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인덕션 모터 슬립

AC 유도 모터의 유도 모터 슬립, 동기 속도, 슬립 주파수 및 회전자 속도를 계산합니다.

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공식

n_s = 120f/p, s = (n_s − n_r)/n_s

n_s — Synchronous speed (RPM)
n_r — Rotor speed (RPM)
f — Supply frequency (Hz)
p — Number of poles

작동 방식

AC 유도 모터의 회전자는 항상 회전 자기장 (동기 속도) 보다 약간 느리게 회전합니다. 전류를 유도하고 토크를 생성하려면 자기장과 회전자 도체 사이의 상대 운동이 필요하기 때문입니다.동기 속도의 백분율로 표시되는 이 속도 차이를 슬립 (s) 이라고 합니다.동기 속도 N_s = 120 × f/P (여기서 f는 Hz 단위의 공급 주파수이고 P는 극 개수) 입니다.부하 토크에 따라 슬립이 증가합니다. 표준 유도 모터의 경우 정격 부하에서 일반적으로 슬립은 2~ 8% 입니다.

계산 예제

4극, 60Hz 인덕션 모터는 정격 부하 상태에서 1746RPM으로 작동합니다.
1단계 — 동기 속도:
N_s = 120 × 60/4 = 1800 분당 회전수
2단계 — 슬립:
s = (N_s − N_r) /n_s × 100
s = (1800 − 1746) /1800 × 100 = 54/1800 × 100 = 3.0%
3단계 — 회전자 주파수 (회전자에서 유도되는 전류의 주파수):
f_r = s × f = 0.03 × 60 = 1.8Hz
4단계 — 하중 증가 효과: 하중 토크가 두 배로 증가하고 슬립이 6% 로 증가하는 경우:
n_r = n_s × (1 − s) = 1800 × 0.94 = 1692 분당 회전수
결과: 정격 부하에서 모터는 동기 속도보다 3% 느리게 작동합니다.부하를 두 배로 늘리면 속도가 1692RPM으로 감소하지만 여전히 대부분의 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다.

실용적인 팁

  • ✓가변 주파수 드라이브 (VFD) 애플리케이션의 경우 동기 속도는 출력 주파수에 비례하여 변하므로 RPM의 정격 슬립 속도는 속도 범위 전체에서 거의 일정하게 유지된다는 점을 기억하십시오.
  • ✓고효율 모터 (IE3/IE4) 는 회전자 저항이 낮기 때문에 표준 모터 (IE1 5-8%) 보다 슬립 (1-2%) 이 낮습니다. 이는 저전압 스타터로 시작하기가 더 어렵다는 의미이기도 합니다.
  • ✓타코미터로 실제 샤프트 속도를 측정하여 작동 슬립을 측정합니다. 이렇게 하면 열 손상이 발생하기 전에 과부하 또는 기계적 마찰 증가를 빠르게 확인할 수 있습니다.

흔한 실수

  • ✗인덕션 모터가 정확히 동기 속도로 작동할 것으로 예상하지만 슬립이 0이면 유도 회전자 전류가 0이고 토크가 0이기 때문에 그럴 수 없습니다.
  • ✗극 수와 주파수만으로 모터 속도를 계산할 때 슬립을 무시함. 4극 60Hz 모터는 1800RPM이 아닌 약 1750RPM으로 작동합니다.
  • ✗슬립 주파수와 공급 주파수의 혼동 - 회전자 전류는 50/60Hz가 아니라 훨씬 낮은 슬립 주파수 (일반적으로 1—5Hz) 에 있습니다.

자주 묻는 질문

브레이크 다운 (최대) 토크 시 슬립은 풀아웃 슬립이며, 표준 모터의 경우 일반적으로 10-25% 입니다.이 시점 이후에는 추가 부하가 가해지면 모터가 빠르게 감속하고 정지합니다.설계 B 모터의 경우 정격 토크에 대한 브레이크 다운 토크의 비율은 일반적으로 2~3배입니다.
토크는 V²에 비례합니다.전압이 10% 떨어지면 토크 용량이 19% 정도 떨어집니다.동일한 부하 토크를 유지하려면 슬립이 크게 증가하여 로터 전류 및 손실이 증가해야 합니다.저전압이 지속되면 과열이 발생하고 조기 모터 고장의 주요 원인이 됩니다.
예. 로터가 동기장보다 빠르게 회전하는 경우 (예: 외부 부하에 의해 구동되거나 회생 제동 시), 기계는 유도 발전기 역할을 하여 전원에 전력을 다시 공급합니다.

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