특수 모터: 음영극, 서보, 히스테리시스, 와전류 클러치 응용

음영극 유도 모터

음영극 유도 모터는 각 고정자 극에 메인 권선에서 30°~60° 떨어진 위치에 단락된 구리 루프를 포함시켜 시동 토크를 생성합니다. 일반적으로 극의 1/3을 벗겨진 구리 스트랩으로 감쌉니다.

음영 코일은 메인 계자보다 30°~60° 뒤처지는 지연된 감쇠 자기 플럭스를 생성합니다. 이것이 감쇠되지 않은 메인 성분과 결합하면 회전 자기장이 되어 적당한 시동 토크를 부여합니다.

음영극 유도 모터, (a) 이중 코일 설계, (b) 소형 단일 코일 버전

시동 토크가 본질적으로 낮으므로, 음영극 모터는 50W 미만 크기로만 생산됩니다. 단순성과 저렴한 비용 덕분에 소형 팬, 공기 순환기 등 저토크 응용에 이상적입니다. 직렬 리액턴스를 삽입하여 전류와 토크를 제한하거나, 모터 코일 탭을 전환하여 속도를 낮출 수 있습니다.

음영극 모터 속도 제어

2상 서보 모터

2상 서보 모터는 전자, 기계, 전기 요소를 결합한 폐루프 시스템의 핵심 구성요소입니다. 회전자에서 철심을 제거하여 알루미늄 컵만 회전하게 하면 관성 질량이 크게 줄어듭니다. 철심은 컵 내부에 고정된 부분으로 재삽입되어 자기 회로를 완성합니다. 이 경량 구조로 회전자는 다람쥐꼴 설계보다 훨씬 빠르게 가속할 수 있습니다.

고가속 2상 AC 서보 모터

동작 시 한 권선은 단상 전원에서 직접 전원을 공급받고, 다른 권선은 증폭기로 구동됩니다. 첫 번째 권선은 직렬 커패시터를 통해 90° 위상 이동된 전압을 공급받습니다. 두 번째 권선은 모터 속도를 제어하는 가변 진폭 사인파를 공급받으며, 180° 위상 반전으로 방향을 바꿉니다. 가변 사인파는 오차 증폭기에서 생성됩니다. 예를 들어 항공기 조종면은 400Hz 2상 서보 모터로 위치 제어됩니다.

히스테리시스 모터

히스테리시스 모터는 일반 유도 모터의 저히스테리시스 규소강 적층 회전자를, 경화 자석강으로 만든 슬롯리스, 무권선 실린더로 대체합니다. 이 설계는 회전자의 자기 지연을 증폭시킵니다. 결과적으로 정지 상태부터 동기 속도까지 일정한 토크를 제공하는 저토크 동기 모터가 됩니다. 낮은 토크 때문에 히스테리시스 모터는 매우 작은 크기로 제한되며, 시계 구동장치나 과거 축음기 턴테이블 같은 정속 작업에 주로 쓰입니다.

와전류 클러치

유도 또는 동기 모터의 고정자가 회전자와 독립적으로 회전하도록 장착되면, 이 조립체는 와전류 클러치로 기능합니다. 고정자 코일은 DC로 여자되며 기계적으로 부하에 연결됩니다. 다람쥐꼴 회전자는 구동 모터에 연결된 상태로 유지됩니다. 모터는 처음에 DC 여자 없이 시동되며, 클러치가 결합되면 DC 전압을 0에서 필요 수준으로 높여 연속 가변 토크를 생성합니다. 이 동작은 아날로그 자동차 속도계에 사용된 와전류 메커니즘과 유사합니다.

요약: 기타 특수 모터

• 음영극 유도 모터는 50와트 미만 저토크 응용에 사용되며, 고정자의 단락 턴에서 2상을 생성합니다.
• 히스테리시스 모터는 시계와 축음기에 쓰였던 소형, 저토크 동기 모터입니다.
• 와전류 클러치는 조절 가능한 토크를 제공합니다.