정류기-인버터가 정류 전류를 사용하여 DC 모터를 구동하는 대신 AC 모터를 구동하는 데 사용되는 이유는 무엇입니까?

나는 정류기-인버터 시스템을 사용하여 AC 모터를 주 전원에 꽂는 대신 AC 모터를 구동하여 속도와 성능을 훨씬 더 잘 제어 할 수 있다는 이점을 이해합니다. 그러나 내가 이해하지 못하는 것은 : 인버터 회로를 공급하기 위해 원래 AC 전원을 DC로 변환해야하기 때문에이 DC는 다시 AC로 변환 한 다음 전송하는 대신 DC 모터로 직접 전송되지 않는 이유는 무엇입니까? AC 모터에?

DC 모터에는 효과적으로 하나의 변수가 있습니다. 모터에 얼마나 많은 전력을 공급하고 있습니까? AC 모터에는 전력과 주파수의 두 가지 변수가 있습니다. 저는 모터 전문가는 아니지만 AC 모터는 속도와 토크를 독립적으로 제어 할 수 있지만 DC 모터는 그렇지 않습니다. 방향 제어 또한 중요합니다. AC 모터의 방향은 공급되는 전원의 회전 방향으로 제어 할 수 있습니다. DC 모터의 방향은 그렇게 쉽게 제어되지 않습니다.

더 광범위하게, 모든 모터는 어딘가에 회전 자기장이 있기 때문에 작동합니다. 이 회전은 모터 내부에서 발생하거나 (자체 정류) 또는 모터로의 전원 공급이 자체적으로 회전하기 때문에 (외부 정류). DC 모터는 자체 정류해야합니다. DC가 정의 적으로 회전하지 않습니다.

모터 내부의 정류를 어떻게 달성합니까? 일반적으로 브러시 가 있거나 모터에 내장 된 인버터가 있습니다. 브러쉬가 마모되어 다른 단점이있는 것 같습니다. 그리고 모터에 인버터를 조립하려는 경우 모터 외부에 인버터를 배치하고 더 잘 제어 할 수있는 이유는 무엇입니까?

AC 모터는 일반적으로 DC 모터보다 훨씬 효율적이며 로터에 전기 접점이 필요하지 않기 때문에 더욱 안정적입니다.

BLDC 모터는 드라이브 회로가 내장 된 AC 모터입니다. 높은 전력 레벨에서는 제어 및 구동 회로를 모터 자체에서 분리하는 것이 좋습니다.

또한 영구 자석 (PM) 로터가있는 모터는 전력 처리 기능이 제한적입니다. 높은 전력 수준에서는 전기 자동차에서도 AC 유도 모터가 사용됩니다.

많은 종류의 AC 모터에서 회전 속도는 구동 전류의 주파수와 밀접한 관련이 있습니다. 많은 경우에, 초당 회전 수의 회전 속도는 초당 주기로 구동 주파수의 정확한 비율 (예 : 1/3)이거나 그렇지 않으면 드라이브에 의존하는 특정 양의 "슬립"을 뺀 정확한 비율입니다. 전압. 구동 전압을 변경하여 다양한 양의 미끄러짐을 허용함으로써 일부 AC 모터의 속도를 제어 할 수 있지만, 구동 주파수를 변화시키고 미끄러짐을 최소화하는 것이 더 효율적입니다.

사소한 양의 작업을 수행 할 수있는 거의 모든 모터는 일부 코일의 전류 극성을 주기적으로 전환해야합니다. 이것은 AC 모터와 마찬가지로 DC 모터에서도 마찬가지입니다. 대부분의 DC 모터는 기계식 정류자와 브러시를 사용하여 이러한 스위칭을 수행합니다. 서비스 나 교체가 필요하기 전에 유효 수명이 제한되는 경향이 있습니다. 일부는 전자 장치를 사용하여 실제 모터 전류를 전환하지만 본질적으로이를 "인버터 플러스 AC 모터"조합으로 바꿉니다.

많은 이유가있을 수 있습니다. 가장 분명한 것은 PMDC 모터의 브러시가 마모되어 환경에 따라 2000-5000 시간 후에 교체해야한다는 것입니다. AC 모터 (유도 및 PMSM, 일명 브러시리스 모터, 일명 BLDC 모터)는 20,000 시간 지속될 수 있습니다. 따라서 유지 보수가 필요없는 작동이 중요한 경우 AC 모터가 필요할 수 있습니다.

둘째, 어떤 종류의 속도 또는 토크 제어 를 수행하는 경우 DC 모터를위한 DC 만 있는 것은 아닙니다 . PWM DC가 있습니다. 그리고 일단 전자 장치를 사용 하면 PWM AC를 사용 하는 것과 크게 다르지 않습니다 .

셋째, 많은 현대 유도 모터 및 PMSM 제어는 필드 지향 제어라는 기술을 사용하여 작동합니다. 이러한 유형의 제어를 통해 저속 및 고속으로 모터 작동을 부드럽게 제어 할 수 있으며 토크 및 자 화장을 독립적으로 제어 할 수 있습니다. 브러쉬 / 정류기가 필드를 기계적으로 정렬하기 때문에 PMDC 컨트롤로는이 작업을 수행 할 수 없습니다. 따라서 이것이 중요한 경우 DC 모터보다 AC를 선택할 수 있습니다.

AC 모터의 또 다른 장점은 DC 모터처럼 브러시와 정류자를 사용하지 않는다는 것입니다. 이로 인해 많은 스파크 및 광대역 EM 노이즈가 발생합니다.

그러한 행동이 정말로 바람직하지 않은 환경이 있습니다 :)

AC 모터는 DC 모터보다 안정적입니다. DC 모터는 전기자에 흐르는 전류에서 출력 전력을 생성합니다. DC 모터는 정류기와 브러시로 전류를 전기자에 전달합니다. 전기자의 인덕턴스는 각 브러시가 전기자의 각 ​​연속 접점 바에서 연결을 끊을 때 아크를 유발합니다. 이로 인해 뼈대와 브러시가 구겨져 거칠어집니다. 거칠기는 뼈대와 브러시를 모두 착용합니다. AC 모터가 전자석 로터를 사용하는 경우 슬립 링과 브러시로 전류가 로터에 연결됩니다. 슬립 링의 브러시에서 전환이 없습니다. 이것은 DC 모터에 의해 삐걱 거리는 아크를 피합니다. 슬립 링 및 브러시는 DC 모터 브러시 및 정류기보다 여러 배 더 오래 지속됩니다. 대부분의 AC 모터는 유도 커플 링, 히스테리시스, 또는 로터의 영구 자석. 브러시리스 모터의 수명은 베어링 수명에 의해서만 제한 될 수 있습니다.

AC 모터는 DC 모터보다 더 제어 가능합니다. DC 모터 컨트롤러는 고정자 또는 전기자에 적용되는 전압 또는 전류에서 자기장을 변경할 수 있습니다. AC 모터 컨트롤러는 고정자 전압, 전류, 주파수 또는 위상 또는 회 전자 전류를 변경할 수 있습니다. 일부 AC 모터는 고정자의 자극 수를 변경할 수 있습니다. 이를 통해 AC 모터는 동등한 전력 수준의 DC 모터보다 넓은 작동 속도에서 전기를 동력으로 효율적으로 변환 할 수 있습니다.

내가 언급하지 않은 또 다른 측면은 순수한 사인파 입력이 공급 된 3 상 AC 모터가 모든 360도 회전을 통해 균일 한 토크를 생성한다는 것입니다. 간단한 DC 모터는 각 회 전자 극이 상대 고정자 극을지나 회전함에 따라 토크 변동이 발생합니다. 이는 정밀 가공과 같은 중요한 고려 사항이 될 수 있습니다.