견고한 구조와 제어 용이성으로 인해 3 상 비동기 모터는 다른 많은 모터보다 널리 선호됩니다. AC 모터 구동 애플리케이션 . 이 3 상 모터는 상품 및 리프트 호이스트, 컨베이어, 압축기, 펌프, 환기 시스템, 산업용 팬 컨트롤러 등과 같은 여러 응용 분야에서 더 큰 부하 작업을 수행 할 수 있습니다.
삼상 모터
가변 속도 드라이브 및 기타 여러 가지 발명으로 모터 스타터의 유형 , 3 상 모터는 가변 속도 애플리케이션에 유리한 드라이브가되었습니다. 이러한 모터는 부하 구동에서 중요하기 때문에 시작 돌입 전류, 과부하, 단일 위상, 과열 및 기타 결함 조건에 대한 안전 및 보호를 보장하는 것도 중요합니다. 이러한 모터와 보호 시스템에 대해 자세히 알아보기 전에 3 상 모터 기본 사항을 살펴 보겠습니다.
삼상 AC 모터
3 상 또는 다상 모터는 주로 두 가지 유형입니다. 유도 또는 비동기 모터 및 동기 모터. 동기 모터 정속 애플리케이션에 사용되는 특수 유형의 모터 인 반면, 산업 애플리케이션에 사용되는 대부분의 모터는 인덕션 유형입니다. 이 기사는 3 단계에만 집중합니다. 유도 전동기 및 그 보호 .
유도 전동기의 구조
이 모터는 다람쥐 및 슬립 링 유형 유도 모터입니다. 3 상 유도 모터는 고정자와 회 전자로 구성됩니다. ,이 둘 사이에 전기적 연결이 없습니다. 이 고정자 및 회전자는 히스테리시스 및 와전류 손실이 적은 고 자성 코어 재료로 구성됩니다. 고정자는 120도 위상 편이로 서로 겹쳐진 3 상 권선으로 구성됩니다. 이 권선은 3 상 주 전원에 의해 여기됩니다.
“3상 배선이란 ”
이 3 상 AC 모터 로터는 슬립 링 및 농형 유도 모터에 대해 다릅니다. 농형 모터에서 로터는 원통형 로터의 양쪽 끝에 단락 된 무거운 알루미늄 또는 구리 막대로 구성됩니다. 슬립 링형 유도 전동기에서 로터는 그림과 같이 내부적으로 한쪽 끝이 별표 표시된 3 상 권선으로 구성되고 다른 쪽 끝은 바깥쪽으로 가져와 로터 샤프트에 장착 된 슬립 링에 연결됩니다. . 카본 브러시의 도움으로 가변 저항이 이러한 권선에 연결되어 높은 시동 토크를 발생시킵니다.
작동 원리: 3 상 고정자 권선에 3 상 전원이 공급 될 때마다 일정한 크기로 120 개의 변위와 동기 속도로 회전하는 회전 자기장이 생성됩니다. 이 변화하는 자기장은 회 전자 도체로 이동하여 패러 데이즈 전자기 유도 법칙에 따라 회 전자 도체에 전류를 유도합니다. 로터 도체가 단락되면 전류가 이러한 도체를 통해 흐르기 시작합니다.
Lenz의 법칙에 따르면 이러한 유도 전류는 생산 원인, 즉 회전 자기장에 반대합니다. 결과적으로 로터는 회전하는 자기장과 같은 방향으로 회전하기 시작합니다. 그러나 회 전자 속도는 고정자 속도보다 작아야합니다. 그렇지 않으면 회 전자와 고정자의 자기장의 상대 속도가 회 전자 운동의 원인이기 때문에 회 전자에 전류가 유도되지 않습니다. 고정자와 회 전자 필드 사이의 이러한 차이를 슬립이라고합니다. 고정자와 회 전자 사이의 상대 속도 차이로 인해이 3 상 모터를 비동기 기계라고합니다.
유도 전동기에 필요한 보호 유형
3 상 유도 모터는 산업용 구동 시스템의 설치 용량의 85 %를 차지합니다. 따라서 이러한 모터의 보호는 부하의 안정적인 작동을 위해 필요합니다. 모터 고장은 주로 전기, 기계 및 환경의 세 그룹으로 나뉩니다. 기계적 응력은 과열을 일으켜 로터 베어링의 마모를 유발하는 반면, 과도한 기계적 부하는 과도한 전류를 끌어와 온도를 증가시킵니다. 전기적 고장은 위상 간 및 위상 간 오류, 단일 위상, 과전압 및 저전압, 전압 및 전류 불균형, 주파수 부족 등과 같은 다양한 오류로 인해 발생합니다.
유도 전동기의 전류 시작
위에서 언급 한 오류에 대한 모터 보호 시스템 외에도 3 상 모터 스타터를 사용하여 유도 전동기의 스타팅 전류를 제한해야합니다. 우리가 알다시피-모든 전기 기계에서 공급이 제공되면 역기전력이라고하는 유도 EMF에 의한이 공급에 반대가 있습니다. 이것은 기계에 의한 전류 드로잉을 제한하지만 처음에는 EMF가 모터의 속도에 정비례하기 때문에 0입니다. 따라서 제로 백 EMF의 거대한 전류는 시작시 모터에 의해 끌어 오며, 이것은 그림에 표시된대로 전체 부하 전류의 8-12 배가됩니다.
높은 스타 링 전류로부터 모터를 보호하기 위해 전압 감소, 회 전자 저항, DOL, 스타 델타 스타터 , 오토 트랜스포머, 소프트 스타터 등 위에서 논의한 고장으로부터 모터를 보호하기 위해 릴레이, 회로 차단기, 접촉기, 각종 드라이브 등 다양한 보호 장비를 구현하고 있습니다.
이들은 학생들의 이해를 높이기 위해 저수준 애플리케이션을위한 마이크로 컨트롤러를 사용하여 시작 돌입 전류, 과열 및 단상 오류에 대한 3 상 유도 전동기를위한 보호 시스템 중 일부입니다.
3 상 유도 전동기를위한 전자식 소프트 스타트
이 유도 전동기의 소프트 스타트 DOL 및 스타-델타 스타터에서 발생하는 기계적 및 전기적 스트레스를 줄이는 현대적인 시동 방법입니다. 이것은 사이리스터를 사용하여 유도 전동기에 대한 시동 전류를 제한합니다.
이 3 상 모터 스타터는 두 개의 주요 장치로 구성됩니다. 하나는 전원 장치이고 다른 하나는 제어 장치입니다. 전원 장치는 각 위상에 대한 백투백 SCR로 구성되며 제어 회로에 구현 된 로직에 의해 제어됩니다. 이 제어 장치는 지연 시간을 생성하기위한 커패시터가있는 제로 전압 교차 회로로 구성됩니다.
3 상 유도 전동기를위한 전자식 소프트 스타트
위의 블록 다이어그램에서 시스템에 3 상 전원이 공급되면 제어 회로가 각 위상 전원을 정류하고이를 조절하며 연산 증폭기에 의한 제로 교차 전압을 비교합니다. 이 Op-Amp 출력은 커패시터를 사용하여 시간 지연을 생성하는 트랜지스터를 구동합니다. 이 커패시터 방전은 특정 시간 동안 다른 Op-Amp 출력을 활성화하여이 경과 시간 동안 Opto-isolator가 구동되도록합니다. 이 시간 동안 광절 연기 출력이 백투백 사이리스터를 트리거하고이 시간 동안 모터에 적용되는 출력이 감소합니다. 이 시작 시간이 지나면 인덕션 모터에 최대 전압이 적용되어 모터가 최대 속도로 작동합니다. 이러한 방식으로 유도 전동기의 시작시 특정 시간 동안 제로 전압 트리거링은 유도 전동기의 시작 돌입 전류를 의도적으로 감소시킵니다.
유도 전동기 보호 시스템
이 시스템 3 상 AC 모터 보호 단일 위상 및 과열에서. 위상 중 하나라도 꺼지면이 시스템은이를 인식하고 즉시 주전원에 의해 전원이 공급되는 모터를 끕니다.
유도 전동기 보호 시스템
세 단계 모두 정류, 필터링 및 조정되어이 공급 전압이 특정 전압과 비교되는 연산 증폭기에 제공됩니다. 위상 중 하나라도 놓치면 연산 증폭기 입력에서 제로 전압을 제공하므로 트랜지스터에 낮은 로직을 제공하여 릴레이의 전원을 추가로 해제합니다. 따라서 메인 릴레이가 꺼지고 모터 전원이 차단됩니다.
마찬가지로 모터의 온도가 특정 한계를 초과하면 연산 증폭기 출력이 비활성화 됨 적절한 릴레이도 메인 릴레이가 꺼집니다. 이러한 방식으로 유도 전동기에서 단일 위상 오류 및 과열 조건을 극복 할 수 있습니다.
이것은 돌입 전류 시작, 단상 및 과열에 대한 3 상 모터 보호 시스템에 관한 것입니다. 이 기사에 제공된 정보가이 개념을 더 잘 이해하는 데 도움이된다는 것을 알고 있습니다. 또한 이러한 프로젝트 또는 기타 구현에 대한 도움이 있으면 아래에 의견을 말하여 문의 할 수 있습니다.
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