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제목 Injection Molding Machine - 전기의 기초 ③
작성자 플라스틱코리아
글정보
Date : 2020/09/25 09:48

Injection Molding Machine

전동식 사출성형기

자료제공 _ LS엠트론 기술교육아카데미

 

부품의 특성 및 동작원리

전동기(Motor)

 

전류가 자기장 속에서 받는 힘을 이용해?전기에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치이다. 대부분의 전동기는?회전운동의 동력을 만들지만 직선운동을 생산하기도 한다. 발전기는 전동기와 반대되는 장치로서?역학적에너지를 이용해 전기를 생산한다. 전동기와 발전기는 서로의 역할을 바꿔 대신할 수 있다.

 

1. 교류 동기 전동기

• 동기속도 장점

- 속도가 일정하다.

- 유도전동기에 비해 효율이 좋다.

• 동기속도 단점

- 보통 속도 조정을 할 수 없다.

- 여자용의 직류 전원을 필요로 하며 설비비가 많이 든다.

2. 교류 유도전동기

3상 유도전동기는 바깥쪽의 고정자와 안쪽의?회전자가 모두 얇은 강판으로 쌓아올려서 만들어져 있으며 거기에 각각 슬롯을 내고 있다. 고정자 슬롯에는 코일을 넣는다.

3상의 각 상(相)이 1개의 코일인 예는 없으며 적어도 몇 개의 코일을 사용하기 때문에 고정자의 슬롯수는 24, 36, 48, 64 등이며 많은 것은 수백에 달한다. 각 상의 코일은 공간에서 120°씩 이동시켜서 배치한다. 회전자에는 피복되지 않은 동봉(銅棒)이나 알루미늄의 주물을 슬롯 속에 넣는 농형(籠型)이라 불리는 것과 3상 권선으로 하는 권선형이 있다.

 

3. 기동법

전전압(全電壓) 직입기동 : 소형 유압식 사출기

개요 : 전동기에 최초부터 전전압을 인가하여 기동

장점: 전동기 본래의 큰 가속 토크가 얻어져 기동 시간이 짧다. 부하를 연결한 채로 기동이 가능. 값이 싸다.

단점 : 기동 전류가 크고 이상 전압 강하의 원인이 된다.

특성 : 기동 전류ISt : 500 ~ 1000%

기동 토크TSt : 100% 이상

가속성 : 최대 기동 토크, 기동 시 부하에 가해지는 쇼크가 크다. 전원 용량이 허용되는 범위 내에서는 가장 일반적인 기동 방법으로 가능한 이 방식이 가장 유리하다.

 

Y-△기동 : 중대형 유압식 사출기

개요 : △결선으로 운전하며 전동기를 기동 시만 Y로 결선을하여 기동 전류를 직입 기동 시의 1/3로 줄인다.

장점: 최대 기동 전류에 의한 전압강하를 경감시킬 수 있다. 감압 기동 가운데서는 가장 싸고 손쉽게 채용할 수 있다.

단점 : 최소 기동 가속 토크가 작으므로 부하를 연결한 채로 기동할 수 없다. 기동한 후 운전으로 전환 될 때 전전압이?인가되어 전기적, 기계적 쇼크가 있다.

특성 : 기동 전류ISt :33.3%, 기동 토크TSt :33.3%

가속성 : 토크의 증가가 적다, 정동 토크가 적다.

          5.5KW 이상의 전동기로 무부하 또는 경부하로 기동이 가능한 것, 강압 기동에서는 가장 일반적이다.

4. 주파수가 60Hz에서 50Hz로 감소한 경우

1) 속도 감소(Ns ∝ f)

2) 자속 증가 Ф = 1/freq

3) 역률 cos θ 저하(속도저하-출력감소)

2.2 인버터

반도체 소자의 스위칭 기능을 이용해 직류전력을 교류전력으로 변환해주는 장치로서 직류 → 교류변환을 역변환이라 하며, 이것을 수행하는 장치를 의미함. 반대로 교류 → 직류변환을 순변환, 장치를 컨버터(converter)라 한다. 사이리스터(Thyristor), GTO(gate turn off), 파워트랜지스터(power transistor), IGBT(insulated gate bipolar transistor) 등을 스위칭(switching:전류의 on, off) 소자(component, element)로 한 정지형 인버터(static inverter)는 무정전전원, 형광등 등에 사용하는 CVCF(고정전압 고정주파수)와, 유도전동기·동기전동기를 구동하는 VVVF(variable voltage variable frequency, 가변전압 가변주파수)로 대별된다.

 

 Chopping : t1의 펄스폭 → 평균전압 조절(Variable Voltage)

 Switching : 스위치 주기 → 출력 주파수 변화(Variable Frequency)

 

1. 3상 교류의 발생

PWM(Pulse Width Modulation)

단상 혹은 3상 PWM(Pulse Width Modulation) 전압형 콘버터(2상 병렬 접속) GTO Thyristor 혹은 IGBT를 이용한 전력변환장치

파워부는 AC서보모터를 구동하기 위한 전류를 공급하는 부분이다.

 

컨버터부는 교류인 상용전원을 직류전원으로 변환하는 부분이다. 여기는 정류기와 대용량 콘덴서로 구성된다. 직류를 교류로 변환하는 부분을(협의의) 인버터라고 말한다.

DC = 입력 전압(AC) * √2

인버터에 공급되는 전원은 외부에서 AC 전원을 입력받아 정류기와 평활 콘덴서를 거쳐 직류로 변환되는데 위와 같은 전압을 기준으로 한다.

 

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