브러시 DC 모터

영구자석 DC 모터
영구 자석 DC 모터(PMDC 모터)는 브러시 DC 모터 중에서 가장 일반적입니다. 이 모터의 인덕터에는 스테이터의 자기장을 생성하는 영구 자석이 포함되어 있습니다. 영구 자석 DC 모터는 일반적으로 고전력이 필요하지 않은 작업에 사용됩니다. PMDC 모터는 권선 자기장 DC 모터보다 생산 비용이 저렴합니다. 동시에 PMDC 모터의 토크는 스테이터의 영구 자석 필드에 의해 제한됩니다. PMDC 모터는 전압 변화에 매우 빠르게 반응합니다. 스테이터의 일정한 자기장 덕분에 모터의 속도를 쉽게 제어할 수 있습니다. PM DC 모터의 단점은 시간이 지남에 따라 자석이 자기적 특성을 잃어 스테이터 자기장이 감소하고 모터 성능이 저하된다는 것입니다.

별도로 여기된 모터와 분로 권선 모터
별도로 여기된 전기 모터에서, 계자 권선은 전기자 권선에 전기적으로 연결되지 않습니다(위 그림). 일반적으로, 여기 전압 UFW는 전기자 회로 U의 전압과 다릅니다. 전압이 같으면 계자 권선은 전기자 권선과 병렬로 연결됩니다. 전기 구동 별도로 여기된 또는 션트 권선 모터에서의 사용은 전기 구동 방식에 따라 결정됩니다. 이러한 모터의 속성(특성)은 동일합니다. 션트 권선 브러시 DC 모터에서 계자 권선(인덕터)과 전기자의 전류는 서로 독립적이며, 총 모터 전류는 계자 권선 전류와 전기자 전류의 합과 같습니다. 정상 작동 중에 공급 전압을 높이면 모터의 총 전류가 증가하여 고정자와 회전자 자기장이 증가합니다. 총 모터 전류가 증가하면 속도도 증가하고 토크는 감소합니다. 모터 부하가 증가하면 전기자 전류가 증가하여 전기자 자기장이 증가합니다. 전기자 전류가 증가하면 인덕터(계자 권선) 전류는 감소하며, 이로 인해 인덕터 계자가 감소하고, 이로 인해 모터 속도가 감소하고 토크가 증가합니다.
션트 권선 DC 모터는 고속에서는 토크가 감소하고 저속에서는 높지만 더 일정한 토크를 갖는 토크/속도 특성을 가지고 있습니다. 인덕터 권선과 전기자의 전류는 서로 의존하지 않으므로 전기 모터의 총 전류는 인덕터와 전기자의 전류의 합과 같습니다. 결과적으로 이 유형의 모터는 뛰어난 속도 제어 특성을 가지고 있습니다. 션트 권선 브러시 DC 모터는 일반적으로 3kW 이상의 전력이 필요한 응용 분야, 특히 자동차 응용 분야 및 산업 분야에서 사용됩니다. PMDC 모터와 비교할 때 션트 권선 DC 모터는 시간이 지남에 따라 자기적 특성을 잃지 않고 더 안정적입니다. 션트 권선 브러시 DC 모터의 단점은 비용이 더 높고 인덕터 전류가 0으로 감소하면 모터가 폭주할 가능성이 있으며, 이는 모터 고장으로 이어질 수 있습니다.

시리즈 권선 DC 모터
직렬 권선 브러시 DC 모터에서 계자 권선은 전기자 권선과 직렬로 연결되고 여자 전류는 전기자 전류(Ie=Ia)와 같으며, 이는 모터에 특별한 특성을 부여합니다. 부하가 작을 때 전기자 전류가 정격 전류(Ia < Irat)보다 작고 모터의 자기 시스템이 포화되지 않은 경우(Ф ~ Iа) 전자기 토크는 전기자 권선의 전류 제곱에 비례합니다.
M=cm∙Ф∙Ia=c'm∙Ia^2, 여기서 M은 모터 토크, N∙m, сМ은 모터의 설계 매개변수에 의해 결정되는 상수 계수, Ф는 주 자속 Wb, Ia는 전기자 전류 A입니다.
부하가 증가함에 따라 모터의 자기 시스템은 포화되고 전류 Ia와 자속 Ф 사이의 비례성이 교란됩니다. 상당한 포화가 발생하면 Ia가 증가함에 따라 자속 Ф가 실제로 증가하지 않습니다. 초기 부분(자기 시스템이 포화되지 않은 경우)의 종속성 M=f(Ia) 그래프는 포물선 모양을 띠고 포화되면 포물선에서 벗어나고 큰 부하 영역에서 직선으로 바뀝니다.
시리즈 권선 브러시 DC 모터는 저속에서 토크가 높고 무부하 상태에서는 고속으로 발전합니다. 이 전기 모터는 고정자와 회전자의 전류가 부하 상태에서 증가하기 때문에 높은 토크를 개발해야 하는 장치(크레인 및 윈치)에 이상적입니다. PMDC 모터 및 션트 권선 브러시 DC 모터와 달리 시리즈 권선 DC 모터는 속도 제어의 정확한 특성이 없으며, 계자 권선의 단락 회로의 경우 제어 불가능해질 수 있습니다.

복합 권선 DC 모터
복합 권선 브러시 DC 모터에는 두 개의 계자 권선이 있으며, 그 중 하나는 전기자 권선과 병렬로 연결되고 두 번째 권선은 직렬로 연결됩니다. 권선의 자화력 간의 비율은 다를 수 있지만 일반적으로 권선 중 하나가 큰 자화력을 생성하고 이 권선을 주 권선이라고 하고 두 번째 권선을 보조 권선이라고 합니다. 권선이 직렬 계자가 분로 계자를 돕도록 연결되면 모터를 누적 복합 브러시 DC 모터라고 합니다. 반면에 권선이 두 계자가 서로 반대되도록 연결되면 모터를 차동 복합 브러시 DC 모터라고 합니다. 누적 복합 브러시 DC 모터의 속도 특성은 분로 권선과 직렬 권선 DC 모터의 속도 특성 사이에 있습니다. 권선의 반대 연결(차동 복합)은 일정한 회전 속도를 얻거나 부하가 증가함에 따라 회전 속도를 증가시켜야 할 때 사용됩니다. 따라서 복합 권선 DC 모터의 성능 특성은 주된 역할을 하는 계자 권선의 종류에 따라 션트 또는 직렬 권선 브러시 DC 모터의 성능 특성과 비슷합니다.
복합 브러시 DC 모터는 션트 및 직렬 권선 브러시 DC 모터의 성능 특성을 가지고 있습니다. 저속에서 토크가 높고, 직렬 권선 브러시 DC 모터와 션트 권선 브러시 DC 모터와 같은 좋은 속도 제어를 가지고 있습니다. 복합 권선 브러시 DC 모터의 폭주는 션트 전류가 0으로 감소해야 하고 직렬 필드 권선이 단락되어야 하기 때문에 덜 발생할 가능성이 있습니다.

브러시 DC 모터가 사용되는 환경은 브러시 DC 모터 및 시스템의 다른 전기 및 전자 장치의 수명 주기에서 중요한 역할을 합니다. 건조하고 따뜻한 환경은 브러시의 마모를 증가시키고 정류자와 베어링의 고장을 빠르게 진행시켜 궁극적으로 모터의 수명을 단축시킬 수 있습니다. 브러시 DC 모터를 강제 공기로 외부 냉각하는 더 시원한 환경에서 작동시키면 브러시 DC 모터의 성능이 더 좋아질 수 있습니다. 그러나 온도가 극심하게 떨어지면 브러시 DC 모터 윤활유의 점도가 높아져 더 높은 전류로 작동할 수 있습니다.

다음 환경 및 안전 고려 사항은 Brush DC Motor 시스템의 모든 작동, 서비스 및 수리 단계에서 준수해야 합니다. 이러한 예방 조치를 준수하지 않으면 Brush DC Motor 및 컨트롤러(사용하는 경우)의 설계, 제조 및 의도된 사용에 대한 안전 표준을 위반하게 됩니다. 잘 제작된 Brush DC Motor를 사용하더라도 제품을 부적절하게 작동 및 설치하면 위험할 수 있습니다. 사용자는 부하 및 작동 환경과 관련하여 예방 조치를 준수해야 합니다. 고객은 궁극적으로 Brush DC Motor 시스템의 적절한 선택, 설치 및 작동에 대한 책임을 집니다.

브러시 DC 모터를 사용하는 분위기는 전기/전자 장비의 양호한 일반 관행에 도움이 되어야 합니다. 가연성 가스, 먼지, 오일, 증기 또는 습기가 있는 곳에서 브러시 DC 모터를 작동하지 마십시오. 실외에서 사용하는 경우 브러시 DC 모터와 컨트롤러는 적절한 공기 흐름과 냉각을 제공하는 동시에 적절한 덮개로 요소로부터 보호해야 합니다. 습기는 감전 위험을 일으키거나 시스템 고장을 유발할 수 있습니다. 모든 종류의 액체 및 증기를 피하는 데 충분한 고려가 필요합니다. 애플리케이션에 특정 IP 등급이 필요한 경우 공장에 문의하십시오. 브러시 DC 모터와 컨트롤러는 응축, 먼지, 전기적 노이즈, 진동 및 충격이 없는 환경에 설치하는 것이 좋습니다.

또한, 정전이 아닌 보호 환경에서 Brush DC 모터 시스템을 사용하는 것이 좋습니다. 노출된 회로는 항상 적절하게 보호되거나 둘러싸여 있어야 하며, 사람이 전기 회로에 무단으로 접촉하는 것을 방지해야 합니다. 전원이 공급되는 동안에는 어떠한 작업도 수행해서는 안 됩니다. 전원이 켜져 있을 때는 커넥터를 꽂거나 뽑지 마십시오. 전원을 끈 후 Brush DC 모터와 컨트롤러 시스템에서 검사 작업을 하기 전에 최소 5분 동안 기다리십시오. 전원을 끈 후에도 컨트롤러 내부 회로의 커패시터에는 여전히 전기 에너지가 남아 있기 때문입니다.