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Nikola Tesla는 19 세기 후반에 교류 모터 또는 AC 모터를 발명했습니다. AC 모터는 교류를 사용하는 방향에서 DC 또는 직류 모터와 다릅니다. AC 모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환합니다. AC 모터는 현대 생활에서 여전히 많이 사용되며 가정의 가전 제품 및 가제트에서 찾을 수 있습니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
대체 전류 모터 또는 AC 모터는 19 세기에 Nikola Tesla에 의해 발명되었습니다. AC 모터 이론은 전류를 생성하기 위해 전자석을 사용하여 힘을 발생 시키므로 동작이 필요합니다.
모터의 원리는 무엇입니까?
모터의 가장 간단한 원리는 전류를 가진 전자석을 사용하여 무언가를 이동시키는 힘을 생성하는 것, 즉 전기 에너지를 회전 기계 에너지로 변환하는 것입니다. 모터는 자석의 극성이 고리에서 북쪽에서 남쪽으로 번갈아 중첩 된 고리에 전자석으로 설정됩니다. 고정자 자석이 아닌 동안 회 전자 자석이 움직입니다. 이 전자석의 남북 극성은 지속적으로 바뀌어야합니다.
AC 모터는 어떻게 작동합니까?
Tesla의 발명 이전에는 직류 모터가 주류 유형이었습니다. AC 모터는 회 전자계를 생성하는 고정자 권선에 교류를인가하여 작동합니다. 자기장은 이러한 방식으로 회전하기 때문에, AC 모터는 회 전자에인가되는 전력 또는 기계적 보조가 필요하지 않다. 로터는 자기장을 통해 회전하고 모터의 구동축에 토크를 생성합니다. 회전 속도는 고정자의 자극 수에 따라 다릅니다. 이 속도를 동기 속도라고합니다. 그러나 AC 유도 모터는 회 전자 전류의 흐름을 허용하기 위해 지연 또는 슬립으로 작동합니다.
AC 모터마다 다른 극 수를 가지므로 서로 비교할 때 속도가 다릅니다. 그러나 AC 모터의 속도는 가변적 인 것이 아니라 일정합니다. 이것은 많은 DC 모터와 대조적입니다. AC 모터에는 DC 모터에 필요한 브러시 (전원 접점) 또는 정류자가 필요하지 않습니다.
Tesla의 발명품은 모터의 지형을 크게 바꾸어보다 효율적이고 안정적인 장치를 허용합니다. 이 AC 모터는 산업에 혁명을 일으켰고 커피 그라인더, 샤워 팬, 에어컨 및 냉장고와 같은 21 세기에 사용 된 많은 가전 제품에 사용하기위한 길을 열었습니다.
몇 가지 유형의 모터가 있습니까?
여러 유형의 AC 모터가 존재하며 동일한 기본 원리를 따릅니다. 최신 영구 자석 AC 모터 또는 PMAC가 약간 다르게 작동하지만 이러한 모터의 대부분은 유도 AC 모터의 변형입니다.
가장 일반적인 AC 모터는 다용도 3 상 유도 모터입니다. 이 다상 모터는 동기 속도가 아닌 지연으로 작동합니다. 이 속도 차이를 모터 슬립이라고합니다. 회 전자에 흐르는 유도 전류가이 슬립을 유발하여 시작시 높은 전류를 끌어옵니다. 슬립으로 인해이 모터는 비동기로 간주됩니다. 3 상 유도 모터는 높은 시동 토크로 높은 출력과 효율을 자랑합니다. 이러한 모터는 종종 로터를 작동시키기 위해 기계적인 시동 력이 필요합니다. 3 상 유도 모터는 산업용 장치에 일반적으로 사용되는 강력한 모터입니다.
다람쥐 케이지 모터는 로터의 알루미늄 또는 구리 전도성 막대가 샤프트와 평행하게 놓이는 AC 모터 유형입니다. 전도성 막대의 크기와 모양은 토크와 속도에 영향을줍니다. 이름은 장치의 케이지와 유사합니다.
상처 회 전자 유도 모터는 막대가 아닌 권선이있는 회 전자로 구성되는 일종의 AC 모터입니다. 상처 회 전자 유도 전동기는 높은 시동 토크가 필요합니다. 로터 외부의 저항은 토크 속도에 영향을줍니다.
단상 유도 모터는 메인 스테이터 권선에 직각으로 시작 권선이 추가 된 일종의 AC 모터입니다. 범용 모터는 단상 모터이며 AC 또는 DC 전원을 통해 작동 할 수 있습니다. 집의 청소기에는 범용 모터가 포함되어있을 것입니다.
커패시터 모터는 캐패시턴스를 추가하여 권선 사이의 위상 편이를 생성하는 AC 모터 유형입니다. 압축기와 같이 높은 시동 토크가 필요한 기계에 편리합니다.
커패시터 구동 모터는 기동 토크와 구동의 균형을 유지하는 단상 AC 모터 유형입니다. 이 모터는 보조 기동 권선에 연결된 커패시터를 사용합니다. 일부 퍼니스 팬에는 커패시터 구동 모터가 있습니다. 커패시터 시동 모터는 시동 권선이 가장 큰 커패시터를 사용하여 시동 토크가 가장 큽니다. 이 두 종류의 모터 모두 스위치 외에 두 개의 커패시터가 필요하므로 부품의 가격이 상승합니다. 스위치가 제거되면 결과적인 영구 분할 커패시터 모터는 더 낮은 비용으로 작동하지만 더 낮은 시동 토크를 사용합니다. 이러한 유형의 AC 모터는 작동 비용이 높지만 공기 압축기 및 진공 펌프와 같은 높은 토크 요구에 적합합니다.
분할 위상 모터는 작은 게이지 시작 권선과 다른 저항 대 리액턴스 비율을 사용하는 AC 모터 유형입니다. 이것은 좁은 도체를 통해 위상차를 산출합니다. 분할 위상 모터는 다른 커패시터 모터보다 기동 토크가 낮고 기동 전류가 높습니다. 따라서 분할 위상 모터는 일반적으로 소형 팬, 소형 분쇄기 또는 전동 공구에 사용됩니다. 분할 위상 모터의 마력은 최대 1 / 3hp에 도달 할 수 있습니다.
음영 극 모터는 하나의 권선이있는 저비용의 단상 유도 AC 모터 유형입니다. 음영 극 모터는 구리로 만든 음영 코일의 음영 부분과 음영 부분 사이의 자속에 의존합니다. 이들은 장시간 또는 많은 토크를 필요로하지 않는 소형의 일회용 모터로 사용하는 것이 가장 좋습니다.
동기식 모터는 생성되는 자극이 로터를 동기 속도로 돌리기 때문에 그렇게 명명되었습니다. 극 쌍의 수는 동기 모터의 속도를 결정합니다. 동기 모터의 하위 유형에는 3 상 및 단일 동기 모터가 포함됩니다.
히스테리시스 모터는 권선 또는 톱니가없는 스틸 실린더입니다. 이 모터는 일관된 토크를 가지며 매끄럽게 작동하므로 종종 시계에 사용됩니다.
대부분의 AC 모터는 영구 자석과 달리 약화되지 않기 때문에 전자석을 사용합니다. 그러나 최신 기술은 영구 자석 AC 모터를 특정 상황에서 실행 가능하고 더 선호하게 만들었습니다. 영구 자석 AC 모터 또는 PMAC는 정밀한 토크 및 속도가 필요한 응용 분야에 사용됩니다. 오늘날 사용되는 신뢰할 수 있고 인기있는 모터입니다. 자석은 로터의 표면 또는 라미네이션에 장착됩니다. PMAC에 사용되는 자석은 희토류 요소로 만들어졌습니다. 그들은 유도 자석보다 더 많은 플럭스를 생성합니다. PMAC는 높은 효율로 작동하는 동기식 기계이며, 토크 요구가 가변적이든 일정하게 기능하는지에 상관없이 작동합니다. PMAC는 다른 AC 모터보다 차가운 온도에서 작동합니다. 이를 통해 모터 부품의 마모를 줄일 수 있습니다. PMAC는 효율성이 높기 때문에 에너지를 덜 사용합니다. 이 효율적인 모터의 장기 작동으로 인해 높은 초기 비용이 궁극적으로 상쇄됩니다.
모든 AC 모터가 가변 속도가 될 수 있습니까?
DC 모터의 매력 중 하나는 속도가 변할 수 있다는 사실입니다. 그러나 AC 모터는 가변 속도로 작동하는 경향이 없습니다. 부하에 관계없이 일정한 속도로 작동합니다. 정확한 속도를 유지하는 데 유용합니다. 그러나 특정 응용 프로그램은 가변 속도를 보장합니다. AC 모터의 속도를 변경하려고하면 손상되거나 과열 될 수 있습니다. 그러나 이러한 문제를 해결하고 가변 속도의 AC 모터를 만드는 방법이 있습니다. AC 모터의 속도를 변경하는 기계적 솔루션이 존재합니다. 이는 선반과 같은 일부 장치에서 풀리를 통해 수행 할 수 있습니다. 또 다른 기계적 해결책은 잭 샤프트를 사용하는 것입니다.
오늘날의 많은 기계는 여전히 Nikola Tesla의 원래 AC 유도 모터 원리에 따라 작동합니다. 이 모터는 적응성과 내구성으로 인해 시간 테스트를 견뎌냈습니다. 엔지니어들은 마모와 열 발생이 적어 모터의 효율을 높이고 비용을 낮추고 환경을 덜 차지하려고합니다.