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3상 및 단상 비동기 모터는 모두 전자기 유도 원리를 이용하기 때문에 회전하는 자기장의 결합을 통해 고정자에서 회전자로 전기 에너지를 전달하고, 회전 기계로서 기계적 에너지를 출력합니다. 이는 변압기와 많은 유사점을 갖고 있으므로 변압기에 대한 일부 분석 방법은 고정자 및 회전자 분석에도 적용 가능합니다.
★ AC 전기의 와전류는 전력 변압기, 3상 AC 유도 전동기, 발전기 등과 같은 장비에 존재합니다. 와전류는 눈으로 볼 수는 없지만 존재합니다.
전자기 유도 원리를 이용하는 모든 전기 장비는 와전류의 영향을 받으며, 이는 주로 AC 회로의 전기 에너지 활용률에 영향을 미칩니다. 와전류는 줄(Joule) 열을 발생시킬 수 있고, 발생하는 열의 양은 전류의 제곱에 비례하기 때문입니다. 전기 모터, 발전기, 변압기 등과 같은 응용 분야에서 이러한 종류의 열 발생은 일반적으로 전기 에너지 낭비를 초래합니다. 예를 들어 3상 AC 모터의 경우 고정자 코일과 회전자 회전부 사이에 유도 기전력을 전달하기 위해 공극을 사용하므로, 둘 사이에 공간이 너무 많으면 모터의 무부하 작동 전류가 증가합니다. 확인하지 않고 방치하면 심각한 과열이 발생하고 고정자 코일이 소손될 수 있습니다. 이는 과도한 와전류로 인해 발생합니다.
★ AC의 와전류는 AC 자기장의 작용 하에서 AC 코일에 부착된 자기 코어가 전자기 유도로 인해 이를 통과하는 자기선(또는 실리콘 강판)을 갖게 되는 현상입니다. 전류는 실리콘 강판을 통과하는 자기선과 동시에 코일의 폐쇄 루프 도체를 통과합니다. 유도 전류는 이러한 자기선에 수직인 평면에 생성되어 자동으로 폐쇄 루프(즉, 와전류)를 형성합니다. 따라서 이를 와전류라고 합니다. 자기장의 방향이나 강도에 따라 전도도가 변하는 모든 물질은 와전류를 생성할 수 있습니다. 와전류의 크기는 자기장의 크기와 결합자속 면적의 변화에 정비례하고, 전기 저항률에는 반비례합니다(렌츠의 법칙 참조).
또한, 규소강판 코어 내부에는 약간의 저항이 존재하므로, 그 존재로 인해 발열이 발생하고 와전류 흐름으로 인해 전기 에너지의 일부가 손실됩니다. 따라서 모터를 제작할 때 고정자와 회전자 사이에 적절한 간격을 남겨두어야 합니다. 지나치게 큰 간격은 작동하지 않습니다.
3상 비동기 AC 모터의 구조
3상 비동기 AC 모터의 주요 구성 요소는 아래 그림에 나와 있습니다.
고정자와 회 전자의 두 가지 주요 부분으로 구성됩니다.
I. 고정자
고정자는 모터의 고정 부분을 나타냅니다. 주로 기계 베이스, 고정자 코어, 엔드 커버, 고정자의 3상 대칭 권선으로 구성됩니다. 기계 베이스는 일반적으로 주철 또는 주강으로 만들어집니다. 고정자 코어가 기계 베이스에 압입됩니다. 고정자 코어는 모터 자기 회로의 일부입니다. 철손을 줄이기 위해 0.5mm 두께의 규소강판을 원형으로 쌓아 기계 베이스에 압착하여 제작합니다.
고정자의 3상 권선을 내장하기 위해 코어의 내부 둘레 N에 균등하게 분포된 여러 개의 슬롯이 있습니다. 소형 모터의 권선은 일반적으로 에나멜선으로 만들어집니다. 비동기 모터의 각 위상 권선에는 6개의 출력 단자가 있으며, U1,V1,W1은 시작 끝을 나타내고 U2,V2,W2는 각각 끝 끝을 나타냅니다. 그들은 일반적으로 기계 베이스 위에 있는 정션 박스에서 나옵니다. 3상 대칭 권선은 선간 전압 및 정격 전압에 따라 스타 또는 델타로 연결될 수 있습니다. 예를 들어, 라인 전압이 380V이고 모터 코일 그룹의 정격 위상 전압이 220V인 경우 권선은 스타 형태로 연결되어야 합니다. 코일 그룹의 정격 전압이 380V인 경우 권선은 아래와 같이 델타로 연결되어야 합니다.
첫째, 이는 각 위상 권선이 정격 전압에서 작동하도록 보장합니다. 정션 박스의 각 위상 권선의 나가는 끝 배열에 대한 특정 규칙이 있습니다.
두 번째, 로터
로터는 모터의 회전 부분으로 샤프트, 로터 코어, 로터 권선 및 팬으로 구성됩니다.
로터 코어 역시 0.5mm 두께의 규소강판을 쌓아올려 축을 중앙에 눌렀던 원통형 구조로 되어 있다. 외부 원형 표면에는 회전자 권선이 배치되는 균등하게 분포된 여러 개의 슬롯이 있습니다. 로터 권선의 다양한 구조적 형태에 따라 비동기 모터는 농형과 권선형 로터의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
농형: 순동 막대를 회전자 코어의 슬롯에 삽입하고 양쪽 끝을 두 개의 구리 링(끝 링이라고도 함)에 용접합니다. 다람쥐 모양의 모터와 모양이 비슷해 다람쥐 모터라고 불립니다.
구리 재료를 절약하기 위해 현재 100kW 미만 농형 모터의 로터는 일반적으로 주조 알루미늄 로터를 사용합니다. 주조 알루미늄 로터는 압력 주조 또는 원심 주조 방법을 사용하여 알루미늄을 녹인 후 주조 중에 양쪽 엔드 링 및 내부 팬과 함께 로터 코어의 슬롯에 붓습니다. 이는 제조 공정을 단순화하는 동시에 모터 비용을 절감합니다.
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