여기서 '단계'라는 말은 CET-4, CET-6과 같은 전문 자격증 취득 과정을 떠올리게 합니다. 모터에도 단계가 있습니다. 여기서 '단계'는 모터의 높이가 아니라 동기 속도를 의미합니다. 4단계 모터를 예로 들어 모터 단계의 구체적인 의미를 살펴보겠습니다.
레벨 4 모터는 1분 동기 회전수를 의미합니다. 1분 동기 회전수는 {전원 공급 주파수(50Hz) × 60초} ÷ (모터 단수 ÷ 2) = 3000 ÷ 2 = 1500회전입니다. 공장에서는 모터가 여러 단으로 구성되어 있다는 말을 자주 듣습니다. 이를 이해하려면 먼저 극(pole)의 개념을 알아야 합니다. 극은 여자 전류가 회전자 코일에 흐른 후 발전기 회전자에 형성되는 자기극을 말합니다. 간단히 말하면, 회전자가 한 바퀴 회전할 때마다 고정자 코일 한 바퀴에 여러 사이클의 전류를 유도할 수 있다는 뜻입니다. 극수가 다르면 50Hz의 전압을 생성해야 하며, 필요한 회전수도 달라집니다. 50Hz, 60초, 분(즉, 3000)을 극수로 나누면 1분 동안 모터가 회전합니다. 발전기와 반대로 작동하는 모터에도 동일한 원리가 적용됩니다.
극 수는 전동기의 동기 속도를 나타냅니다. 2극 전동기의 동기 속도는 3000rpm, 4극 전동기의 동기 속도는 1500rpm, 6극 전동기의 동기 속도는 1000rpm, 8극 전동기의 동기 속도는 750rpm입니다. 여기서 2극은 기준(3000)이며, 4극은 2로, 6극은 3으로, 8극은 4로 나눌 수 있습니다. 즉, 2극 대신 3000에서 2를 빼면 8극 전동기가 됩니다. 전동기의 극 수가 많을수록 전동기 속도는 낮아지지만 토크는 커집니다. 따라서 전동기를 선택할 때는 부하에 필요한 기동 토크를 고려해야 합니다. 예를 들어, 부하 기동에 필요한 토크는 무부하 기동에 필요한 토크보다 큽니다. 고출력 및 중부하 기동의 경우, 강압 기동(또는 스타델타 기동)을 고려해야 합니다. 모터의 극수를 결정한 후 부하와의 속도 정합을 위해, 직경이 다른 벨트 풀리 또는 가변속 기어(변속기)를 이용한 구동 방식을 고려할 수 있습니다. 만약 모터의 극수를 결정한 후에도 벨트 또는 기어 구동 방식으로 부하의 출력 요구량을 충족할 수 없다면, 모터의 사용 출력을 고려해야 합니다.
삼상 교류 전동기는 주로 고정자와 회전자로 구성됩니다. 삼상 교류가 고정자에 연결되면 회전하는 자기장이 발생합니다. 이 자기장은 항상 두 개의 극(쌍을 이룬다고도 함)을 가지는데, 바로 N극(북극)과 S극(남극)이며, 이를 역극이라고도 합니다. 교류 전동기 고정자 권선의 권선 방식이 다르면 회전하는 자기장의 극 수도 달라집니다. 극 수는 전동기 속도에 직접적인 영향을 미치며, 그 관계는 동기 속도 = 60 × 주파수 레벨의 로그값으로 나타낼 수 있습니다. 만약 전동기의 동기 속도가 1500rpm이라면, 위의 공식에 따라 극의 로그값은 2가 되므로 4극 전동기입니다. 동기 속도와 극의 로그값은 전동기의 기본 파라미터이며, 전동기 명판에서 확인할 수 있습니다. 극대수는 모터의 속도에 영향을 미칠 수 있으므로, 모터의 극대수를 변경함으로써 모터의 속도를 바꿀 수 있습니다.
팬이나 펌프와 같은 유체 부하의 경우, 이러한 유형의 부하는 두드러진 특징을 가지고 있습니다. 흔히 말하듯이, 이는 '변형에 대한 저항력'이 강하다는 것을 의미하는데, 이는 현재 상황의 변화에 대한 저항력이 매우 크다는 것을 뜻합니다. 이러한 부하의 변화를 유도하는 데 필요한 토크는 크지 않지만, 현재 상황을 빠르게 변화시키려면 많은 에너지가 필요합니다. 마치 물을 끓이는 것과 같습니다. 작은 불로도 물을 끓일 수 있지만, 그러려면 훨씬 더 큰 불이 필요할 것입니다.
이는 모터 시리즈에 대한 구체적인 설명입니다. 주어진 주파수와 기동 전류 사이에는 필연적인 관계가 없습니다. 기동 전류는 실제로 기동 VF 곡선 설정과 가속 시간 길이에 따라 달라집니다. 유체 부하의 경우, 여러 개의 출력 곡선을 사용하면 장비의 에너지 효율을 높이고 경제적 이점을 극대화할 수 있습니다.
게시 시간: 2021년 11월 8일
