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전기 모터

Compressed Air Wiki Basic Theory Electricity

공기를 압축공기로 전환하려면 힘이 필요합니다. 이 힘은 전기의 형태를 띠고 있으며 전기 모터에서 생성됩니다. 가장 일반적인 전기 모터는 3상 농형 유도 모터입니다. 이러한 유형의 모터는 모든 산업에서 사용됩니다. 이 모터는 조용하고 안정적이므로 공기압축기를 비롯한 대부분의 시스템에 사용됩니다.

전기 모터의 주요 부품은 무엇입니까?

전기 모터
전기 모터는 고정자와 회전 로터라는 두 가지 기본 부품으로 구성됩니다. 고정자는 회전 자계를 생성하고 로터는 이 에너지를 운동 즉, 기계 에너지로 변환합니다. 고정자는 3상 주 전원 공급장치에 연결됩니다. 고정자 권선의 전류는 회전 자기력을 높여서 로터에서 전류를 유도하고 자계를 상승시킵니다. 고정자와 로터의 자계 간 상호 작용으로 인해 회전 토크가 발생하여 로터 샤프터가 회전하게 됩니다.

회전 속도

공식 동주기 회전 속도(rev/min), 모터 공급 주파수 및 위상당 폴 수
유도 모터 샤프트가 자계와 동일한 속도로 회전하는 경우 로터의 유도 전류는 0입니다. 하지만, 다양한 손실(예: 베어링 등에서)로 인해 이는 불가능하며 속도는 항상 자계 동주기 속도보다 약 1-5% 더 낮습니다("슬립"이라고 함). 영구 자석 모터에서는 슬립이 발생하지 않습니다.

효율성

에너지 전환 효율성 공식, 힘 및 축력(W) 명시, 전원(W) 적용
모터의 에너지 변환 과정에서 반드시 손실이 발생합니다. 이러한 손실은 저항 손실, 환기 손실, 자화 손실, 마찰 손실 등에 따른 결과입니다.

절연 등급

모터 권선의 절연재는 국제전기표준위원회에서 게시한 IEC 60085 표준에 따라 절연 등급으로 분류됩니다. 온도에 해당하는 문자는 차단 응용 분야에 대한 상한으로 각 등급을 지정합니다. 일정 기간 동안 상한을 10°C 이상 초과할 경우 절연 서비스 수명이 약 1/2 단축됩니다.

절연 등급

B

F

H

최대 권선 온도 °C

130

155

180

외기 온도 °C

40

40

40

온도 상승 °C

80

105

125

열적 여유도 °C

10

10

15

보호 등급

IEC 60034-5에 따라 보호 등급은 접촉과 수분으로부터 모터가 어떻게 보호되는지를 지정하며, 문자 IP와 두 자리 숫자로 표시됩니다. 첫 번째 숫자는 고체의 접촉 및 침투에 대한 보호를 나타내고, 두 번째 숫자는 수분에 대한 보호를 나타냅니다.

예를 들어, IP 23에서 (2)는 12mm 이상의 고체로부터 보호되고, (3)은 수직 위치로부터 최대 60°까지 직접 분사되는 수분으로부터 보호됨을 나타내고, IP 54에서 (5)는 먼지로부터 보호되고, (4)는 모든 방향에서 분사되는 수분으로부터 보호됨을 나타내며, IP 55에서 (5)는 먼지로부터 보호되고, (5)는 모든 방향에서 저압으로 분사되는 수분으로부터 보호됨을 나타냅니다.

냉각 방법

IEC 60034-6에 따라 냉각 방법은 모터를 냉각하는 방법을 지정합니다. 냉각 방법은 문자 IC와 냉각 유형(비환기, 자체 환기, 강제 냉각) 및 냉각 모드(내부 냉각, 표면 냉각, 폐쇄 회로 냉각, 유체 냉각 등)를 나타내는 일련의 숫자로 지정됩니다.

설치 방법

설치 방법
IEC 60034-7에 따라 설치 방법은 모터를 설치하는 방법을 설명합니다. 설치 방법은 문자 IM과 네 자리 숫자로 지정됩니다. 예를 들어, IM 1001은 베어링 2개, 자유 저널 말단을 포함하는 샤프트 1개, 다리 달린 고정자 본체 1개를 나타내고, IM 3001은 베어링 2개, 자유 저널 말단을 포함하는 샤프트 1개, 다리가 없는 고정자 본체 1개, 평면 고정 구멍이 있는 대형 플랜지 1개를 나타냅니다.

IEC 60034-7에 따라 설치 방법은 모터를 설치하는 방법을 설명합니다. 설치 방법은 문자 IM과 네 자리 숫자로 지정됩니다. 예를 들어, IM 1001은 베어링 2개, 자유 저널 말단을 포함하는 샤프트 1개, 다리 달린 고정자 본체 1개를 나타내고, IM 3001은 베어링 2개, 자유 저널 말단을 포함하는 샤프트 1개, 다리가 없는 고정자 본체 1개, 평면 고정 구멍이 있는 대형 플랜지 1개를 나타냅니다.

스타 및 델타 연결이란?

3상 전기 모터는 스타(Y) 또는 델타(Δ) 방식으로 연결할 수 있습니다. 3상 모터의 권선 위상은 U, V 및 W(U1-U2, V1-V2, W1-W2)로 표시됩니다. 미국 표준에서는 T1, T2, T3, T4, T5, T6로 참조합니다. 스타(Y) 연결에서는 모터 권선 위상의 "말단"이 서로 연결되어 스타(Y) 모양의 영점을 형성합니다.

위상 전압(위상 전압 = 주 전압/√3, 예: 400V = 690/√3 )은 권선을 가로지릅니다. 영점 방향의 전류 Ih는 위상 전류가 되고, 위상 전류는 권선을 통해 If = Ih 방향으로 흐릅니다. 델타(Δ) 연결에서는 서로 다른 위상 간에 시작 부분과 말단 부분이 결합하여 델타(Δ)를 형성합니다. 따라서 주 전원이 권선을 통과합니다. 모터로 공급되는 전류 Ih가 주 전류이고 권선 간에 분할되어 위상 전류를 제공합니다. 즉, Ih/√3 = If입니다.

동일한 모터를 690V 스타 연결 또는 400V 델타 연결로 연결할 수 있습니다. 두 경우 모두 권선을 통과하는 전압은 400V입니다. 모터로 공급되는 전류는 690V 스타 연결이 400V 델타 연결보다 낮습니다. 전류 수준 간의 관계는 √3입니다. 예를 들어, 모터 플레이트에 690/400V로 지정될 수 있습니다. 이는 스타 연결은 고전압, 델타 연결은 저전압을 위한 것임을 나타냅니다. 플레이트에 표시되는 전류 중 낮은 값은 스타 연결 모터에 해당하고 높은 값은 델타 연결 모터에 해당합니다.

토크란?

전기 모터의 회전 토크는 로터 회전 용량을 나타냅니다. 각 모터는 최대 토크가 있습니다. 부하가 이 토크를 초과할 경우 모터가 회전할 수 없습니다. 정상 부하에서는 모터가 최대 토크보다 훨씬 낮게 작동하지만, 시동 시퀀스에서는 추가 부하가 적용됩니다. 모터의 특성은 일반적으로 토크 곡선으로 표시됩니다.

관련 문서

an illustration about compressor installation

압축기 시스템의 전기 설비

이 문서에서 압축기가 용도에 맞게 작동하도록 보장하는 전기 시스템에 대해 살펴보겠습니다. 여기에는 모터, 케이블, 전압 제어 장치 및 단락 보호 장치를 포함합니다.

an illustration about a basic theory article in the atlas copco air wiki

전원

전기는 공기 압축에서 큰 역할을 합니다. 전력에 대해 자세히 살펴보고 유효 전력, 무효 전력, 피상 전력의 관계에 대해 알아보십시오.