원동기 선택

삼상 교류전기가 발명된 이후로는, 원동기로는 보통 전동기를 사용하는 것 같아요. 결국 디젤엔진 같은 것들은 너무 번거롭으니까요.

제 말은 동기전동기와 비동기전동기를 선택하는 기준입니다

동기전동기, 비동기전동기의 선택

1. 동기전동기와 비동기전동기의 설계상 차이점: ① 동기전동기와 비동기전동기의 가장 큰 차이점은 로터의 회전 속도가 고정자의 자기장 회전 속도와 일치하는지 여부입니다. 만약 로터의 회전 속도가 고정자의 속도와 같다면 그것을 동기전동기라고 하며, 일치하지 않는다면 비동기전동기라고 합니다... ②극쌍수가 일정할 때, 모터의 회전 속도와 주파수 사이에는 엄격한 관계가 있으며, 모터 전문 용어로는 동기화라고 합니다.비동기 모터는 유도 모터라고도 하며, 주로 전동기로 사용됩니다. 작동할 때의 로터 속도는 항상 동기 모터보다 낮습니다. ③소위 “동기화”란, 전동기의 고정자 권선에 전류가 흐르면 기공간 내에 회전하는 자기장이 형성된다는 것을 의미합니다. 이 자기장의 회전 방향과 속도는 로터의 회전 방향 및 속도와 동일하기 때문에 이를 동기화라고 합니다. 비동기 모터의 경우, 회전 자기장과 로터 사이에 상대적인 회전 속도가 존재하여 토크가 발생합니다. 二、왜 동기화되는가, 왜 동기화되지 않는가? 동기모터와 비동기모터의 고정자 권선은 동일하며, 주된 차이점은 로터의 구조에 있습니다.동기전동기의 로터에는 직류 자극 권선이 있으므로, 외부에서 자극 전원을 공급하여 슬라이딩 루프를 통해 전류를 유입시켜야 합니다；반면, 비동기 모터의 로터는 단락된 권선으로, 전자기 유도를 통해 전류가 발생합니다.반면, 동기전동기는 더 복잡하고 제작 비용이 높습니다. 동기식 모터와 비동기식 모터는 모두 교류 동력 모터에 속하며, 50Hz의 교류 전력망에서 전력을 공급받아 회전합니다.비동기 모터는 고정자에 교류전류를 공급하여 회전하는 자기장을 만들고, 로터는 이 자기장의 영향을 받아 자기장을 생성합니다. 이렇게 두 자기장이 상호작용함으로써 로터가 고정자의 회전하는 자기장에 따라 함께 회전하게 됩니다.여기서 로터는 고정자의 회전 자기장보다 느리게 회전하므로 속도 차이가 생기고 동기화되지 않아 비동기 기계라고 불린다.동기전동기의 정자는 비동기전동기와 같지만, 그 로터에는 인위적으로 직류 전류가 공급되어 일정한 자기장이 형성됩니다. 이로 인해 로터도 정자의 회전하는 자기장과 함께 돌면서 동기화되는데, 이것이 바로 동기전동기입니다. 간단히 말하면, 비동기 모터의 로터에는 직류 자극 전류가 공급되지 않지만, 동기 모터의 로터에는 직류 자극 전류가 공급되어 로터의 회전 속도가 고정자와 로터 사이에서 생성되는 자기장의 회전 속도와 일치하도록 합니다. 삼, 동기발전기의 로터에는 왜 교류 여자 전류가 아닌 직류 여자 전류가 흘러야 하는가? 공진 주파수 50Hz를 고려할 때, 로터에 직류 자기장 전류를 인가하면 고정자 권선에서 50Hz의 전위가 유도된다. 로터에 교류 자기장이 인가되면, 양방향으로 회전하는 두 개의 자기장으로 나뉩니다. 양방향으로 회전하는 자기장의 회전 속도는 로터의 회전 속도와 합쳐지며, 그 결과 정자 권선에서 100Hz의 전위가 유도됩니다；역회전하는 자기장의 회전 속도는 로터의 회전 속도와 상쇄되어 고정자 권선에 대해 정지 상태가 되며, 전위는 발생하지 않습니다. 하지만 고정자 자속에는 직류 성분이 나타나서 포화될 수 있습니다. 넷, 동기식 모터와 비동기식 모터는 어떻게 선택해야 할까요? (기능과 용도에 따른 구분) ①동기식 발전기는 대부분 대형 발전기에 사용됩니다.반면 비동기 모터는 거의 전부 전동차에 사용됩니다.동기식 모터는 여자를 통해 입력 측의 전압과 전류 위상, 즉 역률을 유연하게 조절할 수 있다；비동기 모터의 역률은 조절할 수 없으며, 일반적으로 0.75~0.85 사이입니다. 따라서 대형 공장에서 비동기 모터를 많이 사용하는 경우, 공장과 전력망 사이의 역률을 조절하기 위해 동기 모터를 추가로 설치하여 컨덴서로 활용할 수 있습니다.하지만 동기식 모터는 제작 비용이 높고 유지보수 작업도 많기 때문에, 현재는 일반적으로 커패시터를 이용해 역률을 보상합니다. ②동기식 모터의 효율은 비동기식 모터보다 약간 높으며, 2000KW 이상의 모터를 선정할 때는 동기식 모터를 사용할지 고려해야 합니다.하지만 동기기는 여자 권선과 슬라이딩 링이 있어, 여자를 제어하기 위해서는 숙련된 작업자가 필요하며, 또한 비동기기의 유지보수가 필요 없는 것에 비해 유지보수 작업량이 상당히 많습니다；그래서 현재 2500KW 이하의 모터는 대부분 비동기 모터를 선택합니다.출력이 낮을 때는 효율의 차이가 더 이상 미미해집니다. ③비동기 모터는 구조가 간단하고 비용이 저렴하며, 설치와 사용, 유지보수가 용이하기 때문에 널리 사용됩니다.단점은 효율이 낮고, 역률이 낮아 전력망에 해롭다는 것입니다.동기식 모터는 효율이 높으며, 용량성 부하에서 전력망의 역률을 개선할 수 있다. ④동기기는 여자 전압과 전류 조절이 필요하지만, 비동기기는 그럴 필요가 없습니다；동기기는 시스템에 무효전력을 보상해 줄 수 있지만, 비동기기의 경우 전력 보상을 위해 별도의 장비가 필요합니다. ⑤동기전동기의 주요 운전 방식은 세 가지가 있으며, 발전기, 전동기, 그리고 보상기로서 작동하는 것입니다. 발전기로 작동하는 것은 동기모터의 가장 주요한 운전 방식이며, 전동기로 작동하는 것은 동기모터의 또 다른 중요한 운전 방식입니다.동기전동기의 동력인자는 조절할 수 있으며, 속도 조절이 필요하지 않은 경우 대형 동기전동기를 사용하면 운전 효율을 높일 수 있다.최근 들어 소형 동기 전동기가 주파수 변환 속도 제어 시스템에서 점점 더 많이 활용되고 있습니다. 동기식 발전기는 동기 보상기로서 전력망에 연결될 수도 있습니다.이때 모터는 어떠한 기계적 부하도 없으며, 로터 내의 자기장을 조절함으로써 전력망에 필요한 유도성 또는 용량성 무효전력을 공급하여, 전력망의 동력인자를 개선하거나 전압을 조절하는 목적을 달성합니다.일반적인 용도에서는 장비 드라이브로 비동기 모터를 선택하면 됩니다.