고시동 토크가 높은 이유
높은 시동 전류: 시동 중인 유도 모터는 일반적으로 정격 전류의 5~7배에 달하는 높은 시동 전류를 소비합니다. 이 높은 전류는 자기 유속 밀도를 증가시키며, 그 결과로 고시동 토크가 증가합니다.
낮은 전력 인자: 시동 시 모터는 낮은 전력 인자로 작동하여 대부분의 전류가 유용한 토크를 생성하는 대신 자기장을 형성하는데 사용됩니다.
설계 특성: 충분한 시동 토크를 제공하기 위해 유도 모터는 저속에서 높은 토크 특성을 갖도록 설계되었습니다.
시동 토크 줄이기 방법
전압 감소 시동
원리: 모터에 적용되는 전압을 줄여서 시동 전류와 토크를 감소시킵니다.
방법
스타-델타 시동: 시동 중에는 모터를 스타 구성을 사용하고, 특정 속도에 도달하면 델타 구성으로 전환합니다.
오토트랜스포머 시동: 오토트랜스포머를 사용하여 시동 전압을 줄입니다.
시리즈 저항 또는 리액터 시동: 시동 중에 모터에 저항 또는 리액터를 직렬로 삽입하여 시동 전압을 줄입니다.
소프트 스타터 사용
원리: 모터에 적용되는 전압을 점진적으로 증가시켜 시동 과정을 부드럽게 하여 시동 전류와 토크를 줄입니다.
방법: 소프트 스타터를 사용하여 시동 전압을 제어하고, 점진적으로 정격 값까지 증가시킵니다.
변주파수 드라이브 (VFD) 사용
원리: 전력 공급의 주파수와 전압을 변경하여 모터의 속도와 토크를 제어합니다.
방법: VFD를 사용하여 모터를 낮은 주파수와 전압으로 시작하고, 점진적으로 둘 다 정격 값까지 증가시킵니다.
직류 주입 제동
원리: 시동 전 또는 시동 중에 스테이터 권선에 DC 전류를 주입하여 시동 토크를 줄이는 자기장을 생성합니다.
방법: DC 전류의 크기와 지속 시간을 조절하여 시동 토크를 제어합니다.
듀얼-스피드 또는 멀티-스피드 모터 사용
원리: 모터의 권선 연결을 변경하여 다양한 속도와 토크 특성을 얻습니다.
방법: 멀티-스피드 모터를 설계하여 시동 중에는 낮은 속도로 작동하고, 시동 후에는 높은 속도로 전환하도록 합니다.
모터 설계 최적화
원리: 시동 중 자기 유속 밀도와 시동 전류를 줄이기 위해 모터 설계를 개선합니다.
방법: 적절한 권선 설계와 재료를 선택하고, 자기 회로 구조를 최적화하여 시동 중 자기 포화를 줄입니다.
요약
유도 모터의 높은 시동 토크는 그들의 설계와 작동 원칙에 의해 결정됩니다. 그러나 다양한 방법을 통해 시동 토크를 줄이고 전력망과 기계 시스템에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다. 일반적인 방법으로는 전압 감소 시동, 소프트 스타터 사용, 변주파수 드라이브 (VFD) 사용, 직류 주입 제동, 듀얼-스피드 또는 멀티-스피드 모터 사용, 그리고 모터 설계 최적화 등이 있습니다. 방법의 선택은 특정 응용 프로그램 요구 사항과 시스템 상태에 따라 이루어져야 합니다.