전동기(효율적 제어방식)


장 큰 부분은 동력설비 계통으로, 전동기의 효율적인 운영을 통한 에너지 절약이 중요한 문제로 부각되고 있다
전동기의 효율적인 운영 및 제어방식에 대하여 살펴보면 다음과 같다

전동기의 효율적인 운용

1)고효율 전동기의 채용

  • 부하가 일정하고 연간 5,000시간(1일 14시간정도 사용) 이상 사용할 때 적용하면 효율적인 운용이 가능하다
\[효율(η)=\frac{출력}{입력}×100[\%]=\frac{입력−손실}{입력}×100[\%]\]
\[=\frac{입력−(동손+철손)}{입력}×100[\%]\]
  • 철손의 저감 대책
    철심재료의 고품질화, 철심두께의 적정화로 철손저감
  • 동손의 저감 대책
    권선 점유율의 적정화, 권선 직경의 적정선정
  • 전동기에 적합한 냉각 방식 채택으로 온도 상승을 억제

2)적합한 정동기의 선정(전동기 정격용량)

  • 생산설비에서 적용되는 전동기는 각종 설비와 적정한지를 검토하고 전동기에 걸리는 부하 상태
  • 부하의 시간적 변화상태등을 검토하여 부하와 사용조건에 적합한 전동기를 선정한다

3)효율적 운전

  • 생산절비 중에서 경부하로 변하는 정동기 중 일부가 정지할 때 운전 스케줄을 작성, 효율적 운전을 하면 에너지 절약 효과를 높일 수 있다.

4)전동기의 적정관리

  • 전동기의 일상점검, 정기점검, 정밀 점검을 통하여 좋은 효율로 운전학 수있도록 조건을 갖출것
  • 특히 부하기기의 운전상태 공급전압, 소음 진동 등을 측정하여 체크리스트를 작성

5)회전수 제어에 의한 에너지 절약

  • 제곱 저감 토크 부하의 속도제어에 인버터 방식을 적용한다

6)전원의 안정화

  • 정격전압의 유지
    전기설비 기줄기준에서 전압의 볌위는 10%이내로 유지되어야 하고, 정격전압이 유지되지 않으면 전동기의 토크 및 전부하 효율이 감소히므로 전압을 유지하여야 한다
  • 전압의 불평형 방지
    불평형 시 출력 및 회전수의 저하, 동손의 등가, 전동기 효율의 저하 등이 유발되므로 불평형을 방지할 것

7)극수 변환 전동기 채용

  • 극수 변환 전동기는 정출력 특성과 정토크 특성및 저감토크 특성이 있으며 고속 운전시 슬립이 적기 때문에 에너지 절약 효과가 있다

8)고저항 농형 유도전동기 채용

  • 일반 농형 유도전동기보다 회전자 저항이 크면, 다음과 같은 특징이 있다.
  • 기동토크가 20~30% 정도 크고 기동전류는 10~20%감소되어 전원용량을 줄일수 있다
  • 2차 저항이 크기 때문에 운전 시 슬립이 증가하여 운전 특성이 나쁘다
  • 기동시 손실이 적어 기동빈도가 높고 단속적 첨두부하에 적합하다.

제어방식

1)전동기 기동방식 선택

  • 전동기 기동방식은 저전압기동, Y-∆기동, 리액터 기동, 기동보상기법, 직렬저항법등이 있다
  • 전동기의 용량과 기타 종합적인 검토 후 가장 적합한 전동기 기동방식을 검토하여 적용한다

2)전동기 속도제어 방식

  • 농형유도 전동기 속도제어 방식은 1차전압, 주파수 제어법과 극수제어법 등이 있고, 권선형 유도전동기 속도제어 방식은 2차 저항제어, 2차임피던스 제어법등이 있다
  • 최근 VVVF(인버터 제어) 제어방식은 가격이 고가인 것이 결점이나, 제어가 원활하고 용이하며, 에너지 절약이 30~70% 가능하여 적용하면 효율성이 크다

3)전동기의 제동법과 역전법

  • 전동기의 제동법은 발전제동, 회생제동, 역상제동, 단상제동, 와전류제동의 전기적 제동법과 무여자 작동 브레이크법과 전자브레이크의 기계적 제동법이 있다
  • 부하의 알맞은 제동법을 선택하고 일반적으로 전기적 제동법과 기계적 제동법을 겸용한다
전동기 운전
전동기(제동법,역전법)
전동기(효율적 제어방식)

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