인덕션 모터에서 부하가 증가할 때 로터 전류는 어떻게 변하나요

유도 전동기의 부하가 증가할 때, 회전자 전류가 변화합니다. 유도 전동기의 작동 원리는 스태터 권선에서 생성된 회전 자속과 회전자 권선에서 유도되는 전류 간의 상호 작용에 기반합니다. 다음은 부하가 증가함에 따라 회전자 전류가 어떻게 변화하는지 설명합니다.

부하가 증가할 때 작동 방식

• 부하 증가: 유도 전동기의 부하가 증가하면, 전동기가 더 큰 저항을 극복하거나 더 무거운 부하를 구동하기 위해 더 많은 작업을 수행해야 함을 의미합니다.

• 토오크 요구량 증가: 부하가 증가하면, 전동기는 동일한 속도를 유지하기 위해 더 큰 토오크를 생성해야 합니다.

• 전자기 토오크: 유도 전동기의 전자기 토오크는 스태터 자속장과 회전자 전류에 의해 발생하는 암페어 힘에 의해 결정됩니다. 토오크를 증가시키려면 회전자 전류를 증가시켜야 합니다.

회전자 전류의 변화

• 슬립률: 슬립률은 유도 전동기의 중요한 매개변수로, 동기 속도와 실제 속도의 차이와 동기 속도의 비율로 정의되며, 즉 s= (ns−n) /ns, 여기서 ns는 동기 속도이고 n은 실제 속도입니다.

• 회전자 전류 증가: 부하가 증가하면 실제 속도가 감소하여 슬립률이 증가합니다. 회전자 전류 공식 I2=k⋅s⋅I1에 따르면, 여기서 I2는 회전자 전류, I1은 스태터 전류, k는 상수입니다. 슬립률 s가 증가함에 따라 회전자 전류도 증가함을 알 수 있습니다.

• 스태터 전류 변화: 부하가 증가함에 따라 스태터 전류도 증가합니다. 이는 전동기가 더 큰 토오크를 생성하기 위해 더 많은 전기를 필요로 하기 때문입니다.
  

모터 반응

• 전압 조정: 모터의 정상적인 작동을 유지하기 위해 제어 시스템은 모터 속도를 동기 속도에 가깝게 유지하기 위해 입력 전압이나 주파수를 조정할 수 있습니다.

• 열 효과: 회전자 전류가 증가함에 따라 모터 내부의 열도 증가하므로 모터가 과열될 수 있습니다. 모터는 부하가 증가했을 때 과열되지 않도록 발열을 고려하여 설계되어야 합니다.

모터 효율

효율 변화: 부하가 증가하면 일부 에너지가 열 에너지로 변환되기 때문에 모터의 효율이 약간 감소할 수 있습니다. 그러나 모터는 보통 거의 만부하에 가까울 때 가장 효율적입니다.

모터 보호

과부하 보호: 과부하로 인해 모터가 손상되지 않도록, 일반적으로 열 릴레이 또는 전류 보호 장치와 같은 과부하 보호 장치가 설치되어 있어 회전자 전류가 너무 클 때 자동으로 전원 공급을 차단합니다.

요약

유도 전동기의 부하가 증가하면, 증가한 부하를 극복하기 위해 더 큰 토오크를 생성하기 위해 회전자 전류가 증가합니다. 이 과정은 모터의 실제 속도가 일시적으로 감소하고 슬립률이 증가하게 되며, 이는 다시 회전자 전류의 증가를 초래합니다. 모터 제어 시스템은 입력 전압이나 주파수를 조정하여 모터 속도를 가능한 한 동기 속도에 가깝게 유지하고, 과부하로 인해 모터가 손상되지 않도록 합니다.