왜 3상 AC 모터는 단상 AC 모터보다 산업 분야에서 훨씬 더 널리 사용됩니까?

대형 공작기계부터 중장비 압축기까지 산업 생산 현장에서 3상 AC 모터의 인기는 단상 AC 모터의 인기를 훨씬 뛰어넘습니다. 이러한 현상은 우연이 아닙니다. 두 모터의 세 가지 핵심 요소에서 나타나는 고유한 차이에 의해 결정됩니다. 구조 설계, 운영 성능 및 에너지 효율성구체적인 이유는 다음 네 가지 측면에서 분석할 수 있습니다.

1. 회전 자기장 생성 효율의 차이

3상 교류 모터의 고정자 권선은 대칭형 3상 분산 설계를 채택합니다. 위상차가 120°인 3상 교류 전력을 인가하면, 연속 회전 자기장 모터 내부에 직접 형성되어 별도의 기동 장치 없이도 원활한 기동이 가능합니다. 반면, 단상 AC 모터는 "맥동 자기장"만 생성할 수 있으며, 기동을 위해 커패시터 위상 분할이나 음영 극 구조를 통해 위상차를 생성해야 합니다. 이는 회로 복잡성을 증가시킬 뿐만 아니라 기동 토크가 3상 모터의 1/3에서 1/2에 불과하여 산업 장비의 고부하 기동 요건을 충족하지 못합니다.

2. 운영 안정성 및 전력 밀도의 장점

3단계 모터의 전자기 토크는 3단계 전류에 의해 구동되어 최소한의 토크 변동 (변동 계수는 일반적으로 <5%)로 이어집니다.따라서, 그들의 작동 진동과 소음은 단상 모터 (토크 변동 계수가 20%-30%에 도달할 수 있습니다)보다 크게 낮습니다.한편, 같은 볼륨에 대해, 3상 모터의 정격 전력은 단상 모터보다 3 ~ 5 배 될 수 있습니다.예를 들어, 10kW 삼상 모터는 3kW 단상 모터와 동등한 볼륨을 가지고 있으므로 산업 시나리오의 "작은 볼륨, 높은 전력"요구에 더 적합합니다.

3. 에너지 효율성 및 그리드 호환성

에너지 효율 측면에서 3상 모터의 역률(일반적으로 0.85~0.95)은 단상 모터(0.6~0.75)보다 훨씬 높습니다. 동일한 출력 전력에서 3상 모터는 전기 에너지 손실을 20~30% 줄여 산업 에너지 절감 요건을 충족합니다. 계통 적응성과 관련하여 산업용 전력망은 일반적으로 3상 전원 공급 시스템을 채택합니다. 단상 모터가 장시간 고출력으로 작동하면 3상 부하 불균형이 발생하고 계통 전압 변동이 발생하기 쉽습니다. 반면, 3상 모터는 부하를 균등하게 분배하여 계통 안정성을 보장합니다.

4. 유지 보수 비용 및 서비스 수명의 차이

3상 모터는 권선 구조가 대칭적이고 전류 분포가 균일하며 국부 과열 위험이 낮아 평균 수명이 10~15년입니다. 단상 모터의 경우, 기동 권선과 운전 권선을 자주 전환하면 접점 마모가 쉽게 발생하고, 커패시터와 같은 취약한 부품은 정기적인 교체가 필요합니다. 연간 유지 보수 비용은 3상 모터의 약 2~3배에 달하여 장기적인 경제성이 떨어집니다.

요약하자면, 3상 AC 모터는 기동 성능, 작동 안정성, 에너지 효율, 유지 보수 비용 등 다양한 장점을 갖추고 있어 산업 분야에서 최고의 선택입니다. 반면, 단상 AC 모터는 전력 제약과 안정성 부족으로 인해 가정용 선풍기나 소형 펌프와 같은 저전력 민간 용도에 더 적합합니다.

DC 모터의 일반적인 여자 모드는 무엇이며, 다양한 여자 모드에서 모터의 성능 특성은 무엇입니까?

AC 모터가 고장났는지 어떻게 알 수 있나요?