공과대학工科大學 전기과 유도기 레포트

소개글

공과대학工科大學 전기과 유도기 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 유도기의 원리 및 구조
2. 3상 유도 전동기의 이론
3. 유도 전동기 토크 특성
4. 3상 유도전동기의 기동 및 속도 제어
5. 단상 유도 전동기

본문내용

단상 유도 전동기 : 단상 교류전원 인가 => 교번 자계 발생
2. 3상 유도 전동기의 이론
(1) 회전수와 슬립
회전자계 발생 (고정자) => 유도전류 발생 (회전자)
발생 (회전자) => N회전 (회전자)
[1] 슬립 : 전동기의 회전속도를 나타내는 상수
① 정지 상태 : s = 1( N =0)
② 동기속도 회전 : s = 0 (N = )
③ 전부하 운전 : s = 2.5∼5[%]
∴ 슬립의 범위 : 0 < s <1
④ 상대 속도 : s = -
⑤ 전동기 속도 :
⑥ 속도 - 토크 특성 :
1)
2)
⑦ 역회전시 슬립 :
∴ 제동기의 슬립 범위 : 1< s < 2
[정리] 슬립과 속도 특성
동기속도
상대 속도
실제 속도
1
(2) 유도 기전력
정상시 유도 전동기의 등가 회로
[1] 정지시 유도 기전력 ( s=1)
① ( 정지 상태 )
②
[2] 운전시 유도 기전력
∴
① ( 슬립주파수)
②
③
(3) 유도전동기의 전력변환
[1] 2차 전류
정지시 :
회전시 :
[참고] : 기계적인 2차 출력을 발생시키는 상수
전부하 토크와 같은 토크로 기동하기 위한 저항
[2] 2차 역률
[3] 2차 입력
[4] 2차 동손
∴
[5] 2차 출력 = 2차 입력 - 2차 동손
∴
[6] 2차 효율 :
∴
3. 유도 전동기 토크 특성
(1) 3상 유도 전동기의 토크 특성
①
=> ( 일정)
②
(2)토크와 공급 전압의 관계
∴ ∝
(3) 토크와 슬립의 관계
[1] 1차 부하 전류
[2] 2차 입력
[3] 토크
[4] 기동 토크 ( s = 1 )
①
② 최대 토크 슬립
③ 최대 토크
최대 토크의 크기는 2차 저항 및 슬립에 관계없이 일정하다.
(4) 비례추이 ( 권선형 전동기 )
토크 :
최대 토크 슬립 :
=> 2차 저항 증가 => 슬립 증가 => 속도 감소 => 토크 증가
비례추이 : 권선형 유도전동기에 기동시 2차에 외부저항을 삽입하여 2차 저항을 2배 3배로 증가시키면 슬립도 2배 3배로 비례하여 증가하기 때문에 기동시 속도는 작아지고 토크는 증가한다. 이때 2차 저항이 증가하는 만큼 비례해서 슬립이 증가하기 때문에 최대토크 는 항상 일정하다.
[1] 기동시 전부하 토크와 같은 토크로 기동하기 위한 외부저항
[2] 기동시 최대토크와 같은 토크로 기동하기 위한 외부저항
[3] 비례 추이 할 수 있는 것 : 1차 전류, 역률, 1차 입력
비례추이 할 수 없는 것 : 출력, 효율, 동손
(5) 유도 전동기의 원선도 ( Heyland : 원선도 )
유도 전동기 1차 부하 전류의 선단의 부하의 증감과 더불어 그리는 그 궤적이 항상 반원주상에 있는 것을 이용하여 유도 전동기의 효율 및 역률 들을 구하기 위한 원선도
1) 원선도 작성 시험
① 저항 측정 시험 : 1차 동손
② 무부하 시험 : 여자전류, 철손
③ 구속시험 (단락시험) : 2차 동손
[2] 원선도 특성
① 전부하 효율 :
② 2차 효율 :
③ 슬립 :
4. 3상 유도전동기의 기동 및 속도 제어
(1) 권선형 전동기
[1] 2차 저항 기동법 ( 기동 저항기법)
[2] 괴르게스법
(2) 농형유도 전동기
[1] 전전압 기동법 ( 직입기동) : 5[KW]이하
기동전류 : 정격전류의 4∼6배 정도
[2] 감전압기동법 : 기동법, 기액터기동법 (=> 콘도르파법), 1차 저항 기동법, 기동 보상기법
① 기동법 : 기동전류 배 감소 기동토크 배 감소
②기동 보상기법 : 15[KW]이상, 3상 단권 변압기(탭 변압기)
(3) 유도 전동기의 속도 제어
농형 전동기 :극수변환법, 주파수 제어법, 전압제어법
권선형 전동기 : 2차저항 제어법( 슬립제어 ), 2차 여자 제어법( 슬립제어 )
[1] 극수 변환법 : 고정자 권선의 접속 상태를 변경하여 극수를 저절하는 방식
[2] 주파수 제어법 : SCR등을 이용하여 전동기 전권의 주파수를 변환하여 속도를 조정하는 방식
선박 추진용 전동기, 인견 방지공자의 포트 모터
[3] 1차 전압 제어법 : 유도전동기의 토크가 전압의 2승에 비례하는 특성을 이용 하여 부하 운전시 슬립을 변화시켜 속도를 제어하는 방식
① SCR : 전동기 1차 측에 양방향으로 전류가 흐를수 있는 SCR을 접속하여 제어하는 방식
② 리액터 : 전동기 1차 측에 접속한 리액터의 리액턴스 변화에 의해 전압을 제어하는 방식
[4] 종속법(권선형) : 극수가 서로 다른 전동기 2대를 전기적, 기계적으로 종속시켜 전체 극수를 변화 시킴으로써 속도를 제어하는 방식
① 직렬 접속 : ② 차동 접속 :
③ 병렬 접속 :
[5] 2차 저항 제어법 ( 슬립제어 ) : 비례추이의 원리를 이용한 것으로 2차 회로에 저항을 넣어 같은 토크에 대한 슬립 S를 변화시켜 속도를 제어하는 방식
① 장점
· 구조간단, 제어 조작이 용이하다.
· 속도 제어용 저항기를 기동용으로 사용할 수 있다.
② 단점
· 저항을 이용하므로 속도 변화량에 비례하여 효율이 저하된다.
· 부하변동에 대한 속도 변동이 크다.
[6] 2차여자법(슬립 제어) : 유도 전동기 회전자의 회부에서 슬립링을 통하여 슬립 주파수 전압을 인가하여 회전자 슬립에 의한 속도를 제어하는 방식.
① (슬립 주파수 전압)를 와 같은방향으로 인가 : 속도 증가
② (슬립 주파수 전압)를 와 반대 방향으로 인가 : 속도 감소
=> (슬립 주파수 전압)의 공급방식에 의한 분류
1) 크래머 방식 : 직류 전동기의 계자를 젱하여 회전수를 변환하는 방식(정출력 제어)
2) 세르비어스 방식 : 직류 전동기 대신 역변환부(인버터)의 제어각을 변화시켜 회전수를 변 환하는 방식
(4) 유도 전동기의 이상현상
[1] 크로우링 현상
농형 전동기에서 고정자와 회전자의 슬롯수가 적아하지 않을경우에 발생하는 현상으로서 유도전동기의 공극이 일정하지 않거나 계자에 고조파가 유기될때 전동기가 정격속도레 이르지 못하고 정격속도 이전의 낮은 속도에서 안정되어 버리는 현상 (소음발생)
=>방지대책 : 사구 채용
[2] 괴르게스 현상
권선형 유도 전동기에서 전동기가 무부하 또는 경부하로 운전 중 고주파 발생들으로 인하여 한상이 단선되어 결상되더라도 2차 회로에는 단상 전류가 지속적으로 흘러 전동기가 정격속도

키워드

공과대학 전기과 유도기 레포트,   회전원리,   회전자기장,   회전수와 슬림,   동가속도회전,   공과대학 전기과 유도기