반발모터
Repulsion motor
반발 모터는 교류(AC)로 구동되는 전기 모터의 일종이다. 이전에는 전기 열차의 견인 모터(예: SR 클래스 CP 및 SR 클래스 SL 전기 복수 장치)로 사용되었지만, 다른 유형의 모터로 대체되었다. 반발 모터는 단상 모터로 분류된다.
반발 모터에서 스테이터 권선은 AC 전원 공급 장치에 직접 연결되고 로터는 직류(DC) 모터와 유사한 정류자 및 브러시 어셈블리에 연결된다.[1]
건설
모터에는 스테이터와 로터가 있지만 두 모터 사이에 전기적 연결이 없으며 인덕션에 의해 로터 전류가 생성된다. 로터 권선은 단락 회로가 있는 브러시 쌍과 접촉하는 정류자에 연결되며, 이는 스테이터의 축을 통해 그려진 가상 선에 비례하여 각도 위치를 변경하기 위해 이동할 수 있다. 모터를 시동, 정지 및 역전할 수 있으며, 브러시의 각도 위치를 변경하기만 하면 속도를 변경할 수 있다.
전압
대부분의 정류자 모터는 높은 전압이 정류자 전체에서 아크의 위험을 발생시키기 때문에 약 1,500볼트로 제한된다. 로터 회로가 공급기에 전기적으로 연결되지 않기 때문에 더 높은 전압에서 반발전 모터를 사용할 수 있다.
원리
| 유휴 | 단락 | 위치: 시계방향 작동 | 위치: 시계 반대 방향의 작동 |
|---|---|---|---|
 |  |  |  |
반발 모터는 두 자장 사이의 반발 원리에 기초한다. 수직 자기축이 있는 2극 회전 폴 모터를 고려하십시오. 전기자는 정류자와 브러시에 연결된다. 브러시는 저저항 점퍼를 사용하여 단락된다. 교류는 전기장(스테이터) 권선에 공급되면 전기자에 기전력(emf)을 유도한다. 교류 방향은 상부에 북극을, 하부에 남극을 만들 정도의 방향이다. 유도 emf의 방향은 렌츠의 법칙에 의해 주어지는데, 유도된 emf의 방향은 그것을 생성하는 원인에 반대한다. 유도 전류는 전기자 도체의 전류를 유도하고 유도 전류 방향은 브러시의 위치에 따라 달라진다.
정지 위치
- 필드와 평행한 브러시 축
브러시 축이 자기장 방향을 따라 움직이면 전기자가 전자석처럼 작용하고 N극은 스테이터의 N극 바로 아래에 형성되며 S극은 스테이터의 S극 바로 위에 형성된다. 이 조건의 순 토크는 0이다. 두 개의 N-폴은 서로, 두 개의 S-폴은 서로 밀어낸다. 두 개의 반발력은 서로 직접적으로 반대하므로 토크가 개발되지 않을 것이다. 이것은 이 저항 모터에서 매우 빠른 과정이다.
- 직각에서 필드까지 축 브러시
자기축이 브러시 축에 수직이 되도록 브러시를 90도 이동시키면 단락을 거치는 코일이 변한다. 단락을 겪는 코일을 제외하고, 브러시 단자 사이의 다른 코일에 유도되는 전압은 중성화되고 순전압은 0이다. 유도 emf가 없기 때문에 회로에는 전류가 없고 개발된 순 토크는 다시 0이다.
실행 위치
브러시 축이 자기 축에 대한 각도로 이동하면 브러시 단자에서 순 전압이 유도되어 전기자에 전류가 발생한다. 전기자 회로의 전류는 북극과 남극을 가지고 자체 자기장을 생성하지만, 이 상태에서는 북극이 자기축의 북극 바로 아래에 있지 않고 남극이 자기축의 남극 바로 위에 있지 않다. 전기자의 극은 스테이터의 극에서 약간 이동한다. 이 상태에서 스테이터장의 N극은 로터장의 N극을 밀어내고 스테이터장의 S극은 로터장의 S극을 밀어내기 때문에 로터가 회전하기 시작한다.
- 회전 방향
회전 방향은 스테이터의 자기장에 대한 브러시의 위치에 의해 결정된다. 브러시를 주 자기축에서 시계 방향으로 이동하면 모터가 시계 방향으로 회전한다. 브러시를 주 자기축에서 시계 반대 방향으로 이동하면 모터가 시계 반대 방향으로 회전한다.
- 토크 및 스피드 컨트롤
반발 모터의 시동 토크는 주 자기축으로부터의 브러시 시프트 각도에 의해 결정된다. 최대 토크는 45도의 브러시 시프트에서 얻는다. 브러시 시프트는 반발 모터의 속도를 조절하는 데도 사용할 수 있다.
반발 모터의 종류
Refusion 모터의 종류는 다음과 같다. 모터의 토크/속도 특성에 최대한 가깝게 모터가 제공하는 서비스와 일치하도록 서로 다른 유형이 개발되었을 가능성이 있다.
엘리후 톰슨
Elihu Thomson 모터는 원래의 반발 모터로 위의 "Construction"에서 설명되어 있다.
데리
데리 모터는 엘리후 톰슨 타입과 유사하지만 두 쌍의 단락 회로 브러시를 가지고 있다. 하나는 고정형이고 하나는 움직일 수 있다. 이것은 속도를 아주 미세하게 조절할 수 있게 해준다.
라투르 윈터아이히베르크
이것은 라투르와 윈터-에이치버그가 독자적으로 고안한 "보완된" 반발 모터다. 다시 두 쌍의 붓이 있지만 서로 직각으로 고정되어 있다. 한 쌍은 단락된 반면 다른 쌍은 작은 변압기의 2차 권선에 있는 태핑에서 나오는 가변 전압 교류로 공급된다. 변압기의 1차 권선은 모터의 스테이터 권선과 직렬이다. 이 모터는 일반적인 직렬 와운드 모터와 동일한 토크/속도 특성을 가지고 있다.
앳킨슨
앳킨슨 모터에는 서로 직각으로 두 개의 스테이터 코일이 있다. 동기 속도보다 75% 낮은 속도(브러시 시프팅에 의한 속도 조절)에서 10% 이상의 속도 조절이 가능하다. 시동 토크는 최대 부하 토크의 약 2.5배, 최대 부하 전류의 2배이다.
Refusion-Start 유도 런
높은 출발 토크가 필요한 곳에 사용하였다. 이들은 반발 모터로 시작했지만 일단 전속력으로 상당 부분 달릴 때 브러시를 기계적으로 들어올리고 모든 정류자 바를 단락시켜 다람쥐 케이지 유도 모터와 동등한 수준으로 만들었다.
적용들
저항 모터 응용 프로그램 포함:
- 고속 리프트
- 전기 기관차
- 팬 및 펌프
- 인쇄기
- 섬유기계
- 필름 권선 기계(복잡한 회로 없이 부드러운 수동 속도 및 방향 조정 가능)
참고 항목
참조
- ^ 1937년 영국 맨체스터의 엠모트와 컴퍼니 리미티드사가 발간한 전기해 도서, 페이지 79-82
