로터(전기)

로터는 전기 모터, 발전기 또는 교류 발전기에서 전자기 시스템의 이동 구성 요소입니다.회전은 권선과 자기장 사이의 상호작용으로 인해 로터 ^[1]축 주위에 토크가 생성됩니다.

초기 개발

전자 회전의 초기 예는 1826-27년에 ^[2]전자석과 정류자를 가진 안요스 제드릭에 의해 만들어진 최초의 회전 기계입니다.전기 분야의 다른 선구자들로는 1832년에 교류 발전기를 만든 Hippolyte Pixi와 1832년에 4개의 로터 코일, 정류자와 브러시를 가진 전자파 발전기를 만든 윌리엄 리치가 있다.개발에는 모리츠 헤르만 자코비의 모터와 같이 1834년에 약 15와트의 기계적 동력인 초당 1피트의 속도로 10에서 12파운드를 들어올릴 수 있는 더 유용한 응용 프로그램이 빠르게 포함되었습니다.1835년 프란시스 왓킨스는 자신이 만든 전기 "장난감"에 대해 설명하고 있습니다. 그는 일반적으로 모터와 발전기의 교환 가능성을 가장 먼저 이해한 사람 중 한 명으로 간주됩니다.

로터의 종류 및 구조

유도(비동기) 모터, 제너레이터 및 교류 발전기(동기)는 스테이터 및 로터로 구성된 전자 시스템을 가지고 있습니다.유도 모터의 로터에는 다람쥐 케이지와 감김의 두 가지 디자인이 있습니다.발전기 및 교류발전기에서 로터 설계는 돌기극 또는 원통형이다.

다람쥐 케이지 로터

다람쥐 케이지 로터는 코어에 적층된 강철로 구성되며, 주변 축 주위에 구리 또는 알루미늄으로 된 균일한 간격의 막대가 배치되어 엔드 ^[3]링에 의해 단부에서 영구적으로 단락됩니다.이 심플하고 견고한 구조 덕분에 대부분의 애플리케이션에서 즐겨 사용하는 제품입니다.이 어셈블리는 비틀림이 있습니다. 즉, 바가 비스듬히 기울어져 있어 자기 험과 슬롯 고조파를 줄이고 잠금 경향을 줄입니다.스테이터에 내장되어 있는 로터와 스테이터 톱니는 동일한 개수로 자석이 동일한 간격으로 배치되어 양방향으로 ^[3]회전하는 경우 잠길 수 있습니다.각 단부의 베어링은 로터를 하우징에 장착하고 샤프트의 한쪽 단부가 돌출되어 하중을 부착할 수 있도록 합니다.일부 모터에서는 비주행 단부에 속도 센서 또는 기타 전자 컨트롤을 위한 익스텐션이 있습니다.생성된 토크는 로터를 통해 부하로 이동시킵니다.

권상 로터

로터는 강철 라미네이션으로 만들어진 원통형 코어로, 120도 간격으로 균등하게 간격을 두고 'Y'^[4] 구성으로 연결되는 3상 권선의 와이어를 고정하기 위한 슬롯이 있습니다.로터 권선 단자는 꺼내어 브러시로 ^[5]로터 축에 있는 3개의 슬립 링에 부착됩니다.슬립 링의 브러시는 외부 3상 저항을 로터 권선에 직렬로 연결하여 속도 ^[6]제어를 제공합니다.외부 저항은 모터 시동 시 큰 토크를 생성하기 위해 로터 회로의 일부가 됩니다.모터가 속도를 올리면 저항을 ^[5]0으로 줄일 수 있습니다.

돌기극 로터

로터는 강철 라미네이션으로 구성된 극이 로터의 ^[7]코어 밖으로 돌출된 대형 자석입니다.극은 직류에 의해 공급되거나 영구 ^[8]자석에 의해 자화됩니다.3상 권선이 있는 전기자는 전압이 유도되는 스테이터에 있습니다.외부 여자기 또는 로터 샤프트에 장착된 다이오드 브리지로부터의 직류(DC)는 자기장을 생성하고 회전 계자 권선과 교류에 의해 전기자 권선에 동시에 ^[7][8]통전됩니다.

비염 로터

원통형 로터는 실린더의 외측 길이를 따라 슬롯이 달린 솔리드 스틸 샤프트로 제작되어 슬롯에 삽입된 적층 구리 막대인 로터의 필드 권선을 고정합니다.^[9]슬롯은 권선으로부터 절연되며 슬립 링에 의해 로터 끝에 고정됩니다.외부직류(DC)원은 동심원 장착 슬립링에 ^[7]브러시를 따라 접속한다.브러시는 회전하는 슬립 링과 전기적으로 접촉합니다.직류 전류는 교류 전류를 직류로 변환하는 기계 축에 장착된 정류기에서 브러시리스 여자기를 통해 공급됩니다.

조작 원리

3상유도기에서 스테이터 권선에 공급되는 교류는 스테이터 권선을 통전시켜 회전자속을 ^[10]생성한다.플럭스는 스테이터와 로터 사이의 공극에서 자기장을 생성하고 전압을 유도하여 로터 바를 통해 전류를 생성합니다.로터 회로가 단락되고 로터 ^[5]도체에 전류가 흐릅니다.회전 플럭스와 전류의 작용에 의해 토크를 발생시켜 ^[10]모터를 시동합니다.

교류발전기 로터는 철심 ^[11]주위에 감싼 와이어 코일로 구성되어 있다.로터의 자기 구성 요소는 강철 라미네이션으로 제작되어 도체 슬롯을 특정 모양과 크기로 스탬핑할 수 있습니다.전류가 와이어 코일을 통과하면 코어 주위에 자기장이 생성되며 이를 필드 ^[1]전류라고 합니다.필드 전류 강도는 자기장의 전력 레벨을 제어합니다.직류(DC)는 계자 전류를 한 방향으로 구동하며 브러시 및 슬립 링 세트를 통해 와이어 코일에 공급됩니다.다른 자석과 마찬가지로, 생성되는 자기장은 북극과 남극을 가지고 있다.로터가 구동하는 모터의 정상적인 시계 방향은 로터 설계에 장착된 자석 및 자기장을 사용하여 조작할 수 있으며, 모터가 시계 반대 또는 ^[1][11]역방향으로 작동할 수 있습니다.

로터의 특성

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• 다람쥐 케이지 로터

이 로터는 스테이터 회전 자기장 또는 동기 속도보다 낮은 속도로 회전합니다.

로터 슬립은 모터 토크에 필요한 로터 전류 유도를 제공하며, 이는 슬립에 비례합니다.

로터 속도가 증가하면 슬립이 감소합니다.

슬립이 증가하면 유도 모터 전류가 증가하고, 결과적으로 로터 전류가 증가하여 부하 요구량을 증가시키기 위한 토크가 높아집니다.

• 권상 로터

이 로터는 일정한 속도로 작동하며 시작 전류가 낮습니다.

외부 저항이 로터 회로에 추가되어 시동 토크를 증가시킵니다.

모터 속도가 빨라지면 외부 저항이 감소하므로 모터 구동 효율이 향상됩니다.

높은 토크 및 속도 제어

• 돌기극 로터

이 로터는 1,500rpm(분당 회전 수) 미만의 속도 및 정격 토크의 40% 미만에서 여자 없이 작동합니다.

지름이 크고 축 길이가 짧습니다.

공극이 균일하지 않음

로터의 기계적 강도가 낮음

• 원통형 로터

로터는 1500~3000rpm의 속도로 작동합니다.

강한 기계력을 가지고 있다.

공극이 균일함

직경이 작고 축 길이가 크며 볼록 폴 로터보다 높은 토크가 필요합니다.

회전자 방정식

로터 바 전압

회전 자기장은 로터 바를 통과할 때 로터 바에 전압을 유도합니다.이 방정식은 로터 ^[10]바의 유도 전압에 적용됩니다.

$({displaystyle E=BL(V_{syn}-V_{m})}$

여기서:

${\displaystyle E}${\$displaystyle$ E$}$ $=$ 유도 전압

${\displaystyle B}${\$displaystyle$ B$}$ $=$ 자기장

${\displaystyle L}$ $\$ $displaystyle$ L$=$ 길이

${\displaystyle V_{}}$ s ${\displaystyle y_{}}$ \ $displaystyle V_{syn}$ $=$ 동기 속도

${\displaystyle V_{}}$m \ $displaystyle V_{m}$ $=$ 도체 속도

로터 내 토크

토크는 주어진 Ibid와 같이 자기장과 전류의 상호작용을 통해 생성되는 힘에 의해 생성됩니다.

${\displaystyle F=(BxI)L}$

${\displaystyle T=Fxr}$

여기서:

${\displaystyle F}${\$displaystyle$ F$}$ $=$ 힘

${\displaystyle T}${\$displaystyle$T} $=$ 표시

${\displaystyle r}${\$displaystyle$ r$}$ $=$ 로터 링의 종류

${\displaystyle I}$ ${$ $displaystyle$ I$$} $=$ 바 표시

유도 모터 슬립

스테이터 자기장이 동기 속도로 회전합니다($\$ Ibid$$

${\displaystyle n_{s}=black {120f}{p}}$

여기서:

${\displaystyle f}${\$displaystyle$ f$}$ $=$ 주파수

${\displaystyle p}$ $\$ $displaystyle$ p$=$ 극의 수

${\displaystyle n_{}}$ m$${\$displaystyle n_{m}}$ $=$ 로터 속도일 $경우{\displaystyle {}_{}}$ 유도 모터의 슬립 S는 다음과 같이 표시됩니다.

${\displaystyle s=sn_{s}-n_{m}}{n_{s}}\times 100\%$

슬립 및 동기 속도 측면에서 로터의 기계적 속도:

${\displaystyle n_{m}=(1-s)n_{s}$

$\displaystyle \mega _{m}=(1-s)\mega _{s}$

미끄러짐의 상대 속도:

${displaystyle n_{display}=n_{s}-n_{m}$

유도 전압 및 전류의 주파수

${\displaystyle f_{r}=display_{e}}$

「 」를 참조해 주세요.

• 전기자(전기 공학) - 어떤 형태의 교류 전류를 전달하는 모든 "로터"
• 밸런스 머신
• 정류자(전기)
• 전기 모터
• 필드 코일
• 로토르다이나믹스
• 스테이터

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