전기 모터의 제조 원리

전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 회전 기계로, 주로 자기장을 생성하는 전자석 권선 또는 분산 고정자 권선과 와이어에 전류가 흐르면서 회전하는 회전자가 포함됩니다. 자기장의 영향을 받기 때문에 이러한 기계 중 일부 유형은 모터 또는 발전기로 사용될 수 있습니다.

1(모터)은 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 장치로, 전류가 흐르는 코일이 자기장 속에서 회전하는 현상을 이용하여 만들어지며, 다양한 사용자에게 분포되어 있습니다. 사용되는 전원에 따라 전기모터와 AC모터로 구분되며, 전력계통의 모터는 대부분 AC모터로 동기모터 또는 비동기모터가 될 수 있습니다. (모터의 고정자 자기장 속도는 동일하게 유지되지 않습니다.) 회전자 회전 속도로 속도). 전기모터는 크게 고정자와 회전자로 구성됩니다. 자기장 내에서 전류가 흐르는 도선의 힘 이동 방향은 전류의 방향 및 자기력선의 방향(자기장의 방향)과 관련이 있습니다. 모터의 작동 원리는 자기장이 전류에 가하는 힘으로 인해 모터가 회전하게 됩니다.

전기에너지를 기계에너지로 변환하는 기계이다. 일반적으로 모터의 동력 부분은 회전 운동을 수행하며 이러한 종류의 모터를 회전자 모터라고 하며 선형 운동을 수행하는 경우도 있습니다. 전기 모터는 밀리와트에서 수만 킬로와트까지 광범위한 전력을 제공할 수 있습니다. 모터는 사용 및 제어가 매우 편리하며 자체 시동, 가속, 제동, 후진 및 유지 등의 기능을 갖추고 있으며 다양한 작동 요구 사항을 충족할 수 있으며 연기, 냄새가 없습니다. 환경 오염 및 소음도 적습니다. 일련의 장점으로 인해 산업 및 농업 생산, 운송, 국방, 상업 및 가전 제품, 의료 전기 장비 등 다양한 측면에서 널리 사용됩니다.

다양한 모터 중 가장 널리 사용되는 것은 AC 비동기 모터(유도 모터라고도 함)입니다. 사용이 간편하고 작동 신뢰성이 높으며 가격이 저렴하고 견고한 구조를 갖고 있으나 역률이 낮고 속도 조절이 어렵다. 동기 모터는 일반적으로 대용량 및 저속 전력 기계에 사용됩니다(동기 모터 참조). 동기 모터는 역률이 높을 뿐만 아니라 속도는 부하와 관련이 없으며 계통 주파수에 의해서만 결정됩니다. 직업은 비교적 안정적이다. DC 모터는 광범위한 속도 조절이 필요한 곳에 자주 사용됩니다. 그러나 정류자가 있고 구조가 복잡하며 가격이 비싸고 유지 관리가 어렵고 가혹한 환경에 적합하지 않습니다. 1970년대 이후 전력전자 기술의 발달로 AC 모터의 속도 조절 기술이 점차 성숙해지면서 장비 가격도 점점 낮아지면서 적용되기 시작했다. 모터의 과열을 일으키지 않고 지정된 작동 모드(연속, 단시간 작동, 간헐적인 주기 작동)에서 모터가 견딜 수 있는 최대 출력 기계 동력을 정격 출력이라고 합니다. 명판. 모터가 작동 중일 때 오버런이나 정지를 방지하려면 부하 특성과 모터 특성을 일치시키도록 주의해야 합니다. 다양한 생산 기계의 속도 변화에 적응할 수 있는 전기 모터의 속도를 조정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일반적으로 모터 속도를 조정하면 회전 속도에 따라 출력 전력이 변경됩니다. 에너지 소비의 관점에서 속도 조절은 크게 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. ① 입력 전력을 변경하지 않고 유지합니다. 속도 조절 장치의 에너지 소비량을 변경하여 출력 전력을 조절하여 모터의 속도를 조절합니다. ②모터 입력 전원을 제어하여 모터 속도를 조정합니다.

3상 비동기 모터의 작동 원리

비동기 모터의 작동 원리는 다음과 같습니다. 도체가 자기장에서 자기장 선을 절단하면 유도 전류가 생성됩니다. 유도 전동기라는 이름은 여기로 오세요에서 유래되었습니다.

유도 전류와 자기장의 결합 작용이 모터 회전자에 구동력을 가합니다. 세 세트의 권선은 서로 120도 떨어져 있으며, 각 권선 세트는 3상 AC 전원 공급 장치의 한 단계에 의해 전원이 공급됩니다.

전기 모터는 전류의 자기 효과 원리를 이용합니다. 이 원리를 발명한 사람은 덴마크의 물리학자 외르스테드입니다.

전기 모터의 개발은 미국이 설계했습니다. 1831년 물리학자 헨리. 최초의 전자 모터. 윌리엄 리치(William Rich)라는 사람은 헨리에게서 영감을 받아 회전할 수 있는 전기 모터를 설계하고 제작했습니다. Rich의 모터는 오늘날 우리가 실험실에서 조립하는 DC 모터 모델과 유사했습니다.

1840년대 러시아 과학자 야코비가 전기 모터를 더욱 실용적으로 만들었습니다. 그는 영구 자석 대신 전자석을 사용하여 작업했습니다. 이 새로운 전기 모터는 요트에 장착되어 여러 명의 승객과 함께 네바 강을 건너 항해했습니다. 이 사건은 큰 반향을 일으켰다. 이후 크로아티아 태생의 미국인 테슬라가 1888년 최초의 유도전동기를 만들었다. 각종 전기모터 중에서 가장 널리 사용되는 전동기이다. 유도 모터는 "고정자"라고 불리는 일련의 외부 코일에 교류 전류를 빠르게 공급하여 회전 자기장을 생성합니다. 회전축에 있는 코일 세트를 "로터"라고 합니다. 고정자의 회전 자기장에 의해 전류가 유도되고, 전류 변화로 인해 로터가 전자석으로 변환됩니다.

미국의 물리학자 헨리는 패러데이와 동시에 전자기유도의 위대한 발견을 했습니다. 1830년 8월, 헨리는 패러데이가 발견한 것보다 1년 앞선 실험에서 이미 전자기유도 현상을 관찰했습니다. 전자기 유도 현상. 그러나 당시 헨리는 더 큰 전자석을 만드는 데 집중하고 있었고 실험 결과를 제때 발표하지 않았고 제때 특허를 신청하지도 않아 발명권을 잃었습니다. 그러나 헨리는 개인의 명예와 재산에는 전혀 관심이 없었고, 지식은 전 세계 인류가 누려야 한다고 믿었으며, 발견의 권리를 놓고 패러데이와 경쟁한 적도 없으며, 여전히 과학의 대의에 온 마음을 다해 헌신했습니다. 헨리의 고귀한 성격은 세계로부터 칭찬을 받았습니다.

그래서 결국 사람들은 여전히 ​​전자기 유도의 발견을 패러데이의 탓으로 돌리고 있습니다. 특히 헨리의 실험 장치가 패러데이 유도 코일보다 현대의 범용 변압기에 더 가깝다는 점은 언급할 가치가 있습니다.

단상 AC 모터의 회전 원리. 단상 AC 모터에는 권선이 하나만 있고 회전자는 농형입니다.

단상 전기는 회전 자기장을 생성할 수 없습니다. 단상 모터를 자동으로 회전시키려면 고정자에 시동 권선을 추가할 수 있습니다. 공간 시작 권선 주 권선의 전류가 위상차가 약 90도가 되도록 적절한 커패시터를 직렬로 연결해야 하는데, 이것이 소위 위상 분리 원리입니다. 이러한 방식으로 시간이 90도 다른 두 개의 전류가 공간에서 90도 다른 두 개의 권선으로 전달되고 이 회전 자기장의 작용으로 공간에서 (2단계) 회전 자기장이 생성됩니다. , 로터가 자동으로 시동될 수 있습니다.

모터를 분해하기 전에 어떤 세부적인 검사와 테스트를 수행해야 합니까? (1) 분해하기 전에 압축 공기를 사용하여 모터 표면의 먼지를 날려 표면의 먼지를 깨끗하게 닦아주십시오.

(2) 모터를 분해할 작업장을 선택하고 현장 환경을 청소합니다.

(3) 모터의 구조적 특성과 유지 관리 기술 요구 사항을 숙지하십시오.

(4) 분해에 필요한 공구(특수 공구 포함) 및 장비를 준비합니다.

(5) 모터 작동 결함을 더 자세히 파악하기 위해 가능하면 분해하기 전에 검사 테스트를 수행할 수 있습니다. 이를 위해 모터에 부하를 걸어 회전 시험을 하고, 모터 각 부분의 온도, 소리, 진동 등을 자세히 확인하고, 전압, 전류, 속도 등을 시험한 후 부하를 분리하고 실시한다. 별도의 무부하 검사 테스트를 수행하고 무부하 테스트를 측정하여 부하 전류 및 무부하 손실을 기록합니다.

(6) 전원을 차단하고 모터의 외부배선을 제거한 후 기록한다.

(7) 모터 절연 저항을 테스트하려면 적절한 전압의 절연저항계를 사용하십시오. 모터의 절연변화 추이 및 절연상태를 판단하기 위해 마지막 유지보수 시 측정한 절연저항값과 비교하기 위해서는 서로 다른 온도에서 측정한 절연저항값을 동일한 온도로 환산해야 하며, 일반적으로 75℃로 환산한다.

(8) 흡수율 K를 테스트합니다. 흡수율이 1.33보다 크면 모터 절연이 습기에 의해 영향을 받은 적이 없거나 습기 노출 정도가 심하지 않음을 나타냅니다. 이전 데이터와 비교하려면 어떤 온도에서 측정한 흡수율도 같은 온도로 환산해야 합니다.

전기모터의 종류

1. 작동 전원 공급 장치에 따른 분류: 모터의 다양한 작동 전원 공급 장치에 따라 DC 모터와 AC 모터로 나눌 수 있습니다. AC 모터는 또한 단상 모터와 3상 모터로 구분됩니다.

2． 구조 및 작동 원리에 따른 분류 모터는 구조 및 작동 원리에 따라 DC 모터, 비동기 모터 및 동기 모터로 나눌 수 있습니다.

동기 모터는 영구자석 동기 모터, 릴럭턴스 동기 모터, 히스테리시스 동기 모터로 나눌 수도 있습니다.

비동기 모터는 유도 모터와 AC 정류자 모터로 나눌 수 있습니다. 유도 전동기는 3상 비동기 모터, 단상 비동기 모터 및 음영 극 비동기 모터로 더 구분됩니다. AC 정류자 모터는 단상 시리즈 모터, AC 및 DC 이중 목적 모터 및 반발 모터로 더 구분됩니다.

DC 모터는 구조와 작동 원리에 따라 브러시리스 DC 모터와 브러시 DC 모터로 나눌 수 있습니다. 브러시형 DC 모터는 영구 자석 DC 모터와 전자기 DC 모터로 나눌 수 있습니다. 전자기 DC 모터는 직렬 DC 모터, 션트 DC 모터, 개별 여자 DC 모터 및 복합 여자 DC 모터로 구분됩니다. 영구 자석 DC 모터는 희토류 영구 자석 DC 모터, 페라이트 영구 자석 DC 모터 및 알니코 영구 자석 DC 모터로 더 구분됩니다.

3. 기동 및 운전 모드에 따른 분류 모터는 기동 및 운전 방식에 따라 커패시터 시동 단상 비동기 모터, 커패시터 시동 단상 비동기 모터, 커패시터 시동 단상 비동기 모터 및 분상 단상 비동기 모터로 나눌 수 있습니다. 실행 모드.

4． 용도에 따른 분류 모터는 용도에 따라 구동모터와 제어모터로 구분됩니다.

구동모터는 다시 전동공구용 모터(드릴링, 폴리싱, 폴리싱, 홈가공, 절단, 리밍 등 포함)와 가전제품(세탁기, 선풍기, 냉장고, 에어컨 포함)으로 구분됩니다. ) 기계, 테이프 레코더, 비디오 레코더, DVD 플레이어, 진공 청소기, 카메라, 헤어드라이어, 전기 면도기 등) 및 기타 일반 소형 기계 장비(각종 소형 공작 기계, 소형 기계, 의료 장비, 전자 기기 등을 포함합니다.) ).

제어 모터는 스테퍼 모터와 서보 모터로 구분됩니다.

5. 회전자의 구조에 따른 분류 모터는 회전자의 구조에 따라 케이지형 유도전동기(구 규격에서는 농형 비동기 전동기라 함)와 권선형 회전자 유도 전동기(기존 규격에서는 권선형 비동기 전동기라 함)로 나눌 수 있다. .

6. 작동속도에 따른 분류 모터는 작동속도에 따라 고속모터, 저속모터, 정속모터, 속도조절모터로 구분됩니다.

아. 저속 모터는 기어 감속 모터, 전자기 감속 모터, 토크 모터 및 클로 폴 동기 모터로 더 구분됩니다.

ㄴ. 속도 조절 모터는 계단식 정속 모터, 무단 정속 모터, 계단식 변속 모터 및 무단 변속 모터로 구분되는 것 외에도 전자기 속도 조절 모터, DC 속도 조절 모터, PWM 가변 주파수 속도 조절 모터로 나눌 수 있습니다. 및 스위치.

서보 모터 서보 모터 서보 모터

자동 제어 장치의 액추에이터로 사용되는 마이크로 모터입니다. 실행 모터라고도 합니다. 그 기능은 전기 신호를 회전 샤프트의 각변위 또는 각속도로 변환하는 것입니다.

서보 모터는 AC와 DC의 두 가지 유형으로 구분됩니다. AC 서보 모터는 AC 유도 모터와 동일한 원리로 작동합니다. 고정자에는 90° 전기각의 위상 공간 변위를 갖는 두 개의 여자 권선 Wf와 제어 권선 WcoWf가 있으며 이는 일정한 AC ​​전압에 연결되어 있으며 AC의 변화를 사용하여 모터 작동을 제어하는 ​​목적을 달성합니다. Wc에인가되는 전압 또는 위상. AC 서보 모터는 안정적인 작동, 우수한 제어성, 빠른 응답, 고감도, 기계적 특성 및 조정 특성에 대한 엄격한 비선형 지표(각각 10%~15% 미만 및 15%~25% 미만 필요) 등의 특성을 갖습니다. . DC 서보 모터의 작동 원리는 일반 DC 모터의 작동 원리와 동일합니다.

모터 속도 n은 n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j입니다. 여기서 E는 전기자 역기전력이고, j는 각 극의 자속입니다. Ia는 전기자 전압 및 전기자 전류이고, Ra는 전기자 저항입니다. Ua를 바꾸거나 Φ를 바꾸면 DC 서보 모터의 속도를 제어할 수 있지만 전기자 전압을 제어하는 ​​방법이 일반적으로 사용됩니다. 영구 자석 DC 서보 모터에서는 계자 권선이 영구 자석으로 대체되고 자속 ψ는 일정합니다.

DC 서보 모터는 선형 조정 특성이 좋고 시간 응답이 빠릅니다.

서보 모터

서보: 이 단어는 그리스어 "노예"에서 유래되었습니다. 사람들은 제어 신호의 요구 사항에 따라 작동할 수 있는 편리한 길들이기 도구로 "서보 메커니즘"을 사용하기를 원합니다. 신호가 도착하기 전에 로터는 정지 상태를 유지합니다. 신호가 도착한 후 로터는 즉시 회전하고 신호가 사라지면 로터는 즉시 회전을 멈출 수 있습니다. "서보" 특성 때문에 그렇게 명명되었습니다.

서보 모터는 일반적으로 DC 서보와 AC 서보로 구분됩니다. DC 서보 모터의 경우

장점: 정밀한 속도 제어, 매우 견고한 토크 및 속도 특성, 간단한 원리, 사용하기 쉽고, 저렴한 가격 장점

단점: 브러시 정류, 속도 제한, 추가 저항, 마모 입자 생성(클린룸용)

AC 서보 모터의 경우

장점: 전체 속도 영역에서 우수한 속도 제어 특성, 진동이 거의 발생하지 않음, 고효율, 90% 이상, 고정밀 위치 제어(엔코더 유형에 따라 다름); 정격 작동 영역 내에서 일정한 토크 달성, 브러시 마모 없음, 유지 관리 필요 없음, 먼지가 없는 공간에 적합, 폭발 위험이 있는 환경에 적합함

단점: 제어가 더 복잡하고 드라이버 매개변수를 현장에서 조정해야 하며 PID 매개변수 설정이 필요하므로 더 많은 연결이 필요합니다.

DC 서보 모터 적용

DC의 특성 서보 모터는 AC 서보 모터보다 단단합니다. 일반적으로 서보 시스템의 위치 제어와 같이 약간 더 큰 전력을 사용하는 시스템에 사용됩니다.

AC 서보 모터의 적용

AC 서보 모터의 출력 전력은 일반적으로 0.1-100W이며 전원 주파수는 50Hz, 400Hz 등으로 구분됩니다. 다양한 자동 제어, 자동 녹음 및 기타 시스템에 사용되는 등 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다.