 구성됩니다. 막대의 끝은 구리 링을 사용하여 연결됩니다. 이러한 유형의 권선을 농형 권선이라고 합니다. 홈의 구리 막대는 절연되지 않습니다.
일부 엔진에서는 농형 로터가 주조 로터로 교체됩니다.
권선형 회전자(슬립 링 포함)가 있는 비동기 모터는 일반적으로 전기 모터에 사용됩니다. 고성능그리고 그런 경우에는; 시동할 때 전기 모터가 큰 힘을 생성해야 할 때. 이는 권선이 위상 모터시동 가변 저항이 켜집니다.
농형 비동기 모터는 두 가지 방식으로 구동됩니다.
1) 직접 연결 삼상 전압모터 고정자에 네트워크를 연결합니다. 이 방법은 가장 간단하고 널리 사용됩니다.
2) 고정자 권선에 공급되는 전압을 줄입니다. 예를 들어 고정자 권선을 스타 권선에서 델타 권선으로 전환하면 전압이 감소합니다.
고정자 권선이 스타형으로 연결되면 엔진이 시동되고, 회전자가 정상 속도에 도달하면 고정자 권선이 델타 연결로 전환됩니다.
이 엔진 시동 방법을 사용하는 공급선의 전류는 델타로 연결된 고정자 권선을 사용하여 네트워크에 직접 연결하여 엔진을 시동할 때 발생하는 전류에 비해 3배 감소합니다. 그러나 이 방법은 권선이 삼각형으로 연결된 경우 고정자가 정상 작동하도록 설계된 경우에만 적합합니다.
가장 간단하고 저렴하며 가장 신뢰할 수 있는 것은 농형 회전자가 있는 비동기식 전기 모터이지만 이 모터에는 낮은 시동력과 높은 시동 전류라는 몇 가지 단점이 있습니다. 이러한 단점은 권선 로터를 사용하면 대부분 제거되지만 이러한 로터를 사용하면 엔진 비용이 크게 증가하고 시동 가변 저항이 필요합니다.
작동 원리
비동기 전기 모터의 작동 원리는 유도된 회전자 전류와 고정자 자속의 상호 작용을 기반으로 합니다. 3상 교류 전원의 전압 하에서 3상 모터의 권선을 켜면 회전 자기장이 고정자 보어 내부에 형성되며, 그 회전 주파수는 다음과 같습니다.
n1 = 60fp,
여기서 n1은 자기장의 회전 주파수(rpm)입니다. f - 현재 주파수, Hz; p는 모터의 자극 쌍 수입니다.
회전 자기장의 전력선은 단락 된 회 전자 권선의 막대를 가로 지르고 EMF가 유도되어 모터 회 전자에 전류와 자속이 나타납니다.
고정자 자기장과 회 전자 자속의 상호 작용은 회 전자가 회전하기 시작하는 영향으로 기계적 토크를 생성합니다. 회 전자 회전 주파수는 자기장 회전 주파수보다 약간 낮습니다. 이것이 모터를 비동기식이라고 부르는 이유입니다.
자기장으로부터 회 전자의 지연을 상대 단위로 특성화하는 값을 슬립이라고하며 공식을 사용하여 계산됩니다.
S = (n1−n2)/n1,
여기서 S는 미끄러짐(상대적 각속도); n1 - 자기장 회전 주파수, rpm; n2 - 정격 로터 속도, rpm.
모터를 네트워크에 연결하려면 고정자 권선을 스타 또는 델타로 연결해야 합니다.
쌀. 4 연결 다이어그램:
a - 삼각형, b - 별.
"삼각형" 회로에 따라 모터를 켜려면 첫 번째 권선의 시작 부분을 두 번째 권선의 끝 부분에 연결하고, 두 번째 권선의 시작 부분을 세 번째 권선의 끝 부분에 연결하고, 세 번째 권선의 시작 부분을 두 번째 권선의 끝 부분에 연결해야 합니다. 첫 번째 끝. 권선의 연결 지점은 네트워크의 3상에 연결됩니다(그림 4, a).
"스타"회로에 따라 모터를 네트워크에 연결하려면 권선의 모든 끝을 전기적으로 한 지점에 연결하고 권선의 모든 시작 부분을 네트워크 단계에 연결해야합니다 (그림 4, b) ).
연결 다이어그램은 항상 표시됩니다. 후면모터 단자함을 덮는 커버입니다.
3상 비동기 전기 모터의 회전 방향을 변경하려면 전기 모터의 회로도에 관계없이 네트워크의 두 위상을 바꾸는 것으로 충분합니다. 모터의 회전 방향을 빠르게 변경하기 위해 역방향 스위치, 배치 스위치 또는 역방향 자기 스타터가 사용됩니다.
농형 회전자를 갖춘 3상 비동기 전기 모터는 설계의 단순성, 높은 작동 신뢰성, 내구성, 저렴한 비용 및 다양성과 함께 한 가지 중요한 단점이 있습니다. 시동 시 시동 전류가 발생하며 그 값은 다음과 같습니다. ~이다 5~7회명목상 이상. 큰 시동 전류 전기 네트워크일반적으로 계산되지 않으며 전압이 크게 감소하여 인접한 전력 수신기의 안정적인 작동에 부정적인 영향을 미칩니다.
고출력 3상 비동기 농형 모터의 시동 전류를 줄이기 위해 스타에서 델타로의 회로 스위치를 사용하여 스위치를 켭니다. 이 경우 먼저 모터 권선을 스타 구성으로 연결한 다음 모터 회전자가 정격 속도에 도달한 후 해당 권선을 델타 구성으로 전환합니다.
감소 시동 전류모터의 권선을 스타에서 델타로 전환할 때 발생하는 것은 주어진 전압에 맞게 설계된 델타 회로 대신 각 모터 권선이 √3배 낮은 전압으로 전환되고 전류 소비가 3배 감소하기 때문입니다. 시동 중 전기 모터에 의해 발생되는 전력도 3배 감소합니다. 따라서 설명된 시동 전류를 줄이는 방법은 정격 부하의 1/3 이하의 부하에서만 사용할 수 있습니다.
비동기식 기계는 교류 전기 기계로, 회전자 속도는 고정자 권선 전류에 의해 생성된 자기장의 회전 주파수와 같지 않습니다(모터 모드에서는 더 작음).
많은 국가에서 정류자 기계는 비동기식 기계로 분류됩니다. 비동기식 기계의 두 번째 이름은 회전자 권선의 전류가 고정자의 회전 자기장에 의해 유도된다는 사실로 인해 유도입니다. 비동기식 기계는 오늘날 전기 기계의 대부분을 구성합니다. 그들은 주로 전기 모터로 사용되며 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 주요 변환기입니다.
장점: 제조가 용이합니다. 기계의 고정 부분과의 기계적 접촉이 부족합니다.
단점: 낮은 시동 토크. 상당한 시동 전류.
비동기식 기계에는 공극으로 분리된 고정자와 회전자가 있습니다. 활성 부분은 권선과 자기 회로(코어)입니다. 다른 모든 부품은 구조적이며 필요한 강도, 강성, 냉각, 회전 등을 제공합니다.
고정자 권선은 3상입니다( 일반적인 경우- 다상) 권선. 도체는 고정자의 원주 주위에 고르게 분포되어 있으며 각도 거리가 120도인 홈에 단계별로 배치되어 있습니다. 고정자 권선의 위상은 표준 "삼각형" 또는 "별형" 회로에 따라 연결되고 3상 전류 네트워크에 연결됩니다. 고정자 자기 회로는 고정자 권선의 전류를 변경하는 과정에서 재자화되므로 자기 손실을 최소화하기 위해 전기 강판으로 조립됩니다. 자기회로를 패키지로 조립하는 주요 방법은 융합이다.
로터 설계에 따라 비동기식 기계는 농형 로터와 권선형 로터의 두 가지 주요 유형으로 나뉩니다. 두 유형 모두 고정자 설계가 동일하며 회 전자 권선 설계만 다릅니다. 회전자 자기 회로는 고정자 자기 회로와 유사하게 전기 강판으로 만들어집니다.
작동 원리
고정자 권선에 전압이 가해지며, 그 영향으로 전류가 권선을 통해 흐르고 회전 자기장이 생성됩니다. 자기장은 회 전자 권선에 작용하고 전자기 유도 법칙에 따라 EMF를 유도합니다. 유도 EMF의 영향으로 회 전자 권선에 전류가 발생합니다. 회 전자 권선의 전류는 고정자의 회전 자기장과 상호 작용하는 자체 자기장을 생성합니다. 결과적으로, 회전자 자기 회로의 각 톱니에 힘이 작용하고, 이는 원으로 합산되어 회전자를 회전시키는 회전 전자기 모멘트를 생성합니다.
전기 모터 중 가장 널리 퍼진 것은 유명한 러시아 전기 기술자 M. O. Dolivo-Dobrovolsky가 처음 설계한 3상 비동기 모터입니다.
비동기 모터는 단순한 설계와 유지 관리 용이성이 특징입니다. AC 기계와 마찬가지로 유도 전동기는 두 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 고정자와 회 전자. 고정자는 기계의 고정 부분이고, 회전자는 회전 부분입니다. 비동기식 기계는 가역성 특성을 가지고 있습니다. 즉, 발전기 모드와 모터 모드 모두에서 사용할 수 있습니다. 여러 가지 중요한 단점으로 인해 비동기식 발전기는 실제로 사용되지 않는 반면 위에서 언급한 것처럼 비동기식 모터는 매우 널리 보급되었습니다.
따라서 우리는 모터 모드에서 비동기 기계의 작동, 즉 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 과정을 고려할 것입니다.
다상 AC 권선은 분당 속도로 회전하는 회전 자기장을 생성합니다.
회전자가 자기장의 회전 속도(n2=n1)와 동일한 속도 n2로 회전하는 경우 이러한 속도를 동기라고 합니다.
회 전자가 자기장의 회전 속도 (n2n1)와 같지 않은 속도로 회전하는 경우 이러한 속도를 비동기라고합니다.
비동기 모터에서 작업 프로세스는 비동기 속도, 즉 자기장의 회전 속도와 같지 않은 회전자 속도에서만 발생할 수 있습니다.
로터 속도는 휠 속도와 거의 다를 수 있지만 엔진이 작동 중일 때는 항상 더 작습니다(n2 비동기 모터의 작동은 Arago-Lenz 디스크라는 현상을 기반으로 합니다(그림 108). 이 현상은 다음과 같습니다. 영구 자석의 극 앞에 구리 디스크 1을 놓고 축 2에 자유롭게 앉아 핸들을 사용하여 자석을 축을 중심으로 회전하기 시작하면 구리 디스크가 회전합니다. 같은 방향. 이는 자석이 회전할 때 북극에서 남쪽으로 닫히는 자기장의 자기선이 디스크를 관통하여 디스크에 와전류를 유도한다는 사실로 설명됩니다. 자석의 자기장이 발생하면 디스크가 회전하게 되는 힘이 발생합니다. 렌츠의 법칙에 따르면 유도 전류의 방향은 전류를 유발한 원인에 반대되는 방향입니다. 따라서 디스크 몸체의 와전류는 자석의 회전을 지연시키는 경향이 있지만, 그렇게 할 수 없으면 디스크가 자석을 따라가도록 회전하게 됩니다. 이 경우 디스크의 회전 속도는 항상 자석의 회전 속도보다 느립니다. 어떤 이유로 이러한 속도가 동일해지면 자기 띠가 디스크와 교차하지 않으므로 디스크에 와전류가 발생하지 않습니다. 즉, 디스크가 회전하는 영향을 받는 힘이 없습니다. 비동기 모터에서 영구 자석은 교류 네트워크에 연결될 때 3상 고정자 권선에 의해 생성된 회전 자기장으로 대체됩니다. 고정자의 회전 자기장은 회 전자 권선의 도체를 가로 지르고 그 안에 EMF를 유도합니다. 와 함께. 회 전자 권선이 저항에 닫히거나 단락되면 그에 따라 유도 된 e의 영향을 받아. d.s. 전류가 흐른다. 결과적으로 고정자 권선의 자기장은 회 전자가 회전하기 시작하는 영향으로 토크를 생성합니다. 예를 들어, 권선의 도체 하나가 위치하는 로터 원주 부분을 선택해 보겠습니다. 고정자 자기장은 분당 N의 회전 수로 시계 방향으로 공간과 회 전자를 중심으로 회전하는 북극 N으로 상상해 봅시다. 결과적으로 N극은 회전자 권선 도체를 기준으로 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하고 그 결과 이 도체에 EMF가 유도됩니다. s는 오른손 법칙에 따라 시청자("점" 기호)를 향하는 것입니다. 회 전자 권선이 닫히면 e의 영향을받습니다. d.s. 이 권선을 통해 전류가 흐르고 우리가 선택한 도체를 통해 관찰자를 향하게 됩니다. 회 전자 권선 도체의 전류와 자기장의 상호 작용의 결과로 힘 F가 발생하여 도체가 왼손 법칙에 의해 결정된 방향, 즉 왼쪽에서 오른쪽으로 이동합니다. 도체와 함께 로터도 움직이기 시작합니다. 회전자 권선 도체에 작용하는 힘 F에 회전자 축(힘 적용 암)으로부터 이 도체의 거리를 곱하면 이 도체의 전류에 의해 발생된 토크를 얻습니다. 로터에는 많은 수의 도체가 배치되어 있으므로 각 도체에 작용하는 힘과 로터 축에서 이들 도체까지의 거리를 곱한 값이 엔진에서 발생하는 토크를 결정합니다. 토크의 영향으로 로터는 자기장의 회전 방향으로 회전하기 시작합니다. 결과적으로 모터를 반전시키려면, 즉 회전자의 회전 방향을 바꾸려면 고정자 권선에 의해 생성된 자기장의 회전 방향을 변경해야 합니다. 이는 고정자 권선의 위상 회전을 변경하여 달성됩니다. 고정자 권선을 네트워크에 연결하는 세 개의 와이어 중 두 개의 네트워크 터미널과 관련하여 위치를 바꿔야 합니다. 리버서블 모터에는 고정자 권선의 위상 순서를 변경하여 회전자의 회전 방향을 변경하는 데 사용할 수 있는 스위치가 장착되어 있습니다. 회 전자의 회전 방향에 관계없이 이미 표시된 바와 같이 속도 n2는 항상 고정자 자기장의 속도보다 낮습니다. 어떤 시점에서 회 전자의 회전 수가 고정자 자기장의 회전 수와 같다고 가정하면 회 전자 권선의 도체가 고정자 자기장의 자선과 교차하지 않으며 거기 회 전자에 전류가 흐르지 않습니다. 이 경우 토크의 합인 제동 토크의 균형을 맞추는 토크가 발생할 때까지 토크는 0이 되고 회전자의 회전 속도는 고정자 필드의 회전 속도에 비해 감소합니다. 샤프트의 하중과 기계의 마찰 모멘트. 가장 널리 사용되는 기존 전기 모터는 여전히 19세기에 만들어진 비동기식 모터입니다. 그 디자인은 독창적으로 단순하고 매우 성공적이어서 모든 추가 변형이 작동 원리와 관련되지 않고 특정 부품의 제조 기술에만 영향을 미쳤습니다. 예를 들어, 모터 샤프트가 장착된 베어링을 수정하고 회전자와 고정자 권선의 모양을 변경할 수 있지만 비동기 모터의 작동 원리는 동일하게 유지됩니다. 이 유형의 전기 모터 크기에 관계없이 디자인은 동일합니다. 예시를 보면 더 쉬울 것 같아요 삼상 전기 모터. 이러한 모터는 공장 작업장(컨베이어 및 공작 기계)에서 작동하고 엘리베이터 캐빈을 구동합니다. 집과 광산에서 작은 우물과 강력한 취수 스테이션 모두에서 펌프 터빈을 돌려 물을 펌핑합니다. 3상 장치의 적용 범위는 넓습니다. 가장 먼저 등장한 것은 3상 전기 모터였으며 그 작동 원리는 다음과 같습니다. 전자기장의 상호 작용에. 비동기 모터의 주요 부분은 고정자와 회전자입니다. 따라서 움직이지 않는 부분을 고정자(Stator)라고 불렀습니다. 장치의 외부 쉘 바로 아래에 위치하며 원통형입니다. 이 부분에서는 세 개의 권선이 서로 120°의 각도로 원형으로 배열됩니다. 최신 엔진에서는 많은 권선을 셀 수 있지만, 권선은 서로 연결되어 있으므로 각 후속 권선의 위상은 이전 권선과 다르며 인접한 권선 간의 위상 변이는 120°입니다. 권선은 구리선으로 감겨 있으며 자체 위상의 전압이 각 그룹에 연결됩니다. 따라서 자기장은 마치 링을 닫는 것처럼 이러한 권선을 따라 이동하는 것으로 나타났습니다. 고정자에는 자체 권선도 있습니다. 고정자에는 전기가 공급되지 않으므로 닫힌 도체, 때로는 권선 대신 소위 다람쥐 형태로 형성됩니다. 좀 더 정확하게 비교하자면, 이 부분은 민첩한 설치류를 위한 우리 자체가 아니라 동물이 억제할 수 없는 에너지를 뿜어낼 수 있도록 설계된 다람쥐 바퀴와 비슷합니다. 장치의 로터에는 조립된 강판으로 만들어진 코어의 홈에 용융 알루미늄을 부어 "다람쥐"가 형성됩니다. 이러한 장치를 농형 로터라고 합니다. 고정자가 실제 권선으로 만들어진 경우 일반적으로 다중 극으로 만들어집니다. 이러한 회전자를 위상 회전자라고 합니다. 이 로터의 권선은 별이나 삼각형으로 연결됩니다. 로터에는 후면 및 전면 베어링으로 지지되는 자체 샤프트가 있습니다. 그들은 차례로, 엔진 하우징에 고정고정자 내부의 회전자가 자유롭게 회전할 수 있도록 합니다. 비동기식 모터의 작동 원리는 고정자에 의해 권선 또는 "다람쥐"에 자기장이 유도된다는 사실에 기초합니다. 그 작용에 따라 회 전자 도체에 전류가 나타나고 자체 자기장이 나타납니다. 고정자의 교류 자기장은 회전자를 따라 이동하여 회전을 시작합니다. 그러나 회전자 자기장은 항상 고정자 자기장보다 뒤떨어져 있으며 두 자기장의 회전이 동시에 발생할 수는 없습니다. 이로 인해 로터는 로터에 작용하는 많은 힘을 극복하게 됩니다. 후자의 힘은 많은 순간에 의존하므로 단순한 물리적 매개변수로 축소할 수 없습니다. 트램을 움직여야 한다면 엔진이 대신해야 합니다. 기어박스에서 로드, 풀어야 할 것, 움직여야 할 것, 자동차 자체에서, 그리고 자동차의 바퀴가 겪는 롤링 마찰력도 잊어서는 안됩니다. 비동기 모터로 구동되는 전문 고기 분쇄기의 작동에 대한 설명이 있는 경우 기어박스 자체와 분쇄해야 하는 고기 조각 또는 심지어 뼈까지의 저항이 극복됩니다. 고정자와 회전자 사이에 간격이 있기 때문에 부하가 걸린 회전자는 각속도에서 고정자보다 뒤처집니다. 결과적으로 로터 속도는 모터 샤프트의 부하에 따라 달라집니다. 동기 원리가 위반되었으므로 장치 자체의 이름은 "비동기 모터"입니다. 비동기 모터 고유의 작동 원리 여러 가지 장점을 제공합니다이 장치에: 이 디자인의 전기 모터에는 단점도 있습니다. 여기에는 열 손실이 포함됩니다. 그들은 정말로 과열될 수 있다, 특히 부하가 걸린 상태입니다. 이를 위해 몸체는 종종 늑골로 만들어져 주변 공간으로 열을 더 잘 방출합니다. 또한 비동기식 장치에는 동일한 샤프트에 팬이 장착되어 로터를 불어내는 경우가 많습니다. 하우징은 고정자 사이에 에어 갭이 없기 때문에 고정자에서 열만 제거할 수 있기 때문에 로터에 대해 말할 수 없습니다. 회전 속도를 안정적으로 유지할 수 없기 때문에 일부 장치에서는 비동기 모터를 적용할 수 없습니다. 고정자에는 90°의 각도가 유지되는 두 개의 권선이 있습니다. 두 그룹의 코일은 동일한 위상에 연결되지만 권선 간에 동일한 90° 이동을 보장하기 위해 그 중 하나는 커패시터를 통해 연결됩니다. 이로 인해 자기장이 회전하게 됩니다. 예를 들어 커피 그라인더나 주스기에 유사한 모터가 사용됩니다. 어떻게 변하는지 들어보실 수 있어요 비동기 모터 소리부하가 걸린 상태에서 작동할 때 이러한 장치에서. 유휴 상태에서는 로터 속도가 확실히 더 높습니다. 요약하자면, 비동기식 전기 모터가 큰 인기를 얻었다고 말하는 것이 중요합니다. 물론 몇 가지 단점도 잊어서는 안 됩니다. 그러나 매우 다양한 장점으로 인해 모두 중복됩니다.
비동기 모터는 3상 전류가 권선을 통과할 때 회전자 속도가 고정자 자기장의 회전 속도보다 뒤처지는 모터입니다. 3상 전류가 3상 기계의 고정자 권선을 통과하면 회전 자기장이 발생하고 그 영향으로 회 전자에 전류가 유도됩니다. 고정자의 회전 자기장과 회전자 도체에 유도된 전류의 상호 작용으로 인해 전류가 흐르는 도체에 기계적 힘이 작용하여 회전자를 구동하는 토크가 생성됩니다. 동시에, 비동기식 모터의 회전자 속도는 회전자 슬립으로 인한 고정자의 회전 자기장의 회전 속도보다 항상 낮습니다. 현대 모터의 경우 회전 속도는 약 2~5%입니다. 따라서 비동기 모터는 전선을 통해 에너지를 공급받는 DC 모터와 달리 회전 자속에 의해 회전자에 에너지를 (유도적으로) 공급받는다. 비동기식 모터는 동기식 모터와 달리 교류에 의해 여자됩니다. 동기 모터와 마찬가지로 비동기 모터는 두 가지 주요 부분, 즉 3상 교류가 통과하는 위상 권선이 있는 고정자와 축이 베어링에 배치되는 회전자로 구성됩니다. 로터는 다람쥐형 및 위상형일 수 있습니다(그림 170). 다람쥐형 로터(그림 170, 다섯)이것은 원주를 따라 도체가 축과 평행하게 위치하며 링 (다람쥐 형태)으로 로터의 양쪽에서 서로 닫혀있는 실린더입니다. 이러한 회전자를 갖춘 비동기식 모터를 농형 모터라고 합니다. 단점은 시동 중 고정자 권선의 시동 토크가 낮고 전류가 높다는 것입니다. 시동 토크를 높이거나 시동 전류를 줄이려면 권선형 회전자가 있는 비동기 모터를 사용하십시오(그림 170, G).이 모터는 고정자에서와 마찬가지로 회전자에서도 동일한 권선을 갖습니다. 이 경우 권선의 끝은 슬립 링에 연결됩니다 (그림 170, 디),모터 샤프트에 위치합니다. 슬립 링은 브러시를 사용하여 시작 가변 저항에 연결됩니다. 엔진을 시동하기 위해 고정자가 공급 회로에 연결된 후 시동 가변 저항의 저항이 회 전자 회로에서 점차적으로 제거됩니다. 엔진이 시동되면 스타터 접점을 이용하여 슬립링을 단락시키고, 권선형 회전자가 있는 비동기 전기 모터의 종단면 그림에서. 도 171은 권선형 회전자가 있는 비동기 모터의 종단면을 도시한다. 건물 내 6
고정자는 권선 5에 배치되어 홈에 놓입니다. 4
고정자 강철. 그루브에서는 2
강철 로터 와인딩 3
축차. 농형 회전자가 있는 전기 모터는 회로의 전체 작동 전압까지 스타터를 직접 켜서 시동할 수 있습니다(직접 시동 방법). 그러나 유도된 e의 급격한 증가로 인해. d.s. 시동 전류, 시동 순간의 목표 전압이 감소하여 구동 모터 및 이 회로에서 전원을 공급받는 다른 소비자의 작동에 부정적인 영향을 미칩니다. 시동 전류가 큰 경우 이를 줄이기 위해 농형 회전자가 있는 유도 전동기는 일반적으로 두 가지 방법으로 시동됩니다. 고정자 권선이 다음과 같은 경우 시동 시 고정자 권선을 스타에서 델타로 전환하여 시작합니다. 전기 모터가 정상 작동하는 동안 델타로 연결하거나 고정자 회로의 시동 가변 저항(또는 자동 변압기)을 통해 전기 모터를 켜서 연결합니다. 접촉기를 끄면 전기 모터가 정지됩니다. 전기 모터를 정지시킨 후 시동 가변 저항 또는 자동 변압기가 완전히 삽입됩니다. 비동기식 모터의 회전 속도는 회 전자 회로에 연결된 가변 저항의 저항을 변경하고 (상 권선 회 전자가있는 전기 모터의 경우) 고정자 권선을 전환하여 극 쌍 수를 변경함으로써 제어됩니다 (상 권선 회 전자가있는 전기 모터의 경우) 다람쥐 로터). 유도 전동기의 회전 방향 변경은 고정자 권선의 3상 중 임의의 2상(고정자 권선 단자를 회로에 연결하는 와이어 사용)을 기존의 2개를 사용하여 전환하여 고정자의 회전 자기장의 방향을 변경함으로써 달성됩니다. -극 스위치. 비동기 모터는 설계가 간단하고 DC 모터에 비해 크기와 무게가 작기 때문에 훨씬 저렴합니다. 또한 회전하는 정류자와 브러시 장치가 없기 때문에 작동이 더 안정적이고 유지 관리 시 주의가 덜 필요합니다. 효율성이 더 높고 제어 장비가 DC 모터보다 훨씬 간단하고 저렴합니다. 비동기식 모터는 정류가 끊어진 DC 기계에서 스파크가 발생하지 않고 작동하므로 화재 측면에서 더 안전합니다. 나열된 비동기 모터의 주요 장점은 해양 선박에 교류 전류가 널리 도입되는 현재 추세를 설명합니다. 업계에서는 비동기식 모터가 다른 유형의 전기 모터에 비해 오랫동안 지배적인 위치를 차지하고 있다는 점에 유의해야 합니다. 비동기식 모터는 1킬로와트 미만에서 수천 킬로와트에 이르는 전력으로 제작됩니다. 해양 선박은 주로 방수 및 방말 버전으로 생산되고 380/220V 전압용으로 설계된 농형 회전자가 있는 비동기식 모터를 사용합니다. 보안 질문: 1. DC 발전기의 작동 원리는 무엇입니까? 2. DC 전기 기계의 주요 부품은 무엇이며 그 목적은 무엇입니까? 3. DC 기계는 디자인에 따라 어떻게 구분됩니까? 4. DC 모터의 작동 원리는 무엇입니까? 5. DC 전기 기계 정비에 대한 기본 규칙은 무엇입니까? 6. 동기식이라고 불리는 기계는 무엇이며 작동 원리는 무엇입니까? 7. 변압기는 무엇을 위해 사용되며, 그 구조와 작동 원리는 무엇입니까? 8. 비동기식 모터라고 불리는 모터는 무엇이며 작동 원리는 무엇입니까? 9. 비동기 모터는 로터 설계에 따라 어떻게 분류됩니까? 회전 자속을 생성하는 장치를 만들 수 있게 해주는 3상 교류 시스템은 당시 비동기식이라고 불리는 가장 일반적인 전기 모터를 탄생시켰습니다. 이 이름은 기계의 회전 부분인 회 전자가 항상 자속 속도와 같지 않은 속도로 회전한다는 사실에 기인합니다. 그와 동기화되지 않았습니다. 127, 220, 380, 500, 600, 3000, 6000, 10000V의 전압에서 1와트부터 수천 킬로와트까지의 전력으로 제조되는 이 전기 모터는 설계가 간단하고 작동이 안정적이며 다른 유형에 비해 저렴합니다. . 일정한 회전 속도를 유지할 필요가 없는 모든 유형의 작업은 물론 일상 생활에서도 저전력용 단상 버전으로 사용됩니다. 그림에 표시된 장치를 고려하십시오. 영구 자석 1, 구리 디스크 2, 핸들 3 및 베어링 4로 구성됩니다. 핸들을 사용하여 자석을 회전하면 구리 디스크가 동일한 방향으로 회전하기 시작하지만 주파수는 더 낮습니다. 구리 디스크는 무한한 수의 닫힌 회전으로 간주될 수 있습니다. 자석 1이 회전하면 자석의 자기장선(m.f.l.)이 디스크의 회전과 교차하고 회전에서 기전력이 유도됩니다. 다음을 나타내자: 모터에서는 고정자 권선에 흐르는 3상 전류에 의해 회전 자기장이 생성되며, 회전자 권선은 디스크 역할을 합니다. 고정자와 회전자의 활성강은 자기 회로 역할을 하여 자속에 대한 저항을 수백 배로 감소시킵니다. 
다양한 엔진 유형
3상과 달리 단상 비동기 모터는 진공 청소기, 세탁기, 팬, 푸드 프로세서, 믹서기 등 가전 제품에 자주 사용됩니다. 테이프 레코더와 비닐 디스크 플레이어에도 사용됩니다. 개인용 컴퓨터의 일부로도 두 개 이상의 비동기 모터를 찾을 수 있습니다. 그러나 우리는 잠시 후에 이 버전의 엔진 설계로 돌아갈 것입니다.
비동기 모터의 단점
단상 모터 연결
가전제품에서는 동일한 비동기식 장치를 가장 자주 찾을 수 있습니다. 그러나 단 하나의 위상과 0만 연결되어 있는 경우 회전이 시작될 때 회전을 시작할 방향을 어떻게 "이해"합니까? 이러한 비동기 모터의 작동 원리는 3상 모터와 동일합니다. 자기장 회전. 이를 위해 각 엔진에는 시작 접점이라는 접점이 하나 더 있습니다.
비동기 모터의 작동 원리
n, - 자석 회전 주파수(동기 주파수), rpm;
p2 - 디스크 회전 속도, rpm; n은 자석과 디스크의 회전 주파수 rpm의 차이입니다.
디스크의 회전 속도는 자석의 회전 속도보다 낮으므로 디스크는 비동기(비동기) 주파수로 회전합니다. 자석과 디스크 사이의 주파수 차이는 m.s.l. 디스크의 회전을 교차시킵니다. 동기 주파수에 대한 주파수 차이의 비율을 슬립이라고 합니다. 슬립은 단위의 분수 또는 백분율로 표현될 수 있습니다.
고정자에 공급되는 네트워크 전압 Ul의 영향으로 전류 I가 권선에 흐릅니다. 이 전류는 고정자와 회전자를 통해 닫히는 회전 자속 F를 생성합니다. 흐름은 두 권선 모두에 EMF를 생성합니다. E( 및 E2는 변압기의 1차 및 2차 권선에서와 같습니다. 따라서 비동기 모터는 회전 자속에 의해 EMF가 생성되는 3상 변압기와 유사합니다. 
쌀. 2. cos f2 = 1에서 비동기 모터 작동
흐름이 시계 바늘 방향으로 회전하도록 합니다. EMF의 영향을 받아. E2 전류 I2는 회전자 권선에 흐르며 그 방향은 그림 1에 나와 있습니다. 2. E2와 위상이 같다고 가정합니다. 전류 I2와 흐름 F의 상호 작용은 전자기력 F를 생성하여 회전 흐름을 따라 회전자가 회전하게 합니다. 따라서 비동기 모터는 회전하는 2차 권선이 있는 변압기이므로 전력 E2I2 cos f를 기계 전력으로 변환할 수 있습니다.
회 전자는 항상 회전 자속보다 뒤쳐집니다. 이 경우에만 EMF가 발생할 수 있기 때문입니다. E2이므로 전류는 12이고 힘은 F입니다. 로터의 회전 방향을 변경하려면 흐름의 회전 방향을 변경해야 합니다. 이렇게 하려면 네트워크에서 고정자로 전류를 공급하는 두 개의 와이어를 교체하십시오. 이 경우 ABC상의 순서가 ACB 또는 BAC로 변경되고 흐름은 반대 방향으로 회전합니다.
모터 회전자는 비동기 주파수 n2로 회전하므로 모터를 비동기라고 부릅니다. 자속의 회전 주파수를 동기 주파수 n1이라고 합니다. 회전 속도 
축차
이론적으로 슬립은 1에서 0으로 또는 100%에서 0으로 변경됩니다. 왜냐하면 시동 첫 번째 순간에 고정 로터가 있으면 n2 - 0이기 때문입니다. 그리고 로터가 흐름과 동시에 회전한다고 가정하면 n2 = nx입니다.
샤프트의 부하가 클수록 회전자 속도 p2는 낮아지고 따라서 S는 커집니다. 왜냐하면 더 큰 제동 토크가 토크와 균형을 이루어야 하기 때문입니다. 후자는 E2와 I2가 증가해야만 가능하므로 S. 비동기 모터의 정격 부하 SH에서 슬립은 1~7%입니다. 아래 그림은 강력한 엔진을 나타냅니다.