권선 회전자 유도 전동기

상처 로터 유도 전동기에는 농형 유도 전동기와 같은 고정자가 있지만 절연 권선이 있는 회전자는 슬립 링과 브러시를 통해 나옵니다.

그러나 슬립 링에는 전원이 공급되지 않습니다. 이들의 유일한 목적은 시동하는 동안 저항이 회전자 권선과 직렬로 배치되도록 하는 것입니다(아래 그림). 이 저항은 모터가 회전자를 전기적으로 다람쥐처럼 보이게 하기 위해 시작되면 단락됩니다.

권선 회전자 유도 전동기

질문: 왜 로터와 직렬로 저항을 두나요?

A: 농형 유도 전동기는 시동 시 최대 부하 전류(FLC)의 500%에서 1000% 이상을 소비합니다. 이것은 소형 모터의 경우 심각한 문제가 아니지만 대형(10kW) 모터의 경우입니다.

회전자 권선과 직렬로 저항을 배치하면 기동 전류, 고정 회전자 전류(LRC)가 감소할 뿐만 아니라 기동 토크, 고정 회전자 토크(LRT)도 증가합니다. 아래 그림은 R₀에서 회 전자 저항을 증가시킴으로써 R₁로 R₂로 , 브레이크다운 토크 피크가 제로 속도로 왼쪽으로 이동합니다.

이 토크 피크는 로터 저항이 없는 상태에서 사용할 수 있는 시작 토크보다 훨씬 높습니다(R₀ ) 슬립은 로터 저항에 비례하고 풀아웃 토크는 슬립에 비례합니다. 따라서 기동시 높은 토크가 발생합니다.

로터 저항을 증가시켜 브레이크다운 토크 피크를 0 속도로 이동합니다.

저항은 최대 실행 속도에서 사용할 수 있는 토크를 줄입니다. 그러나 그 저항은 로터가 시작될 때 단락됩니다. 단락된 로터는 농형 로터처럼 작동합니다. 기동 시 발생하는 열은 기동 저항에서 대부분 모터 외부로 소산됩니다.

브러시 및 슬립 링과 관련된 복잡성 및 유지 관리는 단순한 농형 로터에 비해 권선형 로터의 단점입니다.

이 모터는 높은 관성 부하를 시작하는 데 적합합니다. 높은 시동 저항으로 인해 제로 속도에서 높은 풀아웃 토크를 사용할 수 있습니다. 비교를 위해, 농형 로터는 동기 속도의 80%에서만 풀아웃(피크) 토크를 나타냅니다.

속도 제어

가변 저항을 회전자 회로에 다시 넣어 모터 속도를 변경할 수 있습니다. 이것은 로터 전류와 속도를 감소시킵니다. 제로 속도에서 사용할 수 있는 높은 시작 토크, 다운시프트된 브레이크다운 토크는 고속에서 사용할 수 없습니다.

R₂ 참조 90% Ns에서의 곡선, 아래 그림. 저항기 R₀ , R₁ , R₂ , R₃ 값이 0에서 증가합니다.

R₃에서 더 높은 저항 속도를 더 줄입니다. 속도 조절은 토크 부하의 변화와 관련하여 좋지 않습니다. 이 속도 제어 기술은 최대 속도의 50%에서 100% 범위에서만 유용합니다.

속도 제어는 엘리베이터 및 인쇄기와 같은 가변 속도 부하에서 잘 작동합니다.

회전자 저항은 권선형 회전자 유도 전동기의 속도를 제어합니다.

이중 공급 유도 발생기

이전에 동기 속도보다 빠르게 구동되는 경우 발전기 역할을 하는 농형 유도 전동기에 대해 설명했습니다. (유도 전동기 교류 발전기 참조) 이것은 단일 공급 유도 발전기입니다. , 고정자 권선에만 전기적으로 연결됩니다.

권선형 회전자 유도 전동기는 동기 속도 이상으로 구동될 때 발전기로 작동할 수도 있습니다. 고정자와 회전자 모두에 연결되어 있으므로 이러한 기계를 이중 급전 유도 발전기라고 합니다. (DFIG).

로터 저항으로 이중 급전 유도 발전기의 과속

단일 공급 유도 발전기는 성가신 바람 토크로 구동될 때 사용 가능한 슬립 범위가 1%에 불과했습니다. 권선형 회전자 유도 전동기의 속도는 회전자에 저항을 삽입하여 50~100% 범위에서 제어할 수 있으므로 이중 급전 유도 발전기에서도 동일한 효과를 기대할 수 있습니다.

로터를 50% 느리게 할 수 있을 뿐만 아니라 50%까지 속도를 초과할 수도 있습니다. 즉, 이중 급전 유도 발전기의 속도를 동기 속도에서 ±50%만큼 변경할 수 있습니다. 실제 실습에서는 ±30%가 더 실용적입니다.

발전기가 과속하면 고정자가 전력선에 일정한 60Hz를 공급하는 동안 회전자 회로에 배치된 저항이 초과 에너지를 흡수합니다(위 그림). 저속의 경우 회전자 회로에 삽입된 음의 저항이 에너지 부족을 보충할 수 있으며 고정자가 여전히 60Hz 전력을 전력선에 공급할 수 있습니다.

컨버터는 이중 급전 유도 발전기의 로터에서 에너지를 회수합니다.

실제로, 회전자 저항은 회전자로부터 전력을 흡수하고 전력을 소비하는 대신 전력선에 공급하는 변환기로 대체될 수 있습니다. 이것은 발전기의 효율성을 향상시킵니다.

컨버터는 이중 급전 유도 발전기의 회전자용 전력선에서 에너지를 가져와 동기 속도에서 잘 작동하도록 합니다.

컨버터는 저속 회전자용 라인에서 전력을 "빌려올" 수 있으며, 이 라인은 이를 고정자로 전달합니다. 빌린 전력은 더 큰 샤프트 에너지와 함께 전력선에 연결된 고정자로 전달됩니다.

고정자는 라인에 전력의 130%를 공급하는 것으로 보입니다. 로터는 30%를 "빌려" 가며 이론적인 무손실 DFIG에 대해 100%를 남겨둡니다.

상처 회전자 유도 전동기 품질

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높은 관성 부하를 위한 뛰어난 시동 토크.

농형 유도 전동기에 비해 기동 전류가 낮습니다.

속도는 최대 속도의 50% ~ 100%에 대한 저항 변수입니다.

다람쥐 모터에 비해 브러시와 슬립 링의 유지 관리 비용이 높습니다.

권선 회전자 기계의 발전기 버전은 이중 급전 유도 발전기로 알려져 있습니다. , 가변 속도 기계.

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