1. 전기 모터 소개
전기 모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 장치입니다. 전원이 공급된 코일(즉, 고정자 권선)을 사용하여 회전 자기장을 생성하고, 회전자(예: 농형 밀폐형 알루미늄 프레임)에 작용하여 자기전기 회전 토크를 형성합니다.
전기 모터는 사용하는 전원에 따라 직류 모터와 교류 모터로 구분됩니다. 전력 시스템에 사용되는 대부분의 모터는 교류 모터이며, 동기 모터 또는 비동기 모터(모터의 고정자 자기장 속도가 회전자 회전 속도와 동기 속도를 유지하지 못함)로 분류됩니다.
전기 모터는 주로 고정자와 회전자로 구성되며, 자기장 내에서 전류가 흐르는 도선에 작용하는 힘의 방향은 전류의 방향과 자기 유도선의 방향(자기장 방향)과 관련이 있습니다. 전기 모터의 작동 원리는 자기장이 전류에 작용하는 힘에 미치는 영향으로, 이를 통해 모터가 회전합니다.
2. 전기 모터의 구분
① 동작 전원 공급에 따른 분류
전기 모터는 작동 전원의 종류에 따라 직류 모터와 교류 모터로 나눌 수 있습니다. 교류 모터는 또한 단상 모터와 3상 모터로 나뉩니다.
② 구조 및 작동 원리에 따른 분류
전기 모터는 구조와 작동 원리에 따라 직류 모터, 비동기 모터, 동기 모터로 구분할 수 있습니다. 동기 모터는 영구자석 동기 모터, 릴럭턴스 동기 모터, 히스테리시스 동기 모터로 구분할 수 있습니다. 비동기 모터는 유도 모터와 교류 정류자 모터로 구분할 수 있습니다. 유도 모터는 3상 비동기 모터와 셰이딩 폴 비동기 모터로 구분할 수 있습니다. 교류 정류자 모터는 단상 직류 여자 모터, 교류 직류 겸용 모터, 반발 모터로 구분할 수 있습니다.
③ 시동 및 동작모드별 분류
전기 모터는 시동 및 작동 모드에 따라 커패시터 시동 단상 비동기 모터, 커패시터 작동 단상 비동기 모터, 커패시터 시동 단상 비동기 모터, 분할 위상 단상 비동기 모터로 나눌 수 있습니다.
④ 용도별 분류
전기 모터는 그 목적에 따라 구동 모터와 제어 모터로 나눌 수 있습니다.
구동용 전기모터는 전동공구(드릴링, 연마, 연마, 슬로팅, 절단, 확장 공구 등), 가전제품용 전기모터(세탁기, 선풍기, 냉장고, 에어컨, 레코더, 비디오 레코더, DVD 플레이어, 진공청소기, 카메라, 전기송풍기, 전기면도기 등), 기타 일반 소형기계장비(각종 소형공작기계, 소형기계, 의료기기, 전자기기 등)로 세분됩니다.
제어 모터는 스테퍼 모터와 서보 모터로 세분됩니다.
⑤ 로터 구조에 따른 분류
전기 모터는 회전자의 구조에 따라 케이지형 유도 모터(이전에는 농형 비동기 모터라고 함)와 권선형 회전자 유도 모터(이전에는 권선형 비동기 모터라고 함)로 나눌 수 있습니다.
⑥ 동작속도에 따른 분류
전기 모터는 작동 속도에 따라 고속 모터, 저속 모터, 정속 모터, 가변속 모터로 구분할 수 있습니다.
⑦ 보호형태에 따른 분류
a. 개방형(IP11, IP22 등)
필수적인 지지 구조를 제외하면 모터에는 회전부와 전기 부품을 보호하는 특별한 보호 장치가 없습니다.
b. 폐쇄형(IP44, IP54 등)
모터 케이스 내부의 회전부와 충전부는 우발적인 접촉을 방지하기 위해 필요한 기계적 보호가 필요하지만, 환기를 크게 방해하지는 않습니다. 보호 모터는 환기 및 보호 구조에 따라 다음과 같은 유형으로 구분됩니다.
ⓐ 메쉬커버 타입.
모터의 통풍구는 천공된 커버로 덮여 있어 모터의 회전부와 전기가 흐르는 부분이 외부 물체와 접촉하는 것을 방지합니다.
ⓑ 방수성.
모터 통풍구의 구조는 수직으로 떨어지는 액체나 고체가 모터 내부로 직접 들어가는 것을 방지할 수 있습니다.
ⓒ 방수.
모터 통풍구의 구조는 수직 각도 범위 100° 내에서 어떤 방향으로든 액체나 고체가 모터 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있습니다.
ⓓ 닫힘.
모터 케이스의 구조는 케이스 내부와 외부의 공기가 자유롭게 교환되는 것을 방해할 수 있지만, 완전한 밀봉은 필요하지 않습니다.
ⓔ 방수.
모터 케이싱의 구조는 일정 압력 이상의 물이 모터 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있습니다.
ⓕ 방수.
모터가 물에 잠기면 모터 케이스의 구조로 인해 물이 모터 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있습니다.
ⓖ 다이빙 스타일.
전기 모터는 정격 수압 하에서 장시간 물 속에서 작동할 수 있습니다.
ⓗ 방폭형.
모터 케이스의 구조는 모터 내부의 가스 폭발이 모터 외부로 전달되어 모터 외부의 가연성 가스 폭발을 유발하는 것을 방지하기에 충분합니다. 공식 계정 "기계공학 문헌", 엔지니어의 주유소!
⑦ 환기 및 냉각방법에 따른 분류
가. 자체 냉각.
전기 모터는 표면 복사와 자연적인 공기 흐름에만 의존하여 냉각합니다.
b. 자체 냉각 팬.
전기 모터는 모터 표면이나 내부를 식히기 위해 냉각 공기를 공급하는 팬에 의해 구동됩니다.
c. 그는 팬을 식혔다.
냉각 공기를 공급하는 팬은 전기 모터 자체에 의해 구동되지 않고 독립적으로 구동됩니다.
d. 파이프라인 환기 유형.
냉각 공기는 모터 외부 또는 내부에서 직접 유입되거나 배출되지 않고, 파이프라인을 통해 모터에서 유입되거나 배출됩니다. 파이프라인 환기용 팬은 자체 팬 냉각 방식 또는 기타 팬 냉각 방식을 사용할 수 있습니다.
e. 액체 냉각.
전기 모터는 액체로 냉각됩니다.
f. 폐쇄 회로 가스 냉각.
모터 냉각을 위한 매체 순환은 모터와 냉각기를 포함하는 폐쇄 회로 내에 있습니다. 냉각 매체는 모터를 통과할 때 열을 흡수하고, 냉각기를 통과할 때 열을 방출합니다.
g. 표면 냉각 및 내부 냉각.
모터 도체 내부를 통과하지 않는 냉각 매체를 표면 냉각이라고 하며, 모터 도체 내부를 통과하는 냉각 매체를 내부 냉각이라고 합니다.
⑨ 설치구조형태에 따른 분류
전기 모터의 설치 형태는 일반적으로 코드로 표현됩니다.
코드는 국제 설치를 위한 약어 IM으로 표시됩니다.
IM의 첫 글자는 설치 유형 코드를 나타내고, B는 수평 설치를 나타내고, V는 수직 설치를 나타냅니다.
두 번째 숫자는 아라비아 숫자로 표현된 기능 코드를 나타냅니다.
⑨ 절연등급별 분류
A-레벨, E-레벨, B-레벨, F-레벨, H-레벨, C-레벨. 모터의 절연 등급은 아래 표와 같습니다.
⑪ 정격근로시간에 따른 분류
연속적, 간헐적, 단기적 근무 시스템.
연속 사용 시스템(SI). 모터는 명판에 명시된 정격 값 이하에서 장기간 작동을 보장합니다.
단시간 작동 시간(S2). 모터는 명판에 명시된 정격 값 이하에서 제한된 시간 동안만 작동할 수 있습니다. 단시간 작동에는 10분, 30분, 60분, 90분의 네 가지 지속 시간 기준이 있습니다.
간헐적 작동 시스템(S3). 모터는 명판에 명시된 정격 값(사이클당 10분에 대한 백분율로 표시) 이하에서만 간헐적 및 주기적으로 작동할 수 있습니다. 예: FC=25%; 이 중 S4부터 S10까지는 다양한 조건에서 작동하는 여러 간헐적 작동 시스템에 속합니다.
9.2.3 전기 모터의 일반적인 결함
전기 모터는 장기간 작동하는 동안 다양한 결함에 자주 직면합니다.
커넥터와 감속기 사이의 토크 전달이 클 경우 플랜지 표면의 연결 구멍이 심하게 마모되어 연결부의 끼워맞춤 간격이 늘어나 토크 전달이 불안정해집니다. 모터 샤프트 베어링이 손상되어 베어링 위치가 마모됩니다. 샤프트 헤드와 키웨이 사이의 마모 등이 있습니다. 이러한 문제가 발생하면 기존 방법은 주로 브러시 도금 후 수리 용접이나 기계 가공에 중점을 두지만 두 방법 모두 어느 정도 단점이 있습니다.
고온 수리 용접으로 발생하는 열응력은 완전히 제거할 수 없으며, 굽힘이나 파손이 발생하기 쉽습니다. 그러나 브러시 도금은 코팅 두께에 제한을 받고 벗겨지기 쉽습니다. 두 방법 모두 금속을 사용하여 금속을 수리하기 때문에 "경도 대 경도" 관계를 변경할 수 없습니다. 여러 힘이 복합적으로 작용하면 여전히 재마모가 발생합니다.
현대 서구 국가들은 이러한 문제를 해결하기 위해 고분자 복합 재료를 수리 공법으로 사용하는 경우가 많습니다. 고분자 재료를 수리에 적용하면 용접 열응력에 영향을 미치지 않으며, 수리 두께에도 제한이 없습니다. 동시에, 제품의 금속 재료는 장비의 충격과 진동을 흡수할 수 있는 유연성이 부족하여 재마모 가능성을 방지하고 장비 부품의 수명을 연장하여 기업의 가동 중단 시간을 크게 단축하고 막대한 경제적 가치를 창출합니다.
(1) 고장현상 : 모터를 연결한 후 시동이 되지 않는 현상
그 사유와 처리방법은 다음과 같습니다.
① 고정자 권선 배선 오류 - 배선을 확인하고 오류를 수정하세요.
② 고정자 권선 개방, 접지 단락, 권선 회전자 모터 권선 개방 - 고장 지점을 찾아내고 제거합니다.
③ 과도한 하중 또는 변속장치 고착 - 변속장치와 하중을 점검하세요.
④ 권선형 회전자 모터의 회전자 회로 개방(브러시와 슬립링의 접촉 불량, 레오스타트의 개방, 리드의 접촉 불량 등) - 개방 회로 지점을 파악하고 수리합니다.
⑤ 전원공급 전압이 너무 낮음 - 원인을 확인하고 제거하세요.
⑥ 전원 공급 결상 - 회로를 점검하고 3상을 복구합니다.
(2) 고장현상 : 모터 온도 상승이 너무 높거나 연기 발생
그 사유와 처리방법은 다음과 같습니다.
① 과부하 또는 너무 자주 시동됨 - 부하를 줄이고 시동 횟수를 줄이세요.
② 운전 중 결상 - 회로 점검 및 3상 복구.
③ 고정자 권선 배선 오류 - 배선을 점검하고 수정하세요.
④ 고정자 권선이 접지되어 있고, 권선이나 상 사이에 단락이 발생한 경우 - 접지 또는 단락 위치를 파악하여 수리합니다.
⑤ 케이지 로터 권선이 파손되었습니다. 로터를 교체하세요.
⑥ 권선형 회전자 권선의 결상 운전 - 고장 지점을 찾아내고 수리한다.
⑦ 스테이터와 로터 사이의 마찰 – 베어링과 로터의 변형 여부를 점검하고 수리 또는 교체합니다.
⑨ 환기가 잘 안됨 - 환기가 방해받지 않는지 확인하세요.
⑨ 전압이 너무 높거나 낮음 - 원인을 확인하고 제거하세요.
(3) 고장현상 : 모터 진동 과다
그 사유와 처리방법은 다음과 같습니다.
① 불균형 로터 - 레벨링 밸런스.
② 풀리의 불균형 또는 샤프트 확장부의 휘어짐 - 점검 및 수정.
③ 모터가 부하 축과 정렬되지 않았습니다. 장치의 축을 확인하고 조정하세요.
④ 모터의 부적절한 설치 - 설치 및 기초 나사를 확인하세요.
⑤ 갑작스러운 과부하 - 부하를 줄이세요.
(4)고장현상 : 동작 중 이상음 발생
그 사유와 처리방법은 다음과 같습니다.
① 스테이터와 로터 사이의 마찰 - 베어링과 로터의 변형 여부를 점검하고 수리 또는 교체합니다.
② 베어링이 손상되었거나 윤활이 제대로 되지 않은 경우 - 베어링을 교체하고 청소합니다.
③ 모터 결상운전 - 개방점을 점검하여 수리한다.
④ 블레이드와 케이싱의 충돌 - 결함을 점검하고 제거한다.
(5) 고장현상 : 부하가 걸릴 때 모터의 속도가 너무 낮음
그 사유와 처리방법은 다음과 같습니다.
① 전원공급 전압이 너무 낮음 - 전원공급 전압을 확인하세요.
② 과도한 하중 - 하중을 확인하세요.
③ 케이지 로터 권선이 파손되었습니다. 로터를 교체하세요.
④ 권선 회전자 와이어 그룹의 한 상의 접촉 불량 또는 단선 - 브러시 압력, 브러시와 슬립링의 접촉, 회전자 권선을 점검합니다.
(6) 고장현상 : 모터 케이싱이 활선상태
그 사유와 처리방법은 다음과 같습니다.
① 접지 불량 또는 접지 저항이 높은 경우 - 접지선을 규정에 맞게 연결하여 접지 불량 고장을 해소합니다.
② 와인딩이 습기가 있는 경우 - 건조 처리를 실시합니다.
③ 절연 손상, 리드 충돌 - 절연을 수리하기 위해 페인트를 담그고 리드를 다시 연결합니다. 9.2.4 모터 작동 절차
① 분해 전 압축공기를 이용하여 모터 표면의 먼지를 불어내고 깨끗이 닦아주세요.
② 모터 분해 작업 장소를 선정하고 현장 주변 환경을 정리한다.
③ 전기모터의 구조적 특성과 유지관리 기술요건을 숙지한다.
④ 분해에 필요한 공구(특수공구 포함) 및 장비를 준비하세요.
⑤ 모터 작동의 결함을 더욱 정확히 파악하기 위해, 조건이 허락하는 경우 분해 전 검사 시험을 실시할 수 있습니다. 이를 위해 모터에 부하를 연결하여 온도, 소음, 진동 등 모터 각 부분의 상태를 정밀하게 점검합니다. 전압, 전류, 속도 등도 검사합니다. 이후 부하를 분리하고 별도의 무부하 검사 시험을 통해 무부하 전류와 무부하 손실을 측정하고 기록합니다. 공식 계정 "기계공학 문헌", 엔지니어의 주유소!
⑥ 전원을 차단하고 모터의 외부 배선을 제거하고 기록을 보관하세요.
⑦ 모터의 절연 저항을 시험하기 위해 적합한 전압 절연 저항계를 선택하십시오. 마지막 유지보수 시 측정된 절연 저항 값을 비교하여 모터의 절연 변화 추이와 절연 상태를 파악하기 위해서는 서로 다른 온도에서 측정된 절연 저항 값을 동일한 온도, 일반적으로 75℃로 환산해야 합니다.
⑨ 흡수율 K를 시험한다. 흡수율 K>1.33이면 모터의 절연이 습기의 영향을 받지 않았거나 습기의 정도가 심하지 않음을 나타낸다. 이전 데이터와 비교하기 위해서는 임의의 온도에서 측정한 흡수율을 동일한 온도로 환산해야 한다.
9.2.5 전기 모터의 유지 보수 및 수리
모터가 작동 중이거나 제대로 작동하지 않을 경우, 모터의 안전한 작동을 보장하기 위해 보고, 듣고, 냄새 맡고, 만지는 네 가지 방법으로 적시에 오류를 예방하고 제거할 수 있습니다.
(1) 보기
모터의 작동 중에 이상이 있는지 관찰하세요. 이상은 주로 다음과 같은 상황에서 나타납니다.
① 고정자 권선이 단락되면 모터에서 연기가 날 수 있습니다.
② 모터에 과부하가 심하게 걸리거나 위상이 어긋나면 속도가 느려지고 큰 "윙윙" 소리가 납니다.
③ 모터가 정상적으로 회전하다가 갑자기 정지할 경우 느슨한 접속부에서 불꽃이 발생할 수 있습니다. 퓨즈가 끊어지거나 부품이 끼는 현상이 발생합니다.
④ 모터가 심하게 진동하는 경우 전달장치의 걸림, 모터의 고정 불량, 기초볼트의 느슨함 등이 원인일 수 있습니다.
⑤ 모터 내부 접점 및 연결부에 변색, 연소 흔적, 연기 얼룩 등이 있는 경우, 국부 과열, 도체 연결부의 접촉 불량, 권선의 소손 등이 있을 수 있음을 나타냅니다.
(2) 듣다
모터는 정상 작동 시 균일하고 가벼운 "윙윙" 소리를 내야 하며, 소음이나 특수음은 없어야 합니다. 전자파 소음, 베어링 소음, 환기 소음, 기계 마찰 소음 등 과도한 소음이 발생하는 경우, 고장의 전조 또는 현상일 수 있습니다.
① 전자파 소음의 경우 모터에서 크고 무거운 소리가 난다면 여러가지 이유가 있을 수 있습니다.
a. 고정자와 회전자 사이의 공극이 불균일하여 소리가 고음에서 저음으로 변동하며, 고음과 저음 사이의 간격이 동일합니다. 이는 베어링 마모로 인해 고정자와 회전자가 동심원이 아니기 때문입니다.
b. 3상 전류가 불균형합니다. 이는 접지 불량, 단락 또는 3상 권선의 접촉 불량 때문입니다. 소리가 매우 둔탁하다면 모터에 심각한 과부하가 걸렸거나 위상이 어긋났음을 나타냅니다.
c. 철심 느슨함. 모터 작동 중 진동으로 인해 철심 고정 볼트가 풀리고, 이로 인해 철심의 규소강판이 느슨해져 소음이 발생합니다.
② 베어링 소음은 모터 작동 중 자주 모니터링해야 합니다. 모니터링 방법은 드라이버의 한쪽 끝을 베어링 장착 부위에 대고 다른 쪽 끝을 귀에 가까이 대고 베어링 회전 소리를 듣는 것입니다. 베어링이 정상적으로 작동하면 높이 변화나 금속 마찰음이 없이 연속적이고 작은 "스르륵" 소리가 납니다. 다음과 같은 소음이 발생하면 비정상으로 간주됩니다.
a. 베어링이 작동할 때 "삐걱거리는" 소리가 나는데, 이는 금속 마찰음으로, 일반적으로 베어링 오일 부족으로 인해 발생합니다. 베어링을 분해하여 적정량의 윤활 그리스를 보충해야 합니다.
b. "삐걱거리는" 소리가 난다면, 이는 볼이 회전할 때 나는 소리이며, 일반적으로 윤활 그리스가 마르거나 오일이 부족하여 발생합니다. 적당량의 그리스를 첨가할 수 있습니다.
c. "딸깍" 또는 "삐걱거리는" 소리가 나는 경우 베어링 볼의 불규칙한 움직임으로 인해 발생하는 소리로, 베어링 볼의 손상 또는 모터의 장기간 사용, 윤활 그리스의 건조로 인해 발생합니다.
③ 전달기구와 구동기구에서 진동음이 아닌 연속음이 발생하는 경우 다음과 같은 방법으로 처리할 수 있습니다.
a. 주기적으로 '퍽' 하는 소리가 나는 것은 벨트 연결 부위가 고르지 않기 때문입니다.
b. 주기적으로 "쿵" 하는 소리는 축 사이의 느슨한 커플링이나 풀리, 그리고 마모된 키나 키웨이로 인해 발생합니다.
c. 고르지 않은 충돌음은 바람 날개가 선풍기 커버와 충돌하여 발생합니다.
(3) 냄새
모터 냄새를 맡으면 고장을 파악하고 예방할 수 있습니다. 특수 페인트 냄새가 나는 경우 모터 내부 온도가 너무 높다는 것을 의미하며, 강한 탄 냄새나 타는 냄새가 나는 경우 절연층 손상 또는 권선 소손 때문일 수 있습니다.
(4) 터치
모터 일부 부품의 온도를 만져보는 것만으로도 오작동 원인을 파악할 수 있습니다. 안전을 위해 모터 케이스와 베어링 주변 부품을 만질 때는 손등을 사용하여 만져야 합니다. 온도 이상이 발견되면 여러 가지 이유가 있을 수 있습니다.
① 환기 불량. 팬 분리, 환기 덕트 막힘 등
② 과부하. 고정자 권선에 과도한 전류가 흐르고 과열되는 현상입니다.
③ 고정자 권선 간 단락 또는 3상 전류 불평형.
④ 잦은 시동이나 제동.
⑤ 베어링 주위 온도가 너무 높은 경우 베어링 손상이나 오일 부족으로 인해 발생할 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 10월 6일
