04.전동기 및 전열기, 권선형유도전동기, 펌프용/권상용 전동기, 전열기 용량선정, 절연물 허용 온도
1. 3상 유도전동기 기동법
1) 농형 유도 전동기 기동법
(1) 전전압 기동 (직입 기동)
① 기동 장치를 따로 사용하지 않고 직접 정격 전압을 인가
② 5[kW] 이하
(2) Y-△ 기동
: 기동전류 제한을 위해 Y 결선으로 기동하고 정격 속도에 가까워지면 △ 결선으로 운전. 5~15[kW] 이하
① 기동 전류 : 전전압 기동시의 1/3 배
② 기동 전압 : 전전압 기동시의 1/√3 배
③ 기동 토크 : 전전압 기동시의 1/3 배
(3) 기동 보상기법
① 단권변압기의 탭을 이용하여 정격 전압의 50~80 [%] 의 감전압 기동
② 정격 속도에 이르면 전전압으로 운전. 15 [kW] 이상에 사용
(4) 리액터 기동
: 농형 유도전동기의 1차 측에 리액터를 설치하여 리액턴스에 의해 인가되는 전압을 감전압하여 기동
(리액터에 의해 전압 떨어짐)
2) 권선형 유도 전동기
(1) 2차 저항 기동법 : 비례추이의 원리 이용
( 여기서, R : 외부 삽입 저항 )
(2) 기동 전류는 제한, 기동 토크는 크게
2. 3상 유도전동기 제동법
1) 발전제동
3상 유도전동기의 1차 권선을 전원에서 분리하여 직류여자전류를 통해 발전기로 동작시켜 제동하는 방식.
발생전력은 저항에서 열로 소모
2) 회생제동
3상 유도전동기를 전원에서 분리하여 발전기로 동작시켜 발생된 유도기전력을 전원전압보다 크게 하여 발생전력을 전원으로 되돌리는 제동법
3) 역상제동(플러깅)
3상 유도전동기를 운전 중 급히 정지시킬 경우, "3선 중 2선의 접송을 바꾸어 접속하여" 회전자의 방향을 반대로 하여 유도제동기로 동작되는 방법
3. 3상 유도전동기 속도 제어
1) 농형 유도 전동기
(1) 주파수 변환법
① 유도 전동기의 전원주파수를 변환하는 방법
② 역률이 양호하며 연속적인 속도제어가 되지만 전용의 전원이 필요
③ 주로 인견공장의 pot motor, 선박의 전기추진기 등에 사용
(2) 극수 변환법
① 유도 전동기의 극수를 바꾸는 방법
② 극수가 다른 권수 2개를 넣어 2~4단 정도의 단계적으로 속도 제어
(3) 전압 제어법
: 유도전동기의 전원전압을 조정하는 방식
(여기서 s 는 슬립)
2) 권선형 유도 전동기
(1) 2차 저항법 : 비례추이를 이용한 것. 2차 회로에 저항을 삽입하여 토크에 대한 슬립 s 를 바꾸어 속도제어 하는 방식
(2) 2차 여자법 : 유도전동기의 회전자 권선에 회전자기전력(=sE_2) 과 같은 주파수의 전압을 인가하는 속도제어 방식. 효율이 우수하며 광범위한 속도제어 가능
(3) 종속접속법 : 2대 이상의 유도전동기를 연결하여 기계적 축을 직결해서 속도를 제어
① 직렬 종속법
② 차동 종속법
③ 병렬 종속법
(4) 유도전동기의 특성
① 무부하 전류 : 무부하전류는 주파수에 반비례
② 온도상승 : 온도는 주파수에 반비례 (무부하전류 즉, 리액터에 전류가 증가하므로 )
③ 속도 : 회전속도는 주파수에 비례
3) 3상 유도전동기의 슬립 측정 방법
(1) 직류밀리볼트계법
(2) 수화기법
(3) 스트로보스코프법
4. 단상 유도 전동기의 기동 방식
1) 기동토크가 큰 순서 배열
반발 기동형 > 반발 유도형 > 콘덴서 기동형 > 분상 기동형 > 셰이딩 코일형 > 모노사이클릭형
2) 기동장치가 필요한 이유
단상에서는 교번자속이 발생하므로 회전자계를 얻을 수 없으므로 기동장치를 이용하여 기동토크 발생
5. 3상 유도 전동기의 효율
여기서, 문제에서 주어지는 전압은 정격전압이며 주어지는 [kW], [HP] 는 출력
6. 각종 전동기의 용량 산정
1) 펌프용 전동기 [kW]
여기서,
2) 권상용 전동기 (엘리베이터용 전동기)
여기서,
7. 전열기의 용량 산정
여기서,
8. 전동기 소손방지를 위한 과부하 보호 장치
(1) 전동기 보호용 배선용 차단기
(2) 열동계전기
(3) 전동기용 퓨즈
(4) 정지형 계전기(전자식계전기, 디지털식계전기 등)
9. 절연물 허용 온도
| 종류 | Y 종 | A 종 | E 종 | B 종 | F 종 | H 종 | C 종 |
| 최고사용온도[℃] | 90 | 105 | 120 | 130 | 155 | 180 | 180 초과 |
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