동기 모터는 일종의 AC 모터입니다. AC 모터는 AC 전원을 입력으로 받아 회전 운동(전기 에너지를 기계 에너지로 변환)으로 변환하는 모터를 의미합니다. AC 모터와 DC 모터의 주요 차이점은 DC 모터의 속도는 전압에 의해 제어되는 반면 AC 모터의 속도는 공급 주파수의 함수입니다.
AC 모터에는 두 가지 유형이 있습니다.
- 동기 모터
- 유도전동기(비동기전동기)
동기 모터
동기 모터는 동기 속도로 작동하는 AC 모터를 말합니다. 동기 모터는 주로 두 부분으로 구성됩니다. 하나는 회전자이고 다른 하나는 고정자입니다. 고정자는 움직일 수 없는 부분이고 회전자는 동기 전동기의 움직이는 부분입니다. 동기 전동기는 유도 전동기와 마찬가지로 고정자를 사용하여 회전 자기장(RMF)을 생성합니다.
동기 모터의 회전자는 DC 전원에 의해 여기되는 영구 자석 코일로 구성됩니다. 고정자에 AC 전원이 공급되면 회전 자기장(RMF)이 생성됩니다. 로터에는 서로 다른 극성을 갖는 극이 있습니다. 이 회전자 자기장이 서로 다른 극성으로 인해 고정자 RMF와 상호 작용하면 RMF가 동기 속도로 움직이고 회전자가 동기 속도로 회전하기 시작하므로 고정자 RMF와 회전자 자기장이 고정됩니다. 따라서 동기 모터 또는 정속 모터라고 합니다.
동기 모터의 작동 원리
동기 모터는 자기 연동 원리를 기반으로 합니다. 동기 전동기의 시동은 고정자에 공급되는 3상 AC 전원에 의해 초기에 여자되는 유도 전동기와 동일합니다. 기계가 속도의 90%인 최대 속도에 도달하면 DC 소스가 로터에 제공됩니다.
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3상 소스가 전기자 권선에 부착되고 전기자는 120f/P의 동기 속도로 회전하는 회전 자기장을 생성합니다. 일단 회전하는 자극의 다른 극을 끌어당기려는 DC 소스에 의해 생성된 계자 권선의 영구 극을 자극합니다. 자극이 끌어당겨 연동되면 회전자는 동기 속도로 계속 회전합니다.
어디,
f = 주파수
p = 극 수
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동기모터의 구성
동기 모터는 두 개의 주요 부분으로 구성됩니다. 고정자와 회 전자
고정자:
고정자는 동기 기계의 고정 부분(움직이지 않는)입니다. 고정자는 기계에 강도를 제공하는 요크로 알려진 주철 코어로 구성됩니다. 동기 모터에서 전기자 권선은 고정자 권선으로 알려진 고정자 위에 배치됩니다. 고정자 코어는 강철 적층 시트로 구성되어 와전류 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다. 환기 덕트는 고온에 견디는 기계 프레임에 제공됩니다. 스타터의 권선은 3상 AC 전원에 의해 여자되는 3상 권선입니다.
축차:
로터는 동기 기계의 회전 부분(이동 가능)입니다. 로터에는 슬립 링을 통해 DC가 공급되는 계자 권선이 통합되어 있습니다. 로터는 돌극과 비돌극으로 알려진 두 가지 유형으로 구분됩니다. 대부분의 동기 모터는 돌출 극 유형 구조를 사용합니다.
돌출극 로터:
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돌출극 로터는 직경이 크고 축 길이가 짧습니다. 돌출극 회전자의 공극은 불균일하며 극은 회전자 표면의 바깥쪽 방향으로 돌출되어 있습니다. 극은 규소강으로 적층되어 계자 권선을 지탱하며, 극 표면에는 일반적으로 농형 권선을 위한 슬롯(지지 제공)이 제공됩니다. 댐퍼 바는 구리 링에 의해 양쪽 끝이 단락됩니다. 댐퍼 권선의 작동은 주로 시동 토크를 제공하고 동기 모터의 헌팅(원치 않는 소음 및 기계 진동)을 제한합니다.
비돌극 로터:
비돌출 극 회전자의 구조는 원통형이며 회전자 권선을 배치하기 위한 평행한 슬롯을 포함합니다. 슬롯은 DC 소스 공급 장치에 의해 여기되는 슬립 링에 직렬로 연결됩니다. 비돌출 기둥은 견고한 강철 재질로 구성됩니다. 이는 매우 작은 직경과 균일한 에어 갭을 갖춘 매우 긴 동축 길이를 가지고 있습니다.
동기 전동기와 유도 전동기(비동기 전동기)의 차이점
| 예 아니오 | 속성 차별화 | 동기 모터 | 유도 전동기 |
|---|---|---|---|
| 1. | 정의 | 동기 모터는 동기 속도로 작동하는 AC 모터를 말합니다. | 비동기 모터라고도 합니다. 회전자가 동기 속도보다 적게 회전하는 AC 모터를 말합니다. |
| 2. | 자극 | 그것은 두 배로 흥분되는 기계입니다. | 그것은 단일 흥분 기계입니다. |
| 삼. | 시작 | 동기 속도로 실행되며 속도는 부하에 따라 달라지지 않습니다. | 다양한 속도를 가지고 있습니다. 유도 전동기의 속도는 속도에 반비례합니다. 부하가 증가하면 유도 전동기의 속도가 감소합니다. |
| 4. | 작업 | 여기를 변경하기만 하면 선행 및 지연 역률로 작동할 수 있습니다. | 지연 역률에서만 작동합니다. |
| 5. | 전원 공급 장치 | 전기자 날개는 AC 전원에서 여자되고, 계자 권선은 DC 전원에서 여자됩니다. | 고정자 권선은 AC 소스에 의해 자극됩니다. |
| 6. | 시작 | 자동으로 시작되지 않습니다. | 자동 시동 모터입니다. |
| 7. | 비용 | 동일한 전압과 출력을 갖는 유도 전동기에 비해 가격이 더 비쌉니다. | 동일한 전압과 출력을 갖는 동기모터에 비해 비용 효율적입니다. |
동기 모터의 장점
- 동기 모터는 일정한 속도로 작동합니다. 이는 속도가 부하에 의존하지 않음을 의미합니다. 예를 들어 시계에 사용됩니다.
- 동기 모터의 작동 주파수가 높습니다.
- 과여자 동기 모터는 무효 전력을 발생시킬 수 있습니다. 따라서 높은 부하를 수용하고 시스템을 안정화합니다.
- 동기전동기는 주로 저속에서 높은 출력이 요구되는 고부하 구동에 사용됩니다. 예를 들어 밀스.
동기 모터의 단점
- 동기 모터는 회전자 여자를 위해 별도의 DC 소스가 필요하지만 다른 모터는 별도의 여자가 필요하지 않습니다.
- 비쌉니다.
- 로터 여자를 위해서는 브러시와 슬립링이 필요하므로 이로 인해 손실이 발생합니다.
동기모터 적용
디지털 시대에 동기 모터는 일상 생활에 폭넓게 적용됩니다. 동기 모터의 가장 일반적인 응용 분야는 디지털 및 아날로그 시계, 테이프 레코더, 축음기 턴테이블 등과 같이 전원 주파수가 단기 및 장기적으로 정밀하게 제어되므로 일정한 속도가 필요한 것입니다.