음영 극 인덕션 모터: 극의 간단한 그늘막으로 애플리케이션에 전력을 공급하는 방법

책상 위의 작은 선풍기가 어떻게 돌아가는지 궁금한 적이 있나요? 아니면 장난감 기차의 간단한 모터가 어떻게 작동하는지 궁금한 적이 있나요? 정답은 종종 똑똑한 작은 장치입니다. 이를 음영 극 유도 전동기라고 합니다.

이 글은 여러분을 위한 글입니다. 일상적인 작동 원리를 이해하는 데 도움이 됩니다. 음영 극 유도 전동기를 간단한 부분으로 설명합니다. 간단한 구조에 대해 배우게됩니다. 극의 "그늘"이 어떻게 회전하는지 배우게됩니다. 또한 어떤 종류의 응용 분야에 사용되는지 배우게됩니다. 이 책을 읽고 나면 작지만 중요한 모터의 훌륭한 아이디어를 알게 될 것입니다.

음영 극 유도 전동기란 무엇인가요?

음영 극 유도 전동기는 매우 간단한 유형의 단상 유도 전동기입니다. 다른 모터는 시동을 걸기 위해 특별한 부품이 필요하지만 이 모터는 그렇지 않습니다. 자체적으로 시동할 수 있습니다. 따라서 자가 시동 모터라고 할 수 있습니다. 이 때문에 많은 비용이 들지 않는 작은 물건에 적합합니다. 시동 방법의 비밀은 극에 특별한 무언가가 있습니다.

이름만 들어도 많은 것을 알 수 있습니다. "유도 모터"입니다. 즉, 자기장을 사용하여 로터를 돌리는 방식입니다. 로터는 회전하는 부분입니다. 이들을 직접 연결하는 전선은 없습니다. 가장 중요한 부분은 "음영 극"입니다. 모터의 각 극에는 작은 부분이 덮여 있습니다. 이 덮개 또는 "그늘"은 구리 링입니다. 이 단순한 그늘이 모든 것을 작동시키는 역할을 합니다. 음영 극 유도 전동기는 매우 스마트하고 간단한 제작 방식을 보여줍니다.

이 유형의 모터는 극에 이 특수 부품이 있기 때문에 음영 극 유도 모터라고 합니다. 그늘은 빛의 실제 그림자가 아닙니다. 그것은 전기적인 종류의 그림자입니다. 이는 극의 해당 부분에서 자기장을 늦게 만듭니다. 이 지연이 모터를 움직이게 하는 핵심입니다. 극의 이 단순한 그림자가 어떻게 회전력을 만드는지 자세히 살펴보겠습니다. 음영 극 유도 전동기는 매우 흥미롭습니다.

음영 극 모터의 구성은 어떻게 그렇게 간단할까요?

음영 극 유도 전동기의 제작 방식은 이 전동기의 가장 큰 장점 중 하나입니다. 부품이 거의 없는 구조입니다. 따라서 제작 비용이 저렴합니다. 또한 오랫동안 작동합니다. 주요 부품은 고정자와 회전자입니다. 제작 방식이 간단하기 때문에 많은 소형 기계에 사용됩니다.

고정자는 모터에서 움직이지 않는 부분입니다. 음영 극 모터의 고정자는 얇은 철판을 서로 압착하여 만듭니다. 이것이 코어입니다. 코어에는 튀어나온 극이 있습니다. 이를 돌출 극이라고 합니다. 메인 코일의 와이어가 이 극을 감싸고 있습니다. 이것이 권선입니다. 이 코일을 AC 전원 공급 장치에 연결하면 자속이 변합니다. 고정자에서 가장 중요한 부분은 "그늘"입니다. 각 극의 일부를 가로지르는 슬롯이 있습니다. 차광 코일이라고도 하는 구리 링이 이 슬롯에 끼워집니다. 이 링이 극에 그늘을 제공합니다.

로터는 회전하는 부품입니다. 음영 극 모터에서 로터는 일반적으로 다람쥐 케이지 유형입니다. 즉, 구리 또는 알루미늄 막대가 통과하는 철판으로 만든 원통형입니다. 이 막대는 양쪽 끝에서 링으로 연결됩니다. 로터에는 권선이나 브러시가 없습니다. 매우 간단하고 튼튼한 부품입니다. 로터는 극에서 발생하는 자기장이 로터 바에서 생성되는 전류와 함께 작동하기 때문에 회전합니다.

폴의 '그늘'은 무엇을 의미하나요?

기둥의 '그늘'은 태양의 그림자를 의미하는 것이 아닙니다. "그늘"은 구리선으로 이루어진 작은 단일 고리입니다. 단단한 구리 고리일 수도 있습니다. 이 링은 모터의 각 극의 작은 부분을 감싸고 있습니다. 극의 이 부분을 음영 부분이라고 합니다. 극의 다른 부분은 음영 처리되지 않은 부분입니다.

이 그늘막은 자체에 연결된 전선 코일입니다. 전기와 자석의 작동 방식 때문에 메인 코일의 자속이 변하면 구리 쉐이드에 전류가 생성됩니다. 이 새로운 전류는 자체 자속을 생성합니다. 이 새로운 자속은 주 자속의 변화를 밀어냅니다. 셰이딩 코일의 존재는 두 번째 자기장을 생성합니다. 이 두 번째 자기장은 첫 번째 자기장과 일치하지 않습니다.

이렇게 생각하면 됩니다. 메인 와인딩은 극 전체에 자기장을 만듭니다. 그러나 그늘은 그 자체의 작은 영역에서 이 자기장을 밀어냅니다. 이 "밀기"는 항상 같은 것은 아닙니다. 음영 처리된 부분의 자속이 음영 처리되지 않은 부분의 자속보다 늦게 오게 됩니다. 따라서 음영은 극의 한쪽에 있는 자기장에 시간 지연을 일으킵니다. 이 작은 지연이 가장 중요합니다. 그늘은 모터를 작동시키는 원동력입니다. 극의 그늘은 모터의 시동 도구입니다.

모터를 시동하기 위해 극을 가로질러 자속이 어떻게 이동하나요?

음영 극 유도 전동기의 특별한 비결은 단상 교류 전력만으로 움직이는 자기장을 만드는 방식입니다. 극의 그늘이 핵심입니다. 이는 자속을 극의 한쪽에서 다른 쪽으로 "이동"하게 만듭니다. 이 움직이는 자속은 약한 회전 자기장처럼 작용합니다.

모터를 시동하기 위해 이동 자속이 작동하는 원리는 다음과 같습니다. 주 권선의 교류 전류가 올라가면 극의 자속도 강해집니다. 이 변화는 셰이딩 코일에 전류를 유도합니다. 셰이딩 코일의 전류는 주 자속을 밀어내는 또 다른 자속을 생성합니다. 즉, 극의 음영이 없는 부분에서 자속이 더 강해집니다. 극의 음영 처리된 부분에서는 자속이 약해집니다.

메인 플럭스가 가장 높은 지점에 도달하면 잠시 변화를 멈춥니다. 이때 셰이드 코일의 역할은 거의 없습니다. 자속은 모든 극에 퍼집니다. 그런 다음 주 자속이 약해지기 시작하면 셰이드 코일은 이 변화에 대항하기 위해 다시 전류를 생성합니다. 자속을 강하게 유지하려고 노력합니다. 이렇게 하면 극의 그늘진 부분에서 자속이 더 강해집니다. 최종 결과는 자기장의 중심이 이동하는 것입니다. 극의 음영이 없는 부분에서 음영이 있는 부분으로 이동합니다. 이러한 움직임은 AC 공급이 매 사이클마다 반복적으로 발생합니다. 이로 인해 로터에 약한 회전력이 발생하고 이 힘으로 로터가 회전하기 시작합니다.

이 폴의 전체 작동 방식은 무엇인가요?

AC 전원의 한 사이클 동안 음영 극 모터의 전체 작동을 살펴봅시다. 자속이 극을 가로질러 이동하는 방식은 로터를 회전시키는 힘을 제공합니다.

• 1단계: 전류 증가: 메인 코일의 교류 전류가 강해지기 시작합니다. 극에서 나오는 자속이 증가합니다. 그늘에 해당하는 차광 코일은 뒤로 밀려나는 자속을 만듭니다. 이렇게 하면 주 자속이 극의 음영이 없는 부분으로 밀려납니다. 자기장은 음영이 없는 부분에서 가장 강합니다.
• 2단계: 전류가 가장 높습니다: 이제 AC 전류가 가장 강한 지점에 도달했습니다. 아주 짧은 시간 동안 전류와 자속은 변하지 않습니다. 셰이드 코일에는 전류가 흐르지 않습니다. 자속이 극의 전체 면에 퍼집니다.
• 3단계: 전류 감소: AC 전류가 약해지기 시작합니다. 극에서 나오는 주 자속이 약해지기 시작합니다. 이제 셰이드 코일이 전류를 유도합니다. 이 전류는 자속이 변하는 것을 막으려고 합니다. 이 동작은 자속을 극의 그늘진 부분으로 밀어 넣습니다.

이 주기는 계속해서 반복됩니다. 60Hz 전원 공급 장치를 사용하는 경우 매초 60회 발생합니다. 자기장은 항상 극의 면을 가로질러 움직입니다. 음영이 없는 쪽에서 음영이 있는 쪽으로 이동합니다. 이 움직이는 자기장은 다람쥐 케이지 로터의 막대를 함께 당깁니다. 이 당기는 동작으로 로터가 회전합니다. 이렇게 해서 모터가 시동을 걸고 계속 작동할 수 있습니다.

음영극 유도 전동기의 기동 토크가 왜 그렇게 낮은가요?

음영 극 유도 전동기에 대해 알아야 할 주요 사항 중 하나는 시동 토크가 매우 낮다는 것입니다. 시동 토크는 모터가 처음 시동될 때 모터가 갖는 회전력을 말합니다. 이 약점은 모터의 제작 방식 때문입니다.

극의 그늘에 의해 만들어지는 회전 자기장은 실제의 매끄러운 회전 자기장이 아닙니다. 흔들리거나 움직이는 플럭스와 비슷합니다. 극의 음영 부분과 음영이 없는 부분의 플럭스 사이의 시간 차이 또는 각도는 작습니다. 이 자계는 약하고 매끄럽지 않기 때문에 처음에 로터에 가하는 힘도 매우 약합니다.

즉, 음영 극 유도 모터는 무거운 작업에 연결하면 시동할 수 없습니다. 처음에 작업이 매우 가벼운 작업에만 적합합니다. 작은 선풍기 날개나 소형 워터 펌프가 좋은 예입니다. 모터가 가속함에 따라 주 단상 유도 모터 동작에 의해 회전력이 더 많이 생성됩니다. 그러나 첫 번째 푸시는 항상 부드럽습니다. 낮은 시동 토크는 단순한 디자인에 비해 큰 단점입니다.

저전력 음영 극 모터의 일반적인 응용 분야는 무엇입니까?

음영 극 유도 전동기는 매일 사용하는 많은 작은 물건에서 찾을 수 있습니다. 소량의 전력이 필요하고 강력한 시동이 필요하지 않은 모든 응용 분야에서 인기있는 선택입니다. 비용이 거의 들지 않고 간단한 방식으로 제작되며 오랫동안 작동하기 때문입니다.

가장 일반적인 응용 분야는 소형 선풍기입니다. 예를 들어 탁상용 선풍기, 욕실에서 공기를 빼내는 선풍기, 프로젝터나 컴퓨터와 같은 전자기기를 식히는 소형 선풍기를 생각해 보세요. 이 모든 것이 음영 극 모터에 적합한 작업입니다. 선풍기 날개는 회전을 시작하는 데 아주 적은 전력만 필요합니다. 다른 용도는 다음과 같습니다:

• 소형 펌프
• 가습기
• 회전하는 스토어 표지판
• 장난감 및 음반 플레이어
• 캔따개와 같은 작은 도구

이 모터는 저전력 모터의 일종입니다. 큰 작업에는 사용되지 않습니다. 예를 들어 세탁기나 전동 공구에서는 찾아볼 수 없습니다. 이러한 기계에는 훨씬 더 높은 시동 토크와 더 나은 효율이 필요합니다. 그러나 단순히 회전만 해야 하는 소형 기기의 경우 음영 극 유도 모터가 가장 적합한 경우가 많습니다.

이 모터의 전력 등급을 높일 수 있나요?

음영 극 유도 전동기를 훨씬 더 강력하게 만드는 것은 매우 어렵습니다. 모터의 설계 방식이 전력과 효율을 제한하기 때문입니다. 극에 그늘이 있는 모터를 시동하는 데 사용되는 방법은 많은 에너지를 낭비합니다.

많은 에너지가 열로 전환되어 손실됩니다. 이는 셰이딩 코일에서 많이 발생합니다. 이러한 손실은 모터의 효율이 매우 낮다는 것을 의미합니다. 효율은 보통 5%에서 35% 사이입니다. 이 모터 유형의 역률도 매우 낮습니다. 역률은 모터가 공급받는 전력을 얼마나 잘 사용하고 있는지 알려줍니다. 역률이 낮다는 것은 더 많은 에너지가 낭비되고 있다는 뜻입니다.

모터에 약간의 변화를 줄 수 있습니다. 더 좋은 재료를 사용하거나 극이나 그늘막의 모양을 변경할 수 있습니다. 하지만 음영 극 모터를 매우 강력한 모터로 만들 수는 없습니다. 이 모터의 역할은 저전력을 필요로 하는 단순하고 저렴한 모터입니다. 더 많은 전력이나 더 나은 효율이 필요하다면 커패시터 기동 모터와 같은 다른 유형의 모터를 사용해야 합니다. 음영 극 모터는 시동 전력이 낮은 간단한 작업에 가장 적합합니다.

주요 장점과 단점은 무엇인가요?

다른 공구와 마찬가지로 음영 극 유도 전동기는 좋은 점과 나쁜 점이 있습니다. 좋은 점은 이 공구가 널리 사용되는 이유입니다. 단점은 할 수 있는 작업이 제한된다는 점입니다.

좋은 점도 있지만 나쁜 점도 있습니다. 매우 심플한 디자인과 저렴한 가격을 얻을 수 있습니다. 그러나 그 대가로 성능이 좋지 않은 모터를 얻게됩니다. 소형 선풍기의 경우 이것은 좋은 거래입니다. 다른 작업에서는 효율이 낮고 시동 토크가 낮다는 점이 큰 문제입니다.

극의 수는 모터 작동에 어떤 영향을 미치나요?

AC 모터의 극 수에 따라 속도가 달라집니다. 이는 음영 극 유도 전동기의 경우에도 마찬가지입니다. 자기장의 회전 속도를 동기 속도라고 합니다. 이 속도는 AC 전력의 주파수와 극의 수라는 두 가지 요소에 의해 결정됩니다.

링크는 간단합니다. 극이 많을수록 모터의 속도가 느려집니다. 모터의 속도는 극의 수와 반비례합니다. 예를 들어 2극 모터는 동일한 60Hz 전원을 사용하더라도 4극 모터보다 빠르게 작동합니다. 실제 작동 속도는 동기 속도보다 약간 느립니다.

대부분의 음영 극 유도 모터는 2극 또는 4극 디자인입니다. 더 많은 극을 사용하면 모터가 더 원활하게 작동할 수 있습니다. 그러나 이는 또한 구조를 조금 더 어렵게 만듭니다. 얼마나 많은 극을 사용할지는 작업에 필요한 속도에 따라 달라집니다. 극의 수는 모터 설계 방식에서 핵심적인 부분입니다. 극과 극의 그늘은 모터가 작동하는 방식을 결정하는 요소입니다.

기억해야 할 사항

• 음영 극 유도 전동기는 자체적으로 시동할 수 있는 간단하고 저렴한 AC 전동기입니다.
• 이 구조는 돌출 기둥, 메인 코일, 다람쥐 케이지 로터, 특수 그늘막을 사용합니다.
• "그늘"은 각 극의 일부에 있는 구리 고리입니다. 이는 약간 늦은 두 번째 자속을 생성합니다.
• 이 그늘은 자기장이 극의 표면을 가로질러 움직이게 합니다. 이렇게 하면 모터를 시동하는 데 필요한 약한 회전력이 생성됩니다.
• 시동 토크가 매우 낮고 효율이 낮으며 역률이 낮습니다.
• 소형 선풍기, 펌프 및 기타 쉽게 시작할 수 있는 장치와 같은 저전력 작업에 적합합니다.