단상 유도 모터의 구동 방법

단상 유도 모터(Single Phase Induction Motor)는 가정의 선풍기, 냉장고, 에어컨, 세탁기, 펌프 등 많은 곳에서 사용된다. 기본적으로 유도 모터는 3상으로 구동되기 때문에 단상으로 유도 모터를 구동하기 위해서는 특별한 구조를 가져야 한다. 단상 전원만으로는 유도 모터를 회전시킬 수 없다. 단상 전원에서 캐패시터를 사용하여 90도 위상차가 나는 2상의 전원을 만든다. 2상의 전원을 유도 모터에 인가하여 모터를 회전시킨다.

 

Split Phase Motor (SP)

SP 모터는 다음 그림과 같이 Main Winding과 Starting Winding으로 구성되고 Centrifugal Switch는 처음에는 ON 되어 있다가 일정 속도이상이 되면 OFF 된다. Starting Winding은 Main Winding에 비해 더 적은 권선수를 가지고 있기 때문에 인덕턴스가 더 작다.

 

 

위와 같은 회로에 흐르는 전류는 다음과 같다. 처음에는 Is와 Im의 위상차에 의해 모터가 구동하고 일정속도 이상에서는 Im에 의해서만 모터가 회전한다. 보통 역률(Power Factor)는 60~70%이고 효율은 50~60%이다.

 

 

Capacitor-Start Motor (CSIR)

CSIR 모터는 다음 그림과 같이 Main Winding과 Starting Winding으로 구성되고 Centrifugal Switch는 처음에는 ON 되어 있다가 일정 속도이상이 되면 OFF 된다.

 

 

위와 같은 회로에 흐르는 전류는 다음과 같다. 처음에는 Is와 Im의 위상차에 의해 모터가 구동하고 일정속도 이상에서는 Im에 의해서만 모터가 회전한다. 최초 기동시 캐패시터에의해 90도 위상차가 발생하기 때문에 기동 토크가 큰 장점이 있다. 보통 역률(Power Factor)는 60~70%이고 효율은 50~60%이다.

 

 

Permanently Split Capacitor Motor (PSC)

PSC 모터는 다음 그림과 같이 Main Winding과 Running Winding으로 구성되고 Running Winding는 계속해서 동작한다. Running Capacitor에 계속 전류가 흐르기 때문에 캐패시터는 작은 값을 사용한다.

 

 

위와 같은 회로에 흐르는 전류는 다음과 같다. Is와 Im의 위상차에 의해 모터가 구동 및 회전한다. Running Capacitor가 항상 동작하기 때문에 역률이 좋다는 장점이 있다. 보통 역률(Power Factor)는 80~100%이고 효율은 55~65%이다.

 

 

Capacitor Start-Capacitor Run Motor (CSCR)

CSCR은 다음 그림과 같이 위의 Starting Capacitor와 Running Capacitor를 모두 사용하여 각각의 장점을 가지는 방식이다. 보통 역률(Power Factor)는 80~100%이고 효율은 55~65%이다.

 

 

☞ 단상유도모터의 역회전