다람쥐 케이지 유도 전동기로 산업 효율성 증대

수처리, 화학물질 생산, 제조 등 다양한 산업 분야에서 전기 밸브 액추에이터는 중요한 역할을 합니다. 이러한 액추에이터의 원동력은 신뢰성 있고 내구성이 뛰어나며 비용 효율적인 농형 모터에서 나오는 경우가 많습니다. 이러한 모터가 널리 채택되는 이유는 무엇입니까? 정확히 어떻게 작동하나요? 이 기사에서는 농형 모터 구성, 작동 원리, 적용 및 유지 관리 고려 사항에 대한 심층 분석을 제공합니다.

농형 유도 모터는 전자기 유도 원리에 따라 작동하는 AC 모터입니다. 고정자의 회전 자기장은 회전자에 전류를 유도하여 회전을 일으키고 기계적 동력을 생성합니다. 이름에서 알 수 있듯이 로터는 양쪽 끝에 엔드 링이 내장되고 단락된 도체 막대가 있는 실린더를 형성하는 적층 실리콘 강판으로 구성된 다람쥐 케이지와 유사합니다.

농형 모터 작동을 이해하려면 주요 구성 요소에 대한 지식이 필요합니다.

• 고정자
• 축차
• 문장
• 엔드 실드
• 샤프트

농형 모터는 다른 표준 유도 모터 유형과 어떻게 다릅니까?

권선형 회전자 모터와 달리 농형 케이지 설계는 브러시와 슬립 링을 제거하여 마모되기 쉬운 부품을 줄입니다. 이로 인해 유지 관리 요구 사항이 낮아지고 특히 전기 밸브 액추에이터 응용 분야에 유리합니다.

단순화된 구조는 일반적으로 우수한 열 관리 및 내부 손실 감소로 더 높은 효율성을 제공하므로 이러한 모터는 다음과 같은 분야에서 지속적인 작동에 이상적입니다.

• 컨베이어 시스템
• 펌프 및 팬
• HVAC 시스템

농형 모터는 특별한 응용 분야 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 크기와 전력 등급으로 제공되는 뛰어난 다용도성을 제공합니다. 가변 주파수 드라이브(VFD)와 결합하면 가변 속도 애플리케이션에 대한 정밀한 속도 조절이 가능합니다.

표준 유도 전동기는 일반적으로 크레인, 압연기, 중공업 기계와 같이 높은 시동 토크나 부드러운 속도 조정이 필요한 응용 분야에 사용됩니다.

농형 모터에서 전자기 유도는 구체적으로 어떻게 작동합니까? 핵심 구성요소와 운영 메커니즘을 살펴보겠습니다.

고정자는 모터의 고정된 외부 부분을 구성하며 원통형 구조로 배열된 적층 실리콘 강판으로 구성됩니다. 여기서 전자기 유도 과정이 시작됩니다.

AC 전원이 고정자 권선에 에너지를 공급하면 AC 주파수와 고정자 권선 극 수에 따라 결정되는 동기 속도로 회전하는 회전 자기장이 생성됩니다. 3상 유도 전동기는 3상으로 AC 전원을 공급받아 단상 모델에 비해 더 부드러운 작동과 더 높은 효율을 제공합니다.

농형 회전자는 적층된 실리콘 강철 코어에 내장되고 엔드 링으로 단락된 도체 막대(일반적으로 알루미늄 또는 구리)로 구성된 고정자 내부에서 회전합니다.

이러한 평행 도체 막대는 엔드 링 사이에 폐쇄 루프를 형성합니다. 이들은 고정자의 회전 자기장으로부터 유도 전류를 받아 고정자의 자기장과 상호 작용하여 회전을 생성하는 자체 자기장을 생성합니다.

슬립 개념은 토크 생성에 필수적인 것으로 입증되었습니다. 회전자 속도가 자기장의 동기 속도와 정확히 일치하면 고정자와 회전자 사이에 상대 운동이 발생하지 않아 전류 유도가 방지됩니다. 따라서 농형 모터는 비동기식으로 작동하며 회전자는 항상 고정자 자기장보다 약간 뒤쳐집니다. 이 속도 차이(일반적으로 1~6%)를 슬립이라고 합니다. 슬립이 클수록 로터 전류가 더 강해지고 토크가 더 높아집니다.

베어링은 고정자 내에서 회전자가 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 동시에 움직이는 구성요소와 고정된 구성요소 사이의 마찰을 최소화합니다. 샤프트는 로터 코어에서 모터 하우징을 통해 연장되어 전기 액추에이터와 같은 외부 시스템에 기계적 동력을 전달합니다.

프레임은 기계적 응력과 온도 변화를 견디면서 모든 내부 구성 요소를 수용하고 보호합니다. 일반적으로 주철이나 강철로 제작되어 내구성이 뛰어난 구조적 무결성을 제공합니다.

전기 밸브 액추에이터 응용 분야의 경우 모터 성능과 토크 특성이 다양한 조건(압력, 유체 역학 등)에서 안정적인 밸브 작동을 결정합니다. 주요 성능 매개변수는 다음과 같습니다.

• 모터 속도:액추에이터 시스템 요구 사항과의 호환성 결정
• 시작 특성:돌입 전류를 포함하여 시동 중 동작을 설명합니다.
• 운영 성과:효율 등급 및 역률(전기 에너지 활용 효율성을 나타냄) 포함

중요한 토크 특성은 다음과 같습니다.

• 시동(회전자 잠김) 토크:초기 저항을 극복하기 위해 0 속도에서 토크를 가합니다(예: 침전물이나 압력 상승으로 인해 밸브가 막힘).
• 풀업 토크:정지 상태에서 작동 속도까지 가속 시 최소 토크로 가변 저항에 따른 실속 방지
• 고장 토크:부하가 걸리기 전 최대 토크, 간헐적인 과부하 조건에 중요
• 작동 토크:작동 속도에서 밸브 움직임을 유지하는 데 필요한 토크

요약하자면 농형 모터는 전기 밸브 액추에이터를 포함한 다양한 응용 분야에 이상적으로 사용할 수 있는 고유한 설계 이점과 강력한 성능 기능을 제공합니다. 다양한 유형(고시동 토크 모델 또는 저시동 토크 모델)을 사용할 수 있으므로 기술 사양을 시스템 요구 사항에 맞게 선택하는 것이 적절합니다.