단상 전원 공급 장치에서 3상 유도 전동기를 실행하는 방법은 무엇입니까?

단상 전원에서 3-Φ 유도 전동기 작동 – 3가지 방법

AC 전원 공급 장치의 유형에 따라 유도 전동기는 두 가지 유형으로 분류됩니다. 삼상 유도 전동기와 단상 유도 전동기. 대부분의 산업 및 농업 응용 분야에서 단상 유도 전동기에 비해 3상 유도 전동기가 널리 사용됩니다.

전력 부족으로 인해 농업 분야에서 3상 전력을 지속적으로 사용할 수 없습니다. 이 경우 GOS(갱 조작 스위치)에서 1상이 분리됩니다. 따라서 대부분의 경우 세 단계 중 두 단계를 사용할 수 있습니다. 단, 단상 전원으로는 3상 모터를 구동할 수 없습니다.

알다시피 3상 유도 전동기는 자동 시동 전동기입니다. 3상 유도 전동기의 고정자 권선은 회전 자기장을 생성합니다. 이것은 120˚ 위상 변이를 생성합니다. 그러나 단상 유도 전동기의 경우 맥동 자기장이 유도된다. 따라서 단상 유도 전동기는 자체 시동 전동기가 아닙니다. 시작을 위해 약간의 추가 보조 장치가 필요합니다.

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여기에서도 마찬가지로 단상 전원에서 3상 유도 전동기를 작동하기 위해 몇 가지 추가 조치가 필요합니다. 세 가지 방법이 있습니다.

• 정적 커패시터 사용(위상 이동 방식)
• VFD(가변 주파수 드라이브) 사용
• 로타리 변환기 사용

이 기사에서는 각 방법에 대해 간략하게 설명합니다.

정적 커패시터 사용

3상 유도 전동기의 고정자에 3상 AC 전원을 공급하면 균형 시변 120˚ 회전 자기장이 생성됩니다. 그러나 단상 유도 전동기의 경우 맥동 자기장이 유도됩니다. 그리고 이 경우 초기 토크(시동 토크)는 발생하지 않습니다. 단상 유도 전동기에서 추가 권선은 위상 변이를 생성하는 데 사용됩니다. 권선을 시작하는 대신 커패시터 또는 인덕터를 사용하여 위상 변위를 생성합니다.

이 원리와 유사하게 3상 유도 전동기의 3상 권선을 사용하고 커패시터 또는 인덕터를 사용하여 1개의 권선을 이동할 수 있습니다. 3상 유도 전동기는 단상 전원으로 시작되면 계속해서 감소된 용량으로 작동합니다. 모터의 순 출력 또는 효율이 2/3 감소합니다. 정격 용량의.

이 방법은 정적 위상 변환기 방법이라고도 합니다. 또는 위상 이동 방법 또는 되감기 방법 .

일부 배열에서는 두 개의 커패시터가 사용됩니다. 하나는 시작용이고 두 번째는 실행용입니다. 시작 커패시터는 실행 커패시터에 비해 4~5배 더 높은 용량입니다. 이 배열의 회로도는 아래 그림과 같습니다.

시작 커패시터는 시작 목적으로만 사용됩니다. 시동 후 회로에서 분리됩니다. 실행 중인 커패시터는 항상 회로에 유지됩니다. 여기서 모터는 그림과 같이 스타 결선으로 연결됩니다. 그리고 두 커패시터는 두 권선의 위상 사이에 연결됩니다.

단상 전원에는 두 개의 단자가 있습니다. 하나의 단자는 권선의 직렬 조합에 연결되고 두 번째 단자는 3상 권선의 나머지 단자에 연결됩니다. 때로는 하나의 커패시터만 사용됩니다. 이러한 유형의 배열은 아래 그림과 같습니다.

대부분의 경우 소형 유도 전동기는 스타 연결로 연결됩니다. 여기에서는 별 연결 3상 유도 전동기를 사용했습니다. 자동 변압기는 전압 레벨을 높이는 데 사용됩니다. 3상 전원의 전압 레벨이 400-440V이고 단상 전원의 전압 레벨이 50Hz 전원에 대해 200-230V이기 때문입니다.

자동 변압기를 사용하지 않고 이 회로를 사용할 수 있습니다. 이 경우 전압 레벨은 단상 전원(200-230V)으로 유지됩니다. 이 상태에서도 모터가 작동합니다. 그러나 전압이 낮기 때문에 모터에서 발생하는 토크는 낮습니다. 이 문제는 추가 시동 커패시터를 연결하여 해결할 수 있습니다(그림 1). 이 커패시터는 시작 커패시터 또는 위상 고정 커패시터로 알려져 있습니다.

모터의 방향을 반대로 해야 하는 경우 아래 그림과 같이 결선도를 변경하십시오.

제한 사항:

정적 커패시터 방식의 한계는 다음과 같습니다.

• 3상 유도 전동기의 출력 전력이 2/3로 감소 ^rd 최대 부하 전력의.
• 이 방법은 일시적으로 사용할 수 있습니다. 지속적으로 실행되는 애플리케이션에는 적합하지 않습니다.
• 이 방법에서는 로딩 효과가 연속적으로 2단계로 나타납니다. 모터의 수명이 단축됩니다.

VFD 사용

VFD는 가변 주파수 드라이브를 의미합니다. . 모터(주행시 속도 조절 가능)를 제어하는데 사용하는 장치입니다. VFD는 요구(부하)에 따라 모터의 입력 전류를 조정합니다. 이 장치를 사용하면 모터가 다양한 부하 조건에서 효율적으로 작동할 수 있습니다.

이 방법은 단상 전원에서 3상 유도 전동기를 작동하는 데 가장 적합합니다. 이 경우 사용 가능한 단상 전원이 VFD에 대한 입력으로 제공됩니다. VFD는 정류하여 단상 전원을 DC로 변환합니다. 다시 말하지만, DC 공급을 3상 AC 공급으로 변환합니다. 그리고 3상 출력의 주파수는 VFD에 의해 조정됩니다.

따라서 VFD에 가용 전력(단상)을 주고 VFD의 출력(3상 전력)을 3상 모터의 입력으로 사용한다. 또한 모터 기동 시 돌입 전류를 제거합니다. 또한 정지 상태에서 최대 속도 상태까지 모터를 부드럽게 시동할 수 있습니다. 다양한 애플리케이션 및 모터에 사용할 수 있는 다양한 유형과 정격의 VFD가 있습니다. 애플리케이션에 적합한 VFD만 선택하면 됩니다.

VFD 비용은 정적 커패시터 이상입니다. 그러나 그것은 모터의 더 나은 성능을 제공합니다. VFD의 비용은 회전 위상 변환기보다 저렴합니다. 따라서 대부분의 애플리케이션에서 회전 위상 변환기 대신 VFD가 사용됩니다.

VFD의 장점:

단상 전원 공급 장치에서 3상 유도 전동기를 구동하기 위해 VFD를 사용할 때의 이점

• VFD의 매개변수를 조정하여 모터의 소프트 스타트를 얻을 수 있습니다.
• 최고의 성능으로 더 효율적으로 운영하기 쉽습니다.
• 과전압, 과부하, 과열 등으로부터 모터를 보호하기 위해 사용되는 자가진단 기능이 있습니다.
• 모터를 자동으로 제어하도록 프로그래밍되어 있습니다.

회전 위상 변환기 사용

사용되는 또 다른 방법은 RPC(회전 위상 변환기)를 사용하여 단상 전원 공급 장치에서 3상 유도 전동기를 실행하는 것입니다. 이 과정은 매우 비쌉니다. 다른 모든 방법에 비해 최고의 성능을 제공합니다. 회전 위상 변환기가 출력에서 ​​완벽한 3상 신호를 생성하기 때문입니다. 또한 로터리 컨버터의 가격이 매우 높아 널리 사용되지는 않습니다.

회전 위상 변환기의 연결 다이어그램은 아래 그림과 같습니다.