3상 유도 전동기의 자가 시동력

공장과 작업장의 대형 기계가 작동하는 원리가 무엇인지 생각해 본 적이 있나요? 대부분은 특별한 유형의 모터를 사용합니다. 이 모터를 3상 유도 모터라고 합니다. 이 모터의 가장 멋진 점은 스스로 시동을 걸 수 있다는 것입니다. 전원을 공급하기만 하면 모터가 돌아가기 시작합니다. 이것은 매우 중요하며 이러한 모터가 자주 사용되는 이유입니다.

이 기사에서는이 자동 시작 마법의 간단한 이유를 알아볼 수 있습니다. 3상 전원이 어떻게 특별한 힘을 만드는지 단계별로 설명하겠습니다. 이 힘은 외부의 도움 없이도 모터를 회전시킵니다. 엔지니어가 아니어도 이해할 수 있습니다. 쉬운 단어와 간단한 예를 사용하여 이 강력한 유도 모터가 어떻게 작동하는지 설명하겠습니다.

그렇다면 3상 유도 전동기란 무엇일까요?

3상 유도 전동기는 일종의 전기 모터입니다. 세계에서 큰 작업을 위한 주요 엔진이라고 생각할 수 있습니다. 강력하고 간단하며 믿을 수 있습니다. 모터의 이름에서 많은 것을 알 수 있습니다. "삼상"은 특별한 유형의 전기를 사용한다는 의미입니다. 이 전원은 세 개의 개별 전류 흐름을 가지고 있습니다. "유도"는 자석의 힘을 이용해 전선이 닿지 않고도 움직이는 부품을 회전시키는 것을 의미합니다.

이 모터는 크게 두 부분으로 구성되어 있습니다. 첫 번째 부분은 고정자. 고정자는 모터의 바깥쪽에 있는 부분으로 움직이지 않습니다. 움직이지 않습니다. 두 번째 부분은 로터. 로터는 모터 내부에서 회전할 수 있는 부품입니다. 유도 전동기의 마법은 이 두 부품이 서로 작동하는 방식 때문에 일어납니다. 전기와 자석을 사용하여 강한 움직임을 만들어내고 무거운 물건을 돌립니다.

'셀프 스타트'가 왜 그렇게 중요한가요?

3상 유도 모터의 자가 시동 기능은 가장 잘 알려진 기술입니다. 하지만 이것이 왜 그렇게 중요한 걸까요? 거대한 선풍기를 작동시키려고 매번 힘을 줘야 한다고 생각해 보세요. 또는 무거운 물 펌프를 움직이기 위해 손으로 직접 돌려야 한다고 생각해 보세요. 매우 힘들고 별로 유용하지 않을 것입니다. 자동 시동 모터는 이 문제를 해결합니다.

모터가 자가 시동된다는 것은 모터에 전원을 공급하기만 하면 된다는 뜻입니다. 그러면 모터가 회전하기 시작하고 스스로 회전력을 만들어냅니다. 외부에서 밀어줄 필요가 없습니다. 또한 모터를 움직이기 위해 외부에서 멋진 스타터 도구가 필요하지 않습니다. 이 셀프 시동 기능 덕분에 인덕션 모터는 사용하기가 매우 쉽습니다. 스위치를 돌리기만 하면 작동이 시작됩니다. 이러한 용이성 때문에 이 유형의 모터가 많은 기계에 사용되는 큰 이유입니다.

고정자란 무엇이며 유도 전동기에서 고정자의 역할은 무엇인가요?

고정자는 유도 전동기의 힘의 근간이 되는 부분입니다. 모터의 크고 둥글고 무거운 외부 껍질입니다. 모터가 켜져 있을 때 완벽하게 고정되어 있습니다. 고정자 내부에는 와이어 코일을 고정하는 작은 홈이 있습니다. 이를 고정자 권선이라고 합니다. 권선에는 세 가지 세트가 있습니다. 3상 전원 공급 장치의 각 상마다 한 세트씩 있습니다.

모터에 3상 전기 공급 장치를 연결하면 전류가 이 고정자 권선을 통과합니다. 고정자의 역할은 이 전기를 자석과 같은 강한 자기장으로 바꾸는 것입니다. 하지만 이것은 일반적인 자기장이 아닙니다. 3상 전력으로 인해 고정자는 매우 특별한 종류의 자기장을 생성할 수 있습니다. 이 자기장은 회전 자기장입니다. 이 자기장은 모터에 시동과 회전을 위한 동력을 제공하는 비밀입니다. 고정자는 로터에 닿지 않고 "밀어내는" 역할을 하는 부품입니다.

3상 전원은 어떻게 회전 자기장을 만들까요?

여기서부터 진짜 재미가 시작됩니다. 3상 전원 공급 장치는 단순히 하나의 전기 흐름이 아닙니다. 세 개의 개별적인 전류 흐름, 즉 위상입니다. 이 세 가지 전류의 흐름은 적절한 타이밍에 맞춰져 있습니다. 차례로 강해졌다가 약해지기를 반복합니다. 이는 부드러운 패턴으로 반복됩니다. 마치 세 친구가 회전목마를 밀고 있는 것과 같습니다. 첫 번째 친구가 밀어줍니다. 그런 다음 두 번째 친구가 밀어줍니다. 그리고 세 번째 친구가 밀면 다시 시작됩니다. 친구들의 밀기가 적절하게 분산됩니다. 이렇게 하면 회전목마가 항상 부드럽게 돌아갑니다.

고정자 권선은 원형으로 배치됩니다. 각 권선 세트는 세 단계 중 하나에 연결됩니다.

• 언제 1단계 는 가장 큰 힘을 가지고 있으며, 한 방향으로 자기장을 생성합니다.
• 조금만 기다리세요, 2단계 가장 강력한 힘을 가지고 있습니다. 새로운 방향으로 분야를 개척합니다.
• 그 후 조금 지나서요, 3단계 가장 강력한 힘을 가지고 있습니다. 그것은 또 다른 새로운 방향으로 필드를 만듭니다.

이러한 전력 피크는 올바른 순서로 발생하기 때문에 전체 자기장은 그냥 나타났다가 사라지는 것이 아닙니다. 대신 고정자 내부에서 일정한 속도로 회전하는 것처럼 보입니다. 이것이 바로 회전 자기장. 고정자는 3상 공급을 사용하여 이 회전력장을 생성하며 고정자의 어떤 부분도 움직일 필요가 없습니다. 이 필드의 속도에는 동기 속도라는 특별한 이름이 있습니다.

(필드가 어떻게 움직이는지 보여주는 간단한 차트입니다.)

인덕션 모터에서 로터는 어떤 역할을 하나요?

이제 두 번째 주요 부품인 로터에 대해 이야기해 보겠습니다. 로터는 인덕션 모터에서 실제로 회전하여 작업을 수행하는 부분입니다. 가장 일반적인 종류의 로터는 "다람쥐 케이지" 로터라고 합니다. 애완용 햄스터의 새장과 비슷하게 생겼습니다. 측면에 단단한 막대가 있고 양쪽 끝에 고리로 연결되어 있습니다. 이 막대는 종종 알루미늄 또는 구리로 만들어집니다.

인덕션 모터의 로터에 대해 알아야 할 가장 중요한 점은 외부 전원에 연결되어 있지 않다는 것입니다. 전선이 연결되어 있지 않습니다. 로터는 고정자 내부에 위치하여 자유롭게 회전할 수 있습니다. 회전자 역할은 고정자가 만드는 자기장에 반응하는 것입니다. 로터는 회전하는 자기장에 의해 '속아서' 회전하는 부품입니다. 마찰되거나 직접 와이어 연결이 필요한 부품이 없는 단순한 로터 설계 덕분에 유도 전동기는 매우 강력하고 오래 사용할 수 있습니다.

회전하는 자기장은 어떻게 로터를 움직이게 하나요?

고정자와 회 전자가 서로 작동하는 방식은 다음과 같습니다. 고정자는 강한 회전 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 모터 내부를 회전하며 회 전자를 통과합니다. 자기장이 로터의 금속 막대를 가로질러 이동하면서 "전자기 유도"라는 과학 법칙이 작동하기 시작합니다. 움직이는 자기장은 전압을 생성합니다. 이 전압은 로터의 막대 내부에 강한 전류를 흐르게 합니다.

이제 로터에는 자체 전류가 흐르고 있습니다. 전선이나 막대를 통해 전류가 흐르면 자체 자기장이 만들어집니다. 즉, 이제 두 개의 자기장이 생겼습니다. 하나는 고정자에서 발생하는 큰 회전 자기장입니다. 다른 하나는 새로운 전류에 의해 만들어진 회전자 주변의 새로운 자기장입니다. 이 두 자기장은 서로에게 작용합니다. 고정자의 자기장은 회전자의 자기장을 밀고 당깁니다. 이 밀고 당기는 힘으로 로터가 회전하기 시작합니다.

토크란 무엇이며 인덕션 모터 시동에 어떻게 도움이 되나요?

토크는 단순히 돌리거나 비틀어주는 힘입니다. 공구를 사용하여 나사를 조일 때 토크를 사용하는 것과 같습니다. 유도 전동기에서는 고정자의 자기장과 회전자 자기장이 함께 작용하여 회전자에 강한 회전력, 즉 토크를 만들어냅니다. 고정자에서 발생하는 회전 자기장은 항상 움직입니다. 이 자기장은 회전자도 함께 끌어당깁니다. 이는 당나귀가 걷게 하기 위해 당근을 막대기에 꽂는 것과 같습니다.

이 토크는 인덕션 모터에 자가 시동 기능을 부여합니다. 3상 전원을 켜는 순간 회전 자기장이 나타납니다. 이 자기장은 바로 로터에 전류를 생성합니다. 이 전류는 두 번째 자기장을 만들고 두 자기장이 함께 작용하여 토크를 생성합니다. 이 토크는 가만히 있고 싶어도 로터를 움직일 수 있을 만큼 충분히 강합니다. 생성된 토크로 인해 로터가 회전하기 시작합니다. 회전자는 고정자에서 회전하는 자기장을 따라잡으려고 노력합니다. 이것이 바로 모터가 자가 시동되는 이유입니다.

단상 유도 모터가 저절로 시동되지 않는 이유는 무엇인가요?

3상 유도 모터가 자가 기동하는 모터를 보면 그렇지 않은 모터를 보면 왜 자가 기동하는지 더 쉽게 이해할 수 있습니다. 이것이 단상 유도 모터입니다. 선풍기나 냉장고 등 집안 곳곳에서 이러한 모터를 찾을 수 있습니다. 단상 전원은 앞뒤로 움직이는 전류의 흐름이 하나뿐입니다.

모터의 고정자에 단상 전원을 공급하면 회전 자기장이 생성되지 않습니다. 대신 한 지점에서 점점 더 강해지다가 약해지는 자기장이 만들어집니다. 회전하지 않습니다. 이 흔들리는 자기장은 로터를 어느 방향으로 밀어야 할지 결정할 수 없습니다. 따라서 로터는 가만히 앉아서 윙윙거리는 소리만 냅니다. 시동 토크가 없습니다. 단상 유도 모터를 시동하려면 커패시터와 같은 추가 부품이 필요합니다. 이 부품은 약간 벗어난 두 번째 자기장을 만드는 데 도움이 됩니다. 이렇게 하면 로터가 한 방향으로 회전하기 시작하는 데 필요한 첫 번째 추진력을 얻을 수 있습니다.

자동 시작 기능으로 도움이 전혀 필요하지 않나요?

3상 유도 모터에 자가 시동 기능이 있다는 것은 외부에서 밀거나 당겨서 시동할 필요가 없다는 뜻입니다. 손으로 돌릴 필요가 없습니다. 또한 시작 동작을 만들기 위해 멋진 추가 전기 부품이 필요하지 않습니다. 모터는 3상 전원과 함께 사용할 경우 자체적으로 시동력을 만들어내는 단순한 설계로 자체 시동이 가능합니다.

모터에 필요한 것은 올바른 종류의 전원뿐입니다. 3상 공급이 그 비결입니다. 인덕션 모터는 다른 외부 도구 없이도 움직일 수 있습니다. 세 단계의 전류가 올바른 순서로 도착하는 방식 덕분에 고정자가 회전 자기장을 생성할 수 있습니다. 이 자기장은 로터가 회전을 시작하는 데 필요한 모든 '도움'입니다. 전체 시스템이 바로 작동합니다.

이 자가 시동 모터가 그토록 견고하고 신뢰할 수 있는 이유는 무엇일까요?

3상 유도 모터는 자가 시동 설계가 매우 간단하고 견고하기 때문에 큰 작업에 가장 적합한 제품입니다. 로터에는 자체 전원이 필요한 특수 전선이 없습니다. 또한 시간이 지남에 따라 마모될 수 있는 브러시도 없습니다. 주요 부품은 움직이지 않는 고정자와 단순하고 견고한 로터입니다. 파손될 수 있는 부품이 거의 없습니다.

이 심플한 디자인과 강력한 자가 시동 기능 덕분에 3상 인덕션 모터는 힘든 작업에 탁월한 선택입니다. 무거운 물건을 옮겨야 할 때도 시동을 걸 수 있습니다. 거의 항상 동일한 속도로 작동합니다. 그리고 수년 동안 작동할 수 있으며 많은 관리가 필요하지 않습니다. 전기에 연결하기만 하면 매번 시동을 걸 수 있다는 점이 이 멋진 유도 전동기를 세계에서 가장 많이 사용되는 모터로 만든 원동력입니다.

기억해야 할 핵심 사항

• A 3상 유도 전동기 는 전원이 회전력을 만들어주기 때문에 스스로 시동을 걸 수 있습니다.
• 그리고 고정자 는 움직이지 않는 부분입니다. 3상 전원 공급 장치에 연결되는 전선이 있습니다.
• A 3단계 공급이 특별한 회전 자기장 고정자 내부.
• 그리고 로터 는 회전하는 부분입니다. 전선이 직접 연결되어 있지 않습니다.
• 고정자에서 회전하는 자기장 생성 로터 내부의 전류입니다.
• 로터의 이 전류는 자체 자기장을 만들어 고정자의 자기장과 함께 작동하여 다음과 같이 작동합니다. 회전력(토크) 만들기.
• 이 시작 토크 로터를 만들 수 있을 만큼 충분히 강합니다. 회전 외부의 압력 없이.