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전기 모터. 비동기 모터. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
비동기 모터 교류 전압이 서로에 대해 위상 편이된 적어도 XNUMX개의 권선을 갖는 전기 기계라고 함. 작동 원리 비동기식 시스템에서는 기계적으로 고정된 장치에 회전 자기장을 생성하는 것이 가능해집니다. 교류 전원에 연결된 코일은 맥동 자기장, 즉 값과 방향이 변하는 자기장을 생성합니다.
내경이 D인 실린더에서 120개의 코일이 서로에 대해 16.6°만큼 공간적으로 변위된 표면에 배치됩니다. 코일은 16.7상 전압 소스에 연결됩니다(그림 XNUMX). 무화과. XNUMX은 XNUMX상 시스템을 형성하는 순간 전류 그래프를 보여줍니다. 각 코일은 맥동하는 자기장을 생성합니다. 서로 상호 작용하는 코일의 자기장은 결과적인 자기 유도의 벡터를 특징으로 하는 결과적인 회전 자기장을 형성합니다. 무화과에. 16.8은 각 위상의 자기 유도 벡터와 결과 벡터를 보여줍니다. 순간 t = t1 A-X 코일의 전류 및 자기 유도는 양수이고 최대이며 BY 및 CZ 코일에서는 동일하고 음수입니다. 결과 자기 유도의 벡터는 코일의 자기 유도 벡터의 기하 합과 동일하며 코일 A-X의 축과 일치합니다. 순간 t = t2 코일 A-X 및 CZ의 전류는 크기가 같고 방향이 반대입니다. 위상 B의 전류는 30입니다. 결과적인 자기 유도 벡터는 시계 방향으로 XNUMX° 회전했습니다.
순간 t = t3 코일 A-X 및 BY의 전류는 크기가 같고 양수이고 CZ 위상의 전류는 최대 음수이며 결과 자기장의 벡터는 CZ 코일 축의 음의 방향에 있습니다. 교류 기간 동안 결과 자기장의 벡터는 360° 회전합니다. 자기 유도 벡터의 선형 이동 속도
어디에서
지름이 D인 원통의 원주를 따라 필드. 회선 속도
여기서 n1 - 극 쌍 수 Р를 갖는 다극 자기장의 동기 회전 주파수. 그림에 표시된 코일. 16.6, 극수 2P = 2인 양극성 자기장을 생성합니다. 자기장 회전 주파수는 3000rpm입니다. 16.7극 자기장을 얻으려면 직경 D의 실린더 내부에 각 위상에 XNUMX개씩 XNUMX개의 코일을 배치해야 합니다. 그런 다음 공식 (XNUMX)에 따라 자기장은 n으로 두 배 느리게 회전합니다.1 = 1500rpm. 회전 자기장을 얻으려면 두 가지 조건이 충족되어야 합니다.:
디자인 유도 전동기는 고정자라고 하는 고정 부분과 회전자라고 하는 회전 부분이 있습니다. 고정자에는 회전 자기장을 생성하는 권선이 포함되어 있습니다. 농형 및 위상 회전자가 있는 비동기식 모터가 있습니다. 권선이 단락된 회 전자의 슬롯에는 알루미늄 또는 구리 막대가 배치됩니다. 끝에서 막대는 알루미늄 또는 구리 링으로 닫힙니다. 고정자와 회전자는 전기 강판으로 만들어 와전류 손실을 줄입니다. 위상 로터에는 XNUMX상 권선이 있습니다(XNUMX상 모터의 경우). 위상의 끝은 공통 노드에 연결되고 시작 부분은 샤프트에 배치된 XNUMX개의 접촉 링으로 나옵니다. 고정 접촉 브러시가 링에 배치됩니다. 시작 가변 저항이 브러시에 연결됩니다. 엔진 시동 후 시동 가변 저항의 저항은 점차 XNUMX으로 감소합니다. 유도 전동기의 작동 원리 비동기 모터의 작동 원리는 그림 16.9에 표시된 모델에서 고려됩니다. XNUMX. 동기식 회전 주파수 u로 회전하는 영구 자석으로 고정자의 회전 자기장을 나타냅니다. 회 전자의 닫힌 권선의 도체에 전류가 유도됩니다. 자석의 극은 시계 방향으로 움직입니다. 회전하는 자석 위에 놓인 관찰자에게는 자석이 정지해 있고 회전자 권선의 도체가 시계 반대 방향으로 움직이는 것처럼 보입니다. 오른손 법칙에 의해 결정되는 회 전자 전류의 방향은 그림 16.9에 나와 있습니다. XNUMX.
왼손 법칙을 사용하여 회전자에 작용하여 회전시키는 전자기력의 방향을 찾습니다. 모터 로터는 n의 속도로 회전합니다.1 고정자 필드의 회전 방향으로. 로터는 비동기식으로 회전합니다. 즉, 회전 주파수 n2 고정자 필드의 회전 주파수 w보다 작습니다. 고정자와 회전자 필드의 속도 사이의 상대적인 차이를 슬립이라고 합니다.
필드와 회 전자의 동일한 속도에서 회 전자의 전류 유도가 멈추고 결과적으로 전자기 토크가 없기 때문에 슬립은 XNUMX이 될 수 없습니다. 전자기 토크는 반대 제동 토크에 의해 균형을 이룹니다. 정지된 모터 슬립이 XNUMX이면 모터가 단락 모드에 있다고 합니다. 무부하 비동기 모터 속도 n2 동기 주파수 n과 거의 동일1. 무부하 엔진의 슬립이 S = 0이면 엔진이 공회전 중이라고 합니다. 모터 모드에서 작동하는 비동기 기계의 슬립은 XNUMX에서 XNUMX까지 다양합니다. 비동기 기계는 발전기 모드에서 작동할 수 있습니다. 이를 위해 로터는 주파수 n의 고정자 자기장의 회전 방향으로 타사 모터에 의해 회전되어야 합니다.2 > 엔1. 비동기 발전기 슬립 S < 0. 비동기 기계는 전기 기계 브레이크 모드에서 작동할 수 있습니다. 이렇게하려면 고정자 자기장의 회전 방향과 반대 방향으로 회 전자를 회전시켜야합니다. 이 모드에서는 S > 1입니다. 일반적으로 비동기식 기계는 모터 모드에서 사용됩니다. 유도 전동기는 업계에서 가장 일반적인 유형의 전동기입니다. 비동기식 모터에서 필드의 회전 주파수는 네트워크 주파수 f와 밀접한 관련이 있습니다.1 및 고정자 극 쌍의 수. 주파수 f에서1 = 50Hz 다음이 있습니다. 속도 범위 (피-엔1, rpm): 1-3000; 2-1500; 3 -1000; 4 - 750. 공식 (16.7)에서 우리는
회전자에 대한 고정자 필드의 속도를 슬립 속도라고 합니다.
회 전자 권선의 현재 주파수 및 EMF
고정 회전자 비동기 기계는 변압기처럼 작동합니다. 주 자속은 고정자와 고정 회전자 권선 EMF E에서 유도합니다.1 그리고 전자2K:
여기서 Fm - 고정자와 회전자 권선에 결합된 주 자속의 최대값 여1 그리고 W2 - 고정자 및 회 전자 권선의 권선 수 고정자와 회전자 사이의 에어 갭에서 보다 유리한 자기 유도 분포를 얻기 위해 고정자와 회전자 권선은 한 극에 집중되지 않고 고정자와 회전자의 둘레를 따라 분포됩니다. 분산 권선의 EMF는 집중 권선의 EMF보다 작습니다. 이 사실은 권선의 기전력의 크기를 결정하는 공식에 권선 계수를 도입함으로써 고려됩니다. 권선 계수의 값은 XNUMX보다 약간 작습니다. 회전하는 회 전자 권선의 EMF
실행 중인 기계의 회전자 전류
여기서 R2 - 회 전자 권선의 능동 저항; 엑스2 - 회 전자 권선의 유도 저항,
단상 모터에는 고정자에 하나의 권선이 있습니다. 교류로 구동되는 단상 권선은 맥동하는 자기장을 생성합니다. 이 필드에 권선이 단락된 회전자를 배치해 보겠습니다. 로터가 회전하지 않습니다. 어떤 방향으로든 타사 기계적 힘으로 로터를 돌리면 엔진이 안정적으로 작동합니다. 이는 다음과 같이 설명할 수 있습니다. 맥동 자기장은 동기 주파수 n1로 반대 방향으로 회전하고 맥동 자기장 진폭의 절반과 동일한 자속 진폭을 갖는 두 개의 자기장으로 대체될 수 있습니다. 자기장 중 하나는 정회전이라고 하고 다른 하나는 역회전이라고 합니다. 각 자기장은 회전자 권선에 맴돌이 전류를 유도합니다. 맴돌이 전류가 자기장과 상호 작용하면 서로 반대 방향으로 향하는 토크가 형성됩니다. 무화과에. 16.10은 슬립 함수 M \uXNUMXd M'-M "에서 포워드 필드 M'의 모멘트, 리버스 필드 M "의 모멘트 및 결과 모멘트 M의 종속성을 보여줍니다.
슬라이딩 축은 서로 반대 방향입니다. 시동 모드에서 회전자는 크기는 같고 방향은 반대인 토크를 받습니다. 상호 자기장의 방향으로 제XNUMX자의 힘으로 회전자를 회전시키자. 과도한(결과적인) 토크가 나타나 로터를 동기에 가까운 속도로 가속합니다. 이 경우, 직회전 자기장에 대한 모터의 슬립
역회전 자기장에 대한 모터 슬립
결과 특성을 고려하면 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다. 1 출력. 단상 모터에는 시동 토크가 없습니다. 외부 힘에 의해 회전하는 방향으로 회전합니다. 2 출력. 역회전 계자의 제동 작용으로 인해 단상 모터의 성능이 XNUMX상 모터보다 떨어집니다. 시동 토크를 생성하기 위해 단상 모터에는 주 작동 권선에 대해 공간적으로 90 ° 변위 된 시동 권선이 제공됩니다. 시작 권선은 커패시터 또는 능동 저항과 같은 위상 변이 요소를 통해 네트워크에 연결됩니다. 그림 16.11은 모터 권선 스위칭 회로를 보여줍니다. 여기서 P는 작동 권선이고 P는 시작 권선입니다. 위상 변이 요소 C의 커패시턴스는 작동 및 시작 권선의 전류가 90 ° 위상이 다르도록 선택됩니다. 16.12상 비동기 모터는 다음 다이어그램(그림 XNUMX)에 따라 권선이 연결된 경우 단상 네트워크에서 작동할 수 있습니다. 그림에 표시된 다이어그램에서. 16.12, 고정자 권선은 별표로 연결되어 있으며 그림의 다이어그램에 있습니다. 16.12, b - 삼각형. 정전 용량 값 C ~ 전력 60kW당 1uF.
저자: Koryakin-Chernyak S.L.
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▪ 안전한 생활의 기본(BSD) 섹션을 참조하세요. 기사 선택 ▪ 기사 동일한 입자에 대한 서로 다른 연구로 노벨상을 받은 아버지와 아들은 누구입니까? 자세한 답변 ▪ 기사 인피, 인피 생산의 수확기. 노동 보호에 대한 표준 지침 ▪ 기사 4월 XNUMX일. 유휴 속도 컨트롤러의 오작동. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 ▪ 기사 Motorola 6xxx, 8xxx, Flare 폰용 케이블 구성표, 핀아웃(pinout). 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
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, 시간 t의 세 순간에 대해 구성됨1, 티2, 티3. 코일 축의 양의 방향은 +1, +2, +3으로 표시됩니다.
- AC 전압 주파수; T는 정현파 전류의 기간입니다. pg - 자기장의 회전 주파수 또는 동기 회전 주파수. 기간 T 동안 자기장은 거리를 움직입니다. 
어디에서
- 자기 극 사이의 극 분할 또는 거리
어디서 왔어?
모터 샤프트의 부하가 증가하면 제동 토크가 토크보다 커지고 슬립이 증가합니다. 결과적으로 로터 권선에 유도된 EMF 및 전류가 증가합니다. 토크가 증가하고 제동 토크와 같아집니다. 토크는 특정 최대 값까지 슬립이 증가함에 따라 증가할 수 있으며, 그 후 제동 토크가 추가로 증가하면 토크가 급격히 감소하고 모터가 정지합니다.
- 네트워크의 전압 주파수 에게01 그리고 K02 - 고정자 및 회 전자 권선의 권선 계수.
, 여기서 x2K - 제동 로터의 유도 저항. 그 다음에
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