감응전동기의 최대토크 조건
"유도전동기의 토크 방정식"이라는 제목의 기사에서 이미 발생하는 토크와 그에 해당하는 방정식을 살펴보았습니다. 이제 유도전동기의 최대 토크 조건에 대해 논의하겠습니다. 유도전동기에서 발생하는 토크는 주로 세 가지 요인에 크게 의존합니다: 로터 전류의 크기, 로터와 모터의 자기 플럭스 간의 상호작용, 그리고 로터의 전력 인자입니다. 모터 작동 중의 토크 값에 대한 방정식은 다음과 같습니다:
RC 네트워크의 전체 임피던스의 위상각은 항상 0°에서 90° 사이입니다. 임피던스는 전자 회로 요소가 전류 흐름에 제공하는 저항을 나타냅니다. 스태터 권선의 임피던스가 무시할 만한 수준으로 간주될 때, 주어진 공급 전압 V1에 대해 E20은 일정하게 유지됩니다.
발생된 토크는 식 (4)의 오른쪽 항이 최대화될 때 최대 값을 갖게 됩니다. 이는 아래와 같이 분모의 값이 0이 될 때 발생합니다.
즉,
따라서, 발생된 토크는 운전 상태에서 각 단위당 로터 저항이 로터 반응성과 같을 때 최대 값을 가집니다. sX20 = R2 를 식 (1)에 대입하면 최대 토크에 대한 표현이 얻어집니다.
위의 방정식은 최대 토크의 크기가 로터 저항과 독립적임을 나타냅니다.
만약 가 최대 토크에 해당하는 미끄러짐 값을 나타낸다면, 식 (5)로부터:
따라서, 최대 토크 시점의 로터 속도는 다음 방정식으로 주어집니다:
식 (7)로부터 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다:
로터 저항과의 독립성: 최대 토크의 크기는 로터 회로 저항과 독립적입니다.
로터 반응성과의 역비례 관계: 최대 토크는 정지 상태의 반응성 X20과 역비례합니다. 따라서, 토크를 최대화하려면 X20 (그리고 결과적으로, 로터 유도성)을 최소화해야 합니다.
로터 저항을 통한 조정 가능성: 로터 회로의 저항을 조정함으로써, 목표 미끄러짐 또는 속도에서 최대 토크를 달성할 수 있습니다. 이는 sM = R2/X20 미끄러짐에서의 로터 저항에 의해 결정됩니다.
다양한 조건에 따른 로터 저항 요구사항:
정지 상태에서 최대 토크를 달성하려면 로터 저항은 높아야 하며 X20과 같아야 합니다.
운전 상태에서 최대 토크를 달성하려면 로터 저항은 낮아야 합니다.
