콘덴서 시작 유도 전동기
콘덴서 시작 모터는 단상 유도 전동기의 한 종류입니다. 이들은 보조 와인딩 회로 내부에 콘덴서를 사용하여 주 와인딩을 통과하는 전류와 보조 와인딩을 통과하는 전류 사이에 상당한 위상 차이를 생성합니다. "콘덴서 시작"이라는 이름에서 알 수 있듯이, 이러한 모터는 시작 과정에 특별히 콘덴서를 의존합니다. 아래 다이어그램은 콘덴서 시작 모터의 연결 스키마를 보여줍니다.
콘덴서 시작 모터는 케이지 로터를 특징으로 하며, 그 스테이터에는 주 와인딩과 보조(또는 시작) 와인딩 두 개가 포함되어 있습니다. 이 두 와인딩은 서로 90도 각도로 위치해 있습니다. CS로 표시된 콘덴서가 시작 와인딩과 직렬로 연결됩니다. 또한, SC로 표시된 원심 스위치가 회로에 통합되어 있습니다.
콘덴서 시작 모터의 파저 다이어그램은 다음과 같습니다:
위 파저 다이어그램에서 볼 수 있듯이, 주 와인딩을 통과하는 전류 IM은 보조 전류 IA보다 90도 지연됩니다. 이를 통해 단일 상 공급 전류가 두 개의 상으로 분할됩니다. 두 와인딩은 전기적으로 90도 각도로 배치되며, 그들의 자기력(MMFs)은 크기는 같지만 시간 영역에서는 90도 위상이 맞지 않습니다.
따라서, 모터는 균형 잡힌 두 상 모터처럼 작동합니다. 모터가 정격 속도에 가까워질 때, 모터 축에 장착된 원심 스위치가 자동으로 보조 와인딩과 시작 콘덴서를 분리합니다.
콘덴서 시작 모터의 특성
콘덴서 시작 모터는 풀로드 토크의 약 3~4.5배 정도의 높은 시작 토크를 생성할 수 있습니다. 이러한 높은 시작 토크를 달성하기 위해서는 다음 두 가지 중요한 조건이 충족되어야 합니다:
시작 콘덴서의 값은 상대적으로 커야 합니다.
시작 와인딩의 저항은 낮아야 합니다.
콘덴서의 고반응 전력(Var) 요구사항 때문에, 일반적으로 250 µF 정도의 용량을 가진 전해 콘덴서가 사용됩니다.
모터의 토크-속도 특성은 아래에 제시되어 있습니다:
특성 곡선은 콘덴서 시작 모터가 높은 시작 토크를 나타냄을 명확하게 보여줍니다. 그러나 분할 상 모터와 비교하면, 콘덴서의 추가 비용으로 인해 비용이 더 높습니다. 콘덴서 시작 모터의 방향을 바꾸려면, 먼저 모터를 완전히 멈추고, 그 후에 하나의 와인딩의 연결을 역전해야 합니다.
콘덴서 시작 모터의 응용
콘덴서 시작 모터는 다양한 응용 분야에서 널리 사용됩니다:
고 관성 및 빈번한 시작 시나리오: 높은 관성을 가진 부하와 빈번한 시작이 필요한 경우, 강력한 시작 토크로 초기 저항을 효과적으로 극복할 수 있습니다.
펌프 및 컴프레서: 신뢰성 있고 강력한 시작 성능이 효율적인 작동에 필수적인 펌프 및 컴프레서에서 일반적으로 사용됩니다.
냉장 및 공기 조절 시스템: 냉장고 및 에어컨의 컴프레서에서 널리 사용되어 원활한 시작과 안정적인 성능을 유지하여 원하는 냉각 효과를 유지합니다.
컨베이어 및 기계 도구: 재료와 부품의 움직임을 시작하고 유지하는데 필요한 토크를 제공하며, 컨베이어 및 기계 도구에서도 활용됩니다.
요약하자면, 콘덴서 시작 모터는 그 고유한 특성과 광범위한 응용 분야로 인해 많은 전기 및 기계 시스템에서 중요한 역할을 합니다.
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