유도전동기에서 슬립링과 브러시의 사용 및 기능

유도전동기의 슬립링과 브러시는 주로 케이지형 유도전동기보다는 감은자형 유도전동기에 주로 사용됩니다. 감은자형 유도전동기에서 슬립링과 브러시의 사용 및 기능은 다음과 같습니다:

슬립링

슬립링은 전동기 축에 고정된 금속 링으로, 일반적으로 구리로 만들어집니다. 슬립링의 수는 전동기 설계에 따라 다르며, 일반적으로 로터 와인딩의 위상 수와 동일합니다. 슬립링의 주요 기능은 다음과 같습니다:

• 전력 전송: 슬립링은 외부 저항 또는 컨트롤러가 외부 회로를 통해 로터 와인딩에 전기 연결을 하게 함으로써 로터 와인딩의 저항을 변경할 수 있게 합니다.

• 기계적 회전: 슬립링은 전동기의 로터와 함께 회전하여 로터가 회전하는 동안 브러시와의 양호한 접촉을 유지합니다.

전기 브러시

브러시는 전동기 하우징에 설치된 탄소 또는 금속-그래파이트 구성 요소로, 슬립링과 접촉하여 전류를 전달합니다. 브러시의 주요 기능은 다음과 같습니다:

• 전도 연결: 브러시는 슬립링과 접촉하여 외부 회로가 로터 와인딩과 전기 연결을 할 수 있는 전도 경로를 형성합니다.

• 마모 보상: 브러시와 슬립링 사이의 마찰로 인해 브러시는 교체 가능한 부품으로 설계되어 장기간 동안 양호한 접촉을 유지하도록 마모를 보상합니다.

감은자형 로터 유도전동기의 작동 원리

감은자형 로터 유도전동기의 로터 와인딩은 슬립링과 브러시를 통해 외부 회로와 연결될 수 있으며, 외부 저항 또는 속도 조절 장치에 연결될 수 있습니다. 이 목적은 주로 시작 성능 개선이나 속도 제어를 달성하기 위함입니다:

•  시작 성능 개선: 시작 시 슬립링과 브러시를 통해 연결된 외부 저항은 로터 와인딩의 저항을 증가시켜 시작 토크를 증가시키고 시작 전류를 줄입니다. 전동기가 충분히 높은 속도로 가속되면 외부 저항을 단락하거나 점진적으로 줄여 전동기의 정상적인 작동 상태를 복원할 수 있습니다.

• 속도 제어: 접속 로터 와인딩의 외부 저항을 조정하여 모터의 운전 속도를 변경할 수 있습니다. 이 방법은 로터 저항 속도 조절이라고 합니다.

장점

• 시작 토크 증가: 로터 저항을 증가시켜 시작 토크를 크게 증가시킬 수 있습니다.

• 시작 전류 감소: 시작 전류를 효과적으로 제어하여 전력망에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.

• 속도 제어 능력: 외부 저항을 통해 일정 수준의 속도 제어를 달성할 수 있습니다.

단점

• 복잡성 증가:케이지형 유도전동기와 비교하여 감은자형 로터 유도전동기는 슬립링과 브러시 등 추가 구성 요소가 있어 전동기 구조가 더 복잡해집니다.

• 유지보수 필요: 슬립링과 브러시는 정기적으로 점검하고 교체해야 하므로 유지보수 비용이 증가합니다.

• 효율 손실: 로터 저항을 증가시키면 일정 수준의 효율 손실이 발생합니다.

응용 사례

감은자형 로터 유도전동기는 큰 시작 토크가 필요하거나 속도 제어가 필요한 산업 응용 분야에서 널리 사용되며, 예를 들어 중량물 시작 장비, 크레인, 윈치 등에서 사용됩니다.

요약

감은자형 로터 유도전동기에서 슬립링과 브러시는 로터 와인딩과 외부 회로를 연결하는 데 중요한 역할을 하며, 이를 통해 전동기의 시작 성능을 최적화하고 속도 제어를 달성할 수 있습니다.