혼합 전도율 가공 로터(MCFR)를 사용한 농형 유도 전동기 성능 개선 신규 방법

이 소개 논문은 "[North West University]"에서 발행한 논문 "[Novel Method of Improving Squirrel Cage Induction Motor Performance by using Mixed Conductivity Fabricated Rotors (MCFR)]"에 기반합니다.

1. 개요:

• 제목: 혼합 전도율 가공 로터(MCFR)를 사용한 농형 유도 전동기 성능 개선 신규 방법 (Novel Method of Improving Squirrel Cage Induction Motor Performance by using Mixed Conductivity Fabricated Rotors (MCFR))
• 저자: Constantin Danut PITIS
• 발행 연도: 2006
• 발행 학술지/학회: North West University (Faculty of Engineering)
• 키워드: 유도 전동기, 농형 회전자, 응용 공학, 광산 산업 (Induction motors, squirrel cage rotors, application engineering, mining industry)

2. 초록:

이상적인 농형 전동기는 가변적인 회전자 저항을 가져야 하며, 정지 시에는 크고 속도가 증가함에 따라 감소해야 합니다. 해외에서 설계된 고임피던스 회전자는 이러한 조건을 충족시키려 하지만, 주로 사용되는 것은 이중 농형 회전자와 다이캐스트 알루미늄 회전자입니다. 그러나 남아프리카 석탄 광산 산업에서 이러한 회전자들은 높은 고장률과 막대한 재정적 손실을 기록했습니다. 결과적으로, 이전에 무시되었던 기본 조건을 준수할 수 있는 대안적인 회전자 유형에 대한 시장의 요구가 나타났습니다:

• 수명 연장을 통한 높은 신뢰성
• 낮은 총 소유 비용
• 시장에서 구할 수 있는 부품을 사용한 쉬운 재생산
• 경쟁력 있는 가격에서의 특정 성능 안정성

수년에 걸쳐 농형 회전자 설계에는 단 두 가지 원칙만이 암묵적으로 받아들여졌습니다:

1. 단일 농형 회전자의 경우, 회전자 주위의 원주 방향으로 농형 바는 동일한 원통형 쉘에 동일한 모양과 동일한 전도율로 배치됩니다.
2. 이중 농형 회전자의 경우, 위와 동일한 규칙이 적용되지만, 반경 방향으로 바는 다른 모양과 일반적으로 다른 전도율을 가집니다.

본 발명은 새로운 원리, 즉 "농형 회전자 주위의 원주 방향으로 농형 바는 다른 전도율과 동일한 모양을 가질 수도 있고, 또는 다른 전도율과 다른 모양을 가질 수도 있다"는 원리에 기반합니다.

혼합 전도율 가공 로터(MCFR)는 이 새로운 원리에 기초하여 설계 및 제조되며, 남아프리카의 혹독한 광산 조건을 견딜 수 있습니다.

특허 출원 이후, 본 발명은 유명 석탄 광산 회사의 연속 채광기에 동력을 공급하는 특수 회전자 세트로 구체화되었으며, 이 회사는 특정 수입 다이캐스트 알루미늄 회전자 교체에만 연간 약 5백만 랜드를 지출하고 있었습니다.

위에서 언급한 기본 조건을 완전히 준수하면서, 이 특허는 다양한 기술적 및 경제적 이점을 제공하여 광산 공정 효율성을 기대 이상으로 향상시킵니다.
본 논문은 특정 엔지니어링 응용 분야의 요구 사항을 충족시키기 위해 회전자 설계를 변경함으로써 MCFR의 설계 적응성을 설명하며, 이는 드라이브 설계의 기본 라인입니다.
이 특허는 공정 효율성을 높이는 남아프리카의 새로운 추세의 일부입니다. 이는 남아프리카 경제에 긍정적인 영향을 미치는 전용 모터 설계의 큰 가능성을 제공합니다. 몇 가지 사회경제적 이점은 상당한 연구 가치가 있습니다:

• 현지에서 제조되므로 MCFR은 국가의 경제적 의존도를 줄일 수 있습니다.
• 특별한 전문 지식이 필요하지 않으므로 MCFR은 과도한 투자 없이 모든 수량과 크기로 생산될 수 있습니다.
• MCFR은 시장에서 대안 옵션(제품 상호 교환성)과 건전한 경쟁(수출 잠재력 포함)을 제공합니다.
• 이 특허는 재자본화 과정(남아프리카 경제 및 산업 환경에서 매우 부담이 큼) 동안 모터 제조업체와 최종 사용자의 재정적 제약을 완화하는 사업 지속 가능성 조건을 보장합니다.

3. 서론:

이 밀레니엄은 효율성(EFFICIENCY)이라는 새로운 추세를 강조하며, 이는 에너지 및 원자재 위기와 새로운 통화 정책에 의해 주도되어 남아프리카 산업과 같은 산업에 큰 영향을 미치고 있습니다 [Ref. [1], Ref. [2]]. 특히 남아프리카 광산 산업은 혹독한 조건에서 사용되는 해외 설계 전기 모터의 성능과 신뢰성 문제에 직면했습니다 [Ref. [3]]. 이로 인해 특정 응용 분야에 맞춰진 "전용 모터"에 대한 필요성이 대두되었으며, 높은 신뢰성, 연장된 수명, 낮은 총 소유 비용(TOC) (Figure 1.1에 도시됨), 그리고 안정적인 성능에 중점을 두었습니다. 특히 공정 속도 증가는 효율적으로 관리되지 않으면 종종 더 높은 운영 비용으로 이어졌기 때문입니다 (Figure 1.2) [Ref. [4], Ref. [5], Ref. [6]]. 중요한 문제는 연속 채광기와 같이 까다로운 응용 분야에서 다이캐스트 알루미늄 회전자와 같은 기존 회전자 유형의 높은 고장률로, 상당한 재정적 손실을 초래했습니다 [Ref. [7]]. 이 연구는 이러한 문제에 대한 새로운 해결책으로 혼합 전도율 가공 로터(MCFR)를 소개하며, 새로운 전용 모터와 기존 모터의 수리/업그레이드 모두를 위한 대안을 제공합니다 [Ref. [8], Ref. [9]]. MCFR은 기존 회전자 설계의 한계를 해결하여 광산에서의 기술 및 경제적 성능을 개선하는 것을 목표로 합니다.

4. 연구 요약:

연구 주제의 배경:

이상적인 농형 모터는 가변적인 회전자 저항을 필요로 합니다 – 정지 시에는 높고 속도가 증가함에 따라 감소합니다. 남아프리카 석탄 광산과 같은 까다로운 산업에서 사용되는 기존의 고임피던스 회전자(이중 농형, 다이캐스트 알루미늄)는 종종 고장나 막대한 재정적 손실을 초래합니다 (초록, 제1장). 이는 혹독한 작동 조건을 견딜 수 있는 향상된 신뢰성, 수명 및 비용 효율성을 갖춘 대체 회전자 설계의 필요성을 강조했습니다 (초록, 제1.6장).

이전 연구 현황:

전통적인 농형 회전자 설계는 두 가지 주요 원칙을 따랐습니다: 1) 단일 농형 회전자는 원주 방향으로 동일한 모양과 전도율을 가진 바를 가집니다 (Figure 5.2). 2) 이중 농형 회전자도 이 원주 방향 규칙을 따르지만 반경 방향으로는 다른 모양과 전도율을 가진 바를 가집니다 (Figure 5.3) (초록, 제5.3장). 회전자 성능을 개선하려는 시도에는 다양한 재료와 설계가 포함되었으며, 다이캐스트 알루미늄 및 가공 구리 또는 황동 회전자 등이 있었지만, 특정 응용 분야, 특히 열 응력(Photo 4.9), 기계적 고장(Photo 3.1) 및 특수 설계 제조 비용과 관련하여 한계가 있었습니다 (제3장, 제4장, 제5.1장). 예를 들어, Loher, Damel 및 Luck & King은 Voest Alpine Mining and Tunnelling (VAMT) 기계용 회전자를 공급했으며, 각각 남아프리카 조건 하에서 특정 장단점과 고장 모드를 가지고 있었습니다 (제5.1장, Photo 5.1).

연구 목적:

본 연구는 특히 남아프리카 광산 산업과 같이 혹독한 응용 분야에서 농형 유도 전동기의 성능, 신뢰성 및 비용 효율성을 개선하기 위해 새로운 회전자인 혼합 전도율 가공 로터(MCFR)를 개발하는 것을 목표로 했습니다 (초록, 제1.8장). MCFR은 조절 가능한 성능 특성(Figure 2.1), 연장된 수명 및 절감된 총 소유 비용을 제공함으로써 기존 고임피던스 회전자의 단점을 극복하도록 설계되었습니다 (제1.6장, 제1.8장). 또한 수입 회전자에 대한 의존도를 줄이고 노후된 모터 수리를 위한 해결책을 제공하는 현지 제조 옵션을 제공하는 것을 목표로 했습니다 (초록, 제1.8장).

핵심 연구:

본 연구의 핵심은 혼합 전도율 가공 로터(MCFR)의 발명, 설계, 제조 및 검증입니다. MCFR의 기본 원리는 "농형 회전자 주위의 원주 방향으로 농형 바는 다른 전도율과 동일한 모양을 가질 수도 있고, 또는 다른 전도율과 다른 모양을 가질 수도 있다"는 것입니다 (초록, 제5.4장). 이는 단일 케이지 층의 원주 방향 바가 균일한 전통적인 설계와 대조됩니다. 본 연구는 두 가지 주요 MCFR 유형을 상세히 설명합니다: MCFR1 (동일한 바 프로파일, 다른 전도율, Figure 5.4) 및 MCFR2 (다른 프로파일 및 전도율) (제5.5장). 이 설계는 "딥 바 효과"(Figure 5.5)와 자속 및 전류 밀도에 대한 수학적 모델을 활용합니다 (제5.6장, Figure 5.6). 문제가 있는 다이캐스트 알루미늄 회전자(Figure 6.1)를 대체하기 위해 36kW 스피너 모터용 특정 MCFR1이 설계되었습니다 (Figure 6.2, Figure 6.3). 본 연구에는 이론적 분석, 제조 공정 (Figure 6.4, Figure 6.5, Photo 6.4, Photo 6.5, Photo 6.6, Photo 6.7), SABS 테스트를 통한 실험적 검증 (Figure 7.1, Figure 7.2) 및 장기 운영 성능 평가가 포함됩니다 (제6장, 제7장).

5. 연구 방법론

연구 설계:

본 연구는 다단계 접근 방식을 포함했습니다:

1. 문헌 검토, 남아프리카 광산 산업에서의 고장 분석 및 경제적 영향 평가를 통해 기존 고임피던스 회전자(이중 농형 및 다이캐스트 알루미늄)의 단점 파악 (제4장).
2. 바 전도율 및/또는 프로파일의 원주 방향 변화라는 새로운 설계 원리에 기반한 새로운 회전자 개념인 혼합 전도율 가공 로터(MCFR) 개발 (제5.4장).
3. MCFR의 이론적 모델링, 딥 바에서의 자속 밀도, 전류 밀도에 대한 수학적 표현 (Figure 5.5) 및 전체 회전자 성능 특성(슬립, 토크, 전류) 포함 (제5.6장, 5.8장, Figure 5.7).
4. 특히 36kW 스피너 모터 응용 분야를 위한 MCFR1 프로토타입 로터 설계 및 제조 (제6장). 여기에는 재료 선택, 적층 설계 (Figure 6.2, Figure 6.3) 및 조립 기술이 포함됨 (Figure 6.4, Figure 6.5).
5. SABS 및 기타 관련 표준에 따른 MCFR1 프로토타입의 포괄적인 테스트를 통한 실험적 검증, 무부하, 구속 회전자 (Figure 3.3), 온도 상승, 실속 테스트 및 특수 과도 테스트 포함 (제7.1장, 7.2장).
6. 연속 채광기 응용 분야에서 MCFR1 회전자의 1.8년간 장기 현장 테스트 및 현장 검증 (제6.6장, Photo 6.8, Photo 6.9, Photo 6.10, Photo 6.11, 제7.6.5장).
7. 실험 데이터 및 예상 수명에 기반한 MCFR과 기존 회전자 유형(Loher, Damel 등) 간의 성능 비교 분석 (제7.4장, Table 7.1, 제7.6.6장, Table 7.5).
8. TOC 및 예상 절감액을 포함한 MCFR의 기술적 및 경제적 평가 (제7.7장, Table 7.6, Table 7.7, Table 7.8, 제8.1장).

데이터 수집 및 분석 방법:

데이터는 다음을 통해 수집되었습니다:

• 광산 회사로부터의 기존 모터 고장 보고서 및 재정 손실 데이터 분석 (제4장).
• 모터 설계 프로그램(예: 전자기 설계용, 제6장, [Ref. [10]]에 언급됨)을 사용한 이론적 계산 및 시뮬레이션.
• 교정된 Schenk 동력계 및 컴퓨터화된 데이터 수집 시스템을 사용한 MCFR 프로토타입의 실험실 테스트 (제7.1장, Figure 7.1). 테스트에는 전압, 전류, 전력, 속도, 토크, 온도 및 진동 측정이 포함됨 (제7.2장).
• DOL 기동 전류 분석을 위한 오실로그램 (Figure 7.3).
• 장기간 현장 운영 후 MCFR 회전자의 물리적 검사 및 분석 (제6.6장, Photo 7.1).
  데이터 분석에는 다음이 포함되었습니다:
• 실험 결과와 이론적 예측 및 설계 사양 비교.
• 고장률 및 경제 데이터의 통계 분석.
• MCFR과 기존 회전자 간의 성능 비교 (Table 7.1, Table 7.2, Table 7.3, Table 7.4, Table 7.5, Table 7.6, Table 7.7, Table 7.8).
• 효율, 역률, 슬립, 기동 토크, 최대 토크 및 온도 상승과 같은 모터 매개변수 계산 (제7.2장).

연구 주제 및 범위:

본 연구는 특히 남아프리카 광산 부문과 같은 까다로운 산업 응용 분야에서 농형 유도 전동기의 성능과 신뢰성을 향상시키는 데 중점을 둡니다.
주요 연구 주제는 다음과 같습니다:

• 기존 고임피던스 회전자(이중 농형, 다이캐스트 알루미늄)의 고장 메커니즘 및 경제적 영향 (제4장).
• 원주 방향으로 혼합된 전도율 바를 기반으로 하는 가공 농형 회전자를 위한 새로운 설계 원리(MCFR) (제5장).
• 딥 바 효과의 이론적 분석 및 MCFR 설계에서의 응용 (제5.6장).
• MCFR의 설계, 제조 공정 및 최적화 (제6장).
• 기동 특성, 열 거동 및 작동 신뢰성을 포함한 MCFR 성능의 실험적 검증 (제7장).
• 기술적 성능, 수명 및 경제적 이점 측면에서 MCFR과 기존 회전자 기술의 비교 평가 (제7장, 제8장).
  범위는 주로 저전압 모터(예: 연속 채광기용 36kW 스피너 모터, Figure 7.2)에 초점을 맞추고 있지만, 그 원리는 더 광범위한 응용 분야를 가질 수 있습니다. 본 연구는 개념 개발에서 장기 검증에 이르는 전체 수명 주기를 다룹니다.

6. 주요 결과:

주요 결과:

본 연구는 혼합 전도율 가공 로터(MCFR)를 성공적으로 개발하고 검증하여, 특히 혹독한 광산 조건에서 사용되는 기존의 고임피던스 로터, 특히 다이캐스트 알루미늄 로터에 비해 상당한 개선을 입증했습니다.

1. 새로운 설계 원리 검증: 서로 다른 전도율(및/또는 프로파일)을 가진 원주 방향으로 배열된 바를 사용하는 핵심 원리는 모터 성능을 맞춤화하는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다 (제5장, 제7장). 36kW 스피너 모터용 MCFR1(동일 프로파일, 다른 전도율)은 기존 다이캐스트 알루미늄 로터와 비슷하거나 더 나은 성능을 보였으며 (Figure 5.1), 특히 고온 조건에서의 기동 토크 안정성에서 우수했습니다 (제5.7장, 제7.4장, Table 7.1).
2. 신뢰성 및 수명 향상: MCFR은 더 높은 신뢰성 지표를 나타냈습니다. MCFR의 예상 수명은 동일한 응용 분야에서 다이캐스트 알루미늄 로터(로터 1.6-2년, 모터 3-4년)에 비해 훨씬 길었습니다(예: 로터 MTBF 20년, 모터 10년) (Table 7.5, 제8.1장). 1.8년간의 연속 지하 운전 후 조사 결과 MCFR은 과부하, 핫스팟 또는 고조파 관련 문제의 징후 없이 우수한 상태를 유지했습니다 (제6.6장, Photo 6.9, Photo 7.1).
3. 향상된 열 성능: MCFR은 더 낮은 열 발생 수준을 보였습니다. 부하 및 DOL 기동당 회전자 온도 상승이 더 낮았습니다 (MCFR 150-160°C 대 Damel 알루미늄 210-220°C) (Table 7.4). 이는 고온 조건에서 더 많은 DOL 기동을 허용합니다 (MCFR 8회 대 Damel 2-3회) (Table 7.4). MCFR은 고정자 권선으로 과도한 열을 방출하거나 베어링으로 상당한 열을 전달하지 않았습니다 (Table 7.2, Table 7.3).
4. 안정적인 기동 성능: MCFR은 열적 안정 상태("HOT" 조건)에 도달한 후에도 매우 일정한 기동 토크를 유지했으며, 이는 기존 회전자에 비해 주요 이점입니다 (제5.7장, 제7.2.6장, 제7.2.7장). 기동 중 주요 기생 토크 없이 신뢰할 수 있는 토크를 제공했습니다 (제7.5.6장, Figure 7.4).
5. 경제적 이점: MCFR은 총 소유 비용(TOC) 절감을 통해 상당한 경제적 이점을 제공합니다. 36kW 스피너 모터의 경우, 로터당 연간 절감액은 R150,000으로 추정되었으며, MCFR만 사용할 경우 15년간 총 예상 절감액은 R2,258,000이었습니다 (Table 7.8, Table 8.1). 이는 MCFR이 수리 가능하므로 수명이 길고, 가동 중지 시간이 줄어들며, 수리 비용이 낮기 때문입니다 (제6.7장, 제8.1장).
6. 현지 제조 가능성: MCFR은 표준 공구와 재료를 사용하여 현지에서 제조할 수 있어 값비싼 수입 로터에 대한 의존도를 줄이고 경쟁력 있는 대안을 제공합니다 (초록, 제6.7장).

그림 이름 목록:

• Figure 1.1 특정 광산 공정을 구동하는 유도 전동기의 TOC 구조
• Figure 1.2 공정 속도 "v"의 함수로서 특정 비용 지표의 변화
• Figure 2.1 유도 전동기의 일반적인 속도-토크 곡선(STC) 예시
• Figure 3.3 일반적인 단락 시험 특성 그래프 (Ik = f(Uk) in p.u.) 로트 팁
• Figure 5.1 알루미늄 및 구리 로터가 장착된 36kW의 속도-토크 곡선
• Figure 5.2 로터 구성의 고전적 원리 1번 그림
• Figure 5.3 로터 구성의 고전적 원리 2번 그림
• Figure 5.4 MCFR1의 가장 간단한 버전 중 하나의 개략도
• Figure 5.5 누설 자속에 의해 연결된 딥 바의 단면
• Figure 5.6 상호 자속 및 유도 전압의 페이저 다이어그램
• Figure 5.7 모터 기동 중 MCFR1 리액턴스 및 저항비 변화
• Figure 6.1 초기 주조 알루미늄 및 가공 바 로터 슬롯 프로파일
• Figure 6.2 36kW 스피너 모터용 고정자 적층 설계
• Figure 6.3 MCFR1이 장착된 36kW 스피너 모터용 회전자 적층 설계
• Figure 6.4 MCFR1의 전기 회로 제조 지침
• Figure 6.5 MCFR1의 조립 도면
• Figure 7.1 테스트 베이의 기능 블록 다이어그램
• Figure 7.2 MCFR1 성능 확인에 사용된 스피너 모터의 3D 사진
• Figure 7.3 MCFR이 장착된 36kW의 DOL 기동 전류 오실로그램
• Figure 7.4 36kW 프로토타입의 속도-토크 곡선
• Photo 3.1 단락 링에서 로터 바 분리
• Photo 4.9 황동 바의 용융점에 도달하는 온도를 가진 "핫스팟"
• Photo 5.1 VAMT 36kW 스피너 모터용으로 특별히 제조된 황동 로터
• Photo 6.4 MCFR1, 36kW 스피너 모터용 샤프트에 로터 철심 팩 조립
• Photo 6.5 MCFR1에 장착된 다양한 바 전도율 순서
• Photo 6.6 고유한 단락 링이 장착된 MCFR1
• Photo 6.7 두 쌍의 단락 링으로 제조된 MCFR1
• Photo 6.8 1.8년간 지하에서 가동 후 반환된 MCFR 장착 스피너 모터
• Photo 6.9 1.8년간 지하에서 가동 후의 MCFR1
• Photo 6.10 보관 중 모터로 물 침투
• Photo 6.11 모터 인클로저 내 물로 인해 녹슨 고정자
• Photo 7.1 1.8년간 부하 운전 후 우수한 상태의 MCFR 철심

7. 결론:

본 연구는 기존의 고임피던스 이중 농형 및 다이캐스트 알루미늄 회전자가 남아프리카의 까다로운 석탄 광산 산업에서 높은 고장률과 상당한 재정적 손실을 나타낸다고 결론 내립니다. 이는 주로 원래 설계가 엄격한 현지 응용 공학 필수 요건을 충족하지 못하기 때문입니다. 원주 방향으로 변화하는 바 전도율 및/또는 프로파일이라는 새로운 원리를 기반으로 개발된 혼합 전도율 가공 로터(MCFR)는 이러한 단점을 성공적으로 해결합니다. MCFR은 기존 다이캐스트 알루미늄 회전자에 비해 우수한 신뢰성, 연장된 작동 수명 및 안정적인 성능을 제공하며, 특히 고온 조건에서 기동 토크를 유지하는 데 탁월합니다. 실험적 검증 및 장기 현장 테스트(1.8년)를 통해 MCFR의 설계 건전성과 혹독한 광산 조건을 견딜 수 있는 능력이 확인되었습니다. 경제적으로 MCFR은 수리 비용 절감, 가동 중지 시간 최소화, 값비싼 수입 회전자에 대한 수리 가능하고 현지에서 제조 가능한 대안을 제공함으로써 총 소유 비용을 크게 절감합니다. MCFR 특허는 중요한 발전을 나타내며, 광산 공정 효율성을 향상시키는 기술적 및 경제적 이점을 제공합니다 (제8.1장, Table 7.8, Table 8.1).

8. 참고문헌:

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• [4] Anglo Gold Ashanti; “Medium and High Voltage (3300, 6600 &11000 Volts) Squirrel Cage and Wound Rotors Induction Motors”, 438/11 Specification, Johannesburg, 1998.
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9. 저작권:

• 이 자료는 "Constantin Danut PITIS"의 논문입니다. "[Novel Method of Improving Squirrel Cage Induction Motor Performance by using Mixed Conductivity Fabricated Rotors (MCFR)]"에 기반합니다.
• 논문 출처: https://www.researchgate.net/publication/26989276

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연구자를 위한 주요 질문 및 답변

Q1. MCFR 설계의 근본적인 혁신은 기존 농형 회전자와 비교하여 무엇입니까?
A1. MCFR 설계는 동일한 원통형 쉘 내에서 회전자 바의 전도율 및/또는 프로파일을 원주 방향으로 변화시키는 원리를 도입합니다. 이는 원주 방향 층의 바가 모양과 전도율이 균일한 기존 회전자와 다릅니다. 이를 통해 맞춤형 모터 성능 특성을 구현할 수 있습니다.

Q2. 특히 남아프리카 광산 산업의 맥락에서 MCFR 개발의 주요 동기는 무엇이었습니까?
A2. 주요 동기는 혹독한 광산 조건에서 기존 고임피던스 회전자(이중 농형 및 다이캐스트 알루미늄)와 관련된 높은 고장률과 상당한 재정적 손실이었으며, 보다 신뢰할 수 있고 내구성이 뛰어나며 비용 효율적인 회전자 솔루션이 필요했습니다.

Q3. MCFR은 예를 들어 다이캐스트 알루미늄 회전자와 비교하여 어떻게 향상된 열 성능과 기동 특성을 달성합니까?
A3. MCFR의 혼합 전도율 설계는 더 나은 전류 분포와 열 관리를 가능하게 합니다. 결과적으로 전체 회전자 온도 상승이 낮아지고(예: MCFR의 경우 150-160°C, 유사한 다이캐스트 알루미늄 회전자의 경우 210-220°C) 고온 조건에서 더 많은 DOL 기동을 가능하게 합니다(MCFR의 경우 8회). 기동 토크는 모터가 열적 안정성에 도달한 후에도 매우 일정하게 유지됩니다.

Q4. MCFR 기술 채택의 주요 경제적 이점은 무엇입니까?
A4. MCFR은 더 긴 작동 수명(유사한 응용 분야에서 기존 회전자의 경우 1.5-4년에 비해 예상 모터 수명 10년, 회전자 MTBF 20년), 가동 중지 시간 감소, 수리 비용 절감(수리 가능하므로) 및 현지 제조 가능성을 통해 상당한 경제적 이점을 제공하여 총 소유 비용(TOC)을 낮춥니다. 36kW 스피너 모터당 연간 절감액은 R150,000으로 추정되었습니다.

Q5. 논문에서는 MCFR1과 MCFR2를 언급합니다. 주요 차이점은 무엇이며, 이 연구에서 주로 개발되고 테스트된 유형은 무엇입니까?
A5. MCFR1은 동일한 프로파일을 가지지만 원주 방향으로 배열된 다른 전도율을 가진 회전자 바를 특징으로 합니다. MCFR2는 다른 프로파일과 다른 전도율을 가진 회전자 바를 포함합니다. 본 연구는 주로 연속 채광기에 사용되는 36kW 스피너 모터용으로 MCFR1 유형을 개발, 설계 및 광범위하게 테스트했습니다.