다람쥐 케이지 로터 바에 대해 자세히 알아보기: 모터의 심장

대부분의 전기 모터 내부에는 단순하지만 매우 영리한 부품이 있습니다. 다람쥐 케이지 로터라고 불리는 부품입니다. 햄스터 바퀴처럼 생겼지만 모터가 돌아가는 이유입니다. 이 기사에서는 이 퍼즐의 핵심 부품인 로터 바에 대해 살펴보겠습니다. 이 다람쥐 케이지 로터가 어떻게 작동하는지 간단한 단어로 설명하겠습니다. 이것이 왜 그렇게 중요한지 그리고 그 설계가 모터 성능을 어떻게 변화시키는 지 배우게됩니다. 모터를 작동시키는 원리를 이해하고 싶다면이 기사가 적합합니다.

다람쥐 케이지 로터란 정확히 무엇인가요?

내부에는 작은 동물을 위한 새장처럼 보이는 부분이 있습니다. 여기서 이름이 유래되었습니다. 이 부분이 바로 로터입니다. 다람쥐 케이지 로터는 강철로 된 원통형입니다. A 라미네이션 는 얇은 강철 조각입니다. 여러 조각이 함께 쌓여 로터의 코어를 형성합니다. 이 설계는 에너지 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이 코어를 관통하는 것은 로터 바라고 하는 많은 막대입니다. 이 로터 바는 양쪽 끝에서 엔드 링으로 연결됩니다. 막대와 링을 합치면 다람쥐 우리처럼 보입니다. 이 단순한 케이지가 전체 모터를 회전시키는 역할을 합니다.

로터 바와 엔드 링의 전체 어셈블리는 매우 견고합니다. 매우 견고한 디자인입니다. 바는 철심과 절연되어 있지 않습니다. 전류가 자연스럽게 바의 경로를 따라 흐르기 때문입니다. 바는 더 나은 전도성을 가지고 있습니다. 이 전체 부품인 다람쥐 케이지 로터는 많은 전기 모터의 핵심 부품입니다. 이 로터에는 외부에서 전기적으로 연결할 수 있는 부분이 없습니다. 이것이 바로 다람쥐 케이지 모터의 신뢰성을 높이는 이유입니다. 이 로터의 기본 설계는 순수한 천재성입니다.

다람쥐 케이지 유도 전동기는 어떻게 시동하나요?

그렇다면 이 모터는 어떻게 회전하기 시작할까요? 그것은 바로 자석을 이용한 멋진 트릭에 관한 것입니다. 모터의 바깥쪽 부분을 고정자라고 합니다. 고정자에 전원을 공급하면 권선을 통해 교류 전류가 흐릅니다. 고정자 권선에 흐르는 이 전류는 회전 자기장을 생성합니다. 매우 빠르게 회전하는 자석이라고 생각하면 됩니다. 이 자기장이 핵심입니다. 모터는 어떤 면에서 변압기처럼 작동합니다.

고정자의 회전 자기장은 다람쥐 케이지 로터의 로터 바를 가로질러 절단됩니다. 로터는 아직 움직이지 않는다는 점을 기억하세요. 자기장이 금속 막대를 지나가면 막대에 전기가 흐르게 됩니다. 우리는 이것이 전류를 유도한다고 말합니다. 따라서 각 로터 바에 전압과 전류가 생성됩니다. 로터 바는 양쪽 끝의 엔드 링으로 연결되어 있기 때문에 전류는 폐쇄 경로, 즉 로터 회로로 흐를 수 있습니다. 이것은 매우 중요한 단계입니다. 인덕션 모터. 고정자에 전원이 인가되면 마법이 일어납니다.

모터에 로터 바가 중요한 이유는 무엇인가요?

로터 바는 다람쥐 케이지 모터의 진정한 영웅입니다. 각 로터 바는 도체 역할을 합니다. 고정자의 자기장이 로터를 지나가면 로터 바에 전류가 생성되거나 유도됩니다. 이제 전류가 흐르는 막대가 다른 자기장 안에 놓여 있습니다. 여기서 힘이 발생합니다. 로터 바의 자기장과 전류 사이의 상호 작용으로 인해 바를 밀어내는 힘이 생성됩니다.

모든 로터 바에 가해지는 이 힘은 합산됩니다. 이렇게 합쳐진 힘은 비틀림을 일으키는데, 이를 토크라고 합니다. 이 토크로 인해 로터가 회전하기 시작합니다. 로터 바가 없으면 로터에 전류가 흐르지 않아 토크가 발생하지 않습니다. 모터는 그냥 거기 앉아서 윙윙거리기만 할 것입니다. 즉, 로터 바는 전기 에너지를 모터의 움직임으로 전환하는 부품입니다. 로터 바의 디자인은 모터의 시동 토크를 결정하는 데 도움이 됩니다. 좋은 모터를 위해서는 좋은 다람쥐 케이지 디자인이 필수적입니다.

이 로터 바는 무엇으로 만들어졌나요? 구리 또는 알루미늄?

로터 바는 다양한 재질로 만들어집니다. 가장 일반적인 것은 알루미늄 또는 구리입니다. 소재의 선택은 모터 성능에 매우 중요합니다. 알루미늄이나 구리는 전기가 잘 통하기 때문에 사용됩니다. 이 속성을 전도도라고 합니다. 구리는 알루미늄보다 전도성이 더 좋습니다. 즉, 구리 바가 있는 모터가 더 효율적입니다. 열로 낭비되는 에너지가 적습니다.

하지만 알루미늄은 더 저렴하고 가볍습니다. 많은 모터가 다이캐스트 알루미늄을 사용합니다. 이 과정에서 녹은 알루미늄을 강제로 슬롯에 밀어 넣습니다. 로터 라미네이션 스택 를 사용하여 로터 바와 엔드 링을 한 번에 형성합니다. 이렇게 하면 다람쥐 케이지가 튼튼하고 비용이 많이 들지 않습니다. NEMA 및 IEC와 같은 표준에 의해 설정된 고효율 모터는 종종 로터 바 구조에 구리를 사용합니다. 구리 다람쥐 케이지 로터가 있는 모터는 에너지 손실이 더 적을 수 있습니다. 따라서 로터 바의 재질 선택은 비용과 모터의 효율성 사이의 균형을 고려해야 합니다. 일부 특수 모터는 황동 합금을 사용하기도 합니다.

로터 바는 어떻게 토크를 생성하나요?

토크에 대해 자세히 알아봅시다. 모터에서 생성되는 토크가 작업을 수행합니다. 로터 바에 전류가 유도됩니다. 이를 유도 전류라고 합니다. 이 전류는 각 로터 바 주위에 자체적으로 작은 자기장을 생성합니다. 이 작은 자기장은 고정자에서 나오는 큰 회전 자기장을 밀어냅니다. 이 밀고 당기는 힘이 샤프트를 돌리는 토크를 만들어냅니다. 두 개의 자석이 서로를 밀어내는 것과 비슷합니다.

토크의 양은 몇 가지 요소에 따라 달라집니다. 고정자 필드의 강도에 따라 달라집니다. 또한 회전자에 흐르는 전류의 양에 따라 달라집니다. 좋은 모터 설계의 목표는 높은 토크를 갖는 것입니다. 로터 바의 프로파일은 속도-토크 특성을 변경하기 위해 모양을 만들 수 있습니다. 예를 들어, 일부 설계에서는 깊고 좁은 로터 바를 사용합니다. 이는 모터 시동 토크를 높이는 데 도움이 됩니다. 이는 무거운 부하로 시작해야 하는 모터에 유용합니다. 토크는 모터가 0에서 최고 속도까지 가는 힘입니다.

다람쥐 케이지 모터에서 "슬립"이란 무엇인가요?

이상하게 들리지만 다람쥐 케이지 유도 전동기의 경우 매우 중요합니다. 고정자의 회전 자기장을 기억하시나요? 고정자는 고정된 속도로 회전합니다. 이를 동기 속도라고 합니다. 회전자에 전류가 유도되려면 회 전자가 회전해야 합니다. 느린 가 자기장보다 더 큽니다. 로터가 같은 속도로 회전한다면 로터 바는 자기장에 대해 가만히 서 있을 것입니다. 전류가 유도되지 않고 토크도 발생하지 않습니다.

고정자 필드와 회전자 사이의 이러한 속도 차이를 슬립이라고 합니다. 슬립은 모터가 작동할 수 있도록 하는 요소입니다. 모터에 부하가 없을 때는 슬립이 매우 작습니다. 로터는 동기 속도에 매우 가까운 속도로 회전합니다. 모터에 최대 부하를 걸면 로터가 약간 느려집니다. 이렇게 하면 슬립이 증가합니다. 슬립이 크다는 것은 자기장이 로터 바를 더 빨리 절단한다는 것을 의미합니다. 이렇게 하면 더 큰 전류가 유도되어 부하를 처리하기 위해 더 많은 토크가 생성됩니다. 따라서 슬립이 필요합니다. 슬립 주파수는 생성되는 토크의 양과 관련이 있습니다.

다람쥐 케이지의 로터 바가 비뚤어진 이유는 무엇인가요?

다람쥐 케이지 로터를 자세히 살펴본 적이 있나요? 로터 바 슬롯이 로터 축과 평행하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 약간 기울어져 있습니다. 이를 스큐라고 합니다. 여기에는 좋은 이유가 있습니다. 첫째, 스큐는 모터가 더 부드럽고 조용하게 작동하는 데 도움이 됩니다. 모터에서 발생하는 소음을 줄이는 데 도움이 됩니다. 또한 로터와 고정자 톱니가 일직선으로 정렬되어 모터가 시동되지 않는 자기 잠금 현상을 방지할 수 있습니다.

스큐의 또 다른 큰 이유는 모터의 성능을 개선하기 위해서입니다. 로터 바의 스큐는 로터가 회전할 때 보다 균일한 토크를 생성하는 데 도움이 됩니다. 이렇게 하면 모터 작동이 더 부드러워집니다. 또한 스큐는 원치 않는 특정 전기적 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다. 로터 바의 길이는 스큐에 의해 약간 증가하여 저항이 변경됩니다. 스큐의 양은 신중한 설계 선택입니다. 최고의 모터 성능을 얻기 위해 고정자 슬롯의 수와 로터 바의 수를 기반으로 합니다.

로터 바가 파손되면 모터에 영향을 미칠 수 있나요?

예, 로터 바가 파손되면 모터에 큰 문제가 발생할 수 있습니다. 다람쥐통은 폐쇄 회로입니다. 로터 바에 금이 가거나 부러지면 해당 회로가 열린 것입니다. 이는 로터의 균형에 좋지 않습니다. 로터 바가 부러지면 전류가 더 적게 흐르기 때문에 토크가 줄어듭니다. 모터의 동력이 손실됩니다. 이상한 소음이 들리거나 모터가 평소보다 더 많이 진동할 수 있습니다. 이는 베어링과 전체 모터에 추가적인 스트레스를 유발할 수 있습니다.

로터 바가 파손되면 모터가 과열될 수도 있습니다. 부러진 바를 통과하던 전류가 이제 다른 바를 통과해야 하기 때문입니다. 이로 인해 과부하가 걸릴 수 있습니다. 이는 다람쥐 케이지 유도 모터에서 흔히 발생하는 고장입니다. 모터가 너무 자주 시작 및 중지되거나 제조 중 문제가 발생하여 발생할 수 있습니다. 로터 바가 파손되었다고 생각되면 모터를 점검받는 것이 중요합니다. 스테이터와 로터의 정렬이 잘못되어도 문제가 발생할 수 있습니다. 모든 로터 바의 건강은 전체 모터의 건강을 위해 중요합니다.

케이지 로터의 설계가 모터 성능에 어떤 영향을 미치나요?

케이지 로터의 설계는 모터의 작동 방식에 큰 영향을 미칩니다. 엔지니어는 원하는 성능을 얻기 위해 다람쥐 케이지의 많은 부분을 변경할 수 있습니다. 예를 들어 로터 바의 모양은 매우 중요합니다. 깊은 바는 둥근 바와는 다른 특성을 가지고 있습니다. 깊은 바는 저속 토크를 극대화하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 스킨 효과라고 불리는 현상 때문입니다. 처음에는 전류가 바의 상단 근처로 흐릅니다. 모터가 가속함에 따라 전류는 바 전체를 사용합니다. 이 설계는 우수한 시동 토크를 제공할 뿐만 아니라 주행 효율도 우수합니다.

로터 바의 재질도 중요합니다. 알루미늄 대신 구리를 사용하면 로터 권선의 저항이 달라집니다. 저항이 낮을수록 일반적으로 모터의 효율이 높아지지만 시동 토크가 낮아질 수 있습니다. 로터 바의 수와 기울기 각도도 중요한 설계 선택 사항입니다. 이러한 모든 요소는 속도-토크 특성, 시동 전류, 역률 및 다람쥐 케이지 유도 모터의 전체 효율에 영향을 미칩니다. 단순해 보이는 케이지 로터의 설계는 실제로 매우 복잡합니다.

다람쥐 케이지 모터는 다른 모터와 다른가요?

예, 다람쥐 케이지 유도 모터는 모터의 한 유형이지만 다른 유형도 있습니다. 일반적인 대안 중 하나는 권선 로터 모터입니다. 가장 큰 차이점은 로터에 있습니다. 아시다시피 다람쥐 케이지 로터에는 단락 링에 의해 끝이 단락 된 전도성 막대가 있습니다. 로터 와인딩은 고정되어 있습니다. 변경할 수 없습니다. 따라서 다람쥐 케이지 유도 설계는 매우 간단하고 신뢰할 수 있습니다.

권선 로터 모터에는 더 복잡한 로터가 있습니다. 바 대신 고정자 권선과 마찬가지로 전체 3상 권선이 있습니다. 이 로터 권선의 끝은 샤프트의 슬립 링으로 나옵니다. 이를 통해 외부 저항을 로터 회로에 연결할 수 있습니다. 저항을 변경하여 모터의 속도-토크 특성을 제어할 수 있습니다. 이는 특히 시동 시 더 많은 제어력을 제공합니다. 하지만 모터가 다람쥐 케이지 모터보다 더 비싸고 덜 견고합니다. 대부분의 작업에는 간단하고 견고한 다람쥐 케이지 모터가 최선의 선택입니다.