전동기 (JM)
A 직류전동기
B BLDC모터
G 동기발전기
H 동기발전기(병렬운전)
Y 동기전동기
E 동기기의 이상현상
I 유도전동기
S 전동기 기동방식
C 유도전동기(속도제어)
R 전동기(제동법,역전법)
P 전동기(효율적 제어방식)
목차(동기전동기)
동기전동기
1️⃣동기 전동기의 특징
1)원리
동기 전동기는 회전 자기장과 회전자의 자기장이 동기화되어 회전하는 전동기입니다.
- 회전 자기장: 고정자에 설치된 3상 권선에 전류를 인가하면 회전하는 자기장이 발생합니다.
- 회전자: 감권형 또는 극형으로 구성되며, 고정자 자기장과 동기 속도로 회전합니다.
- 동기화: 회전자 자기장이 고정자 자기장과 동기 속도로 일치하게 되면 회전자가 지속적으로 회전합니다.
2)구성
- 고정자: 3상 권선과 자기조로 구성됩니다.
- 회전자: 감권형 또는 극형으로 구성되며, 축을 중심으로 회전합니다.
- 축베어링: 회전자 축을 지지하고 회전을 원활하게 합니다.
- 기동 코일: 일부 동기 전동기에는 기동 시 토크를 발생시키는 기동 코일이 추가됩니다.
- 커뮤테이터: 일부 동기 전동기에는 회전자 전류를 교류로 변환하는 커뮤테이터가 추가됩니다.
3)장단점
- 장점
- 속도가 일정
- 역률조정 가능하고 역률100%에서 운전
- 효율이 우수
- 기계적으로 튼튼
- 낮은소음및 진동
- 단점
- 기동토크가 작다
- 속도제어 어렵다
- 직류여자기가 필요하여 설비가 복잡
- 난조가 일어나기 쉽다
- 고가이다
2️⃣동기전동기 기동방법
1)제동권선을 이용하여 유도전동기로 기동하는방법
- 가장 많이 사용하는 방법
- 고정자 권선에 3상 전압을 인가하여 제동권선이 유도전동기의 2차 도체 역할을 한다
- 직류여자회로는 개방
2)3상 기동권선을 사용하는 방법
- 회전자 자극에 3상 권선을 감고, 슬립링을 통해 외부 저항을 연결
- 권선형 유도전동기와 같은 방법으로 기동
- 큰 기동토그를 얻을 수 있다.
3)기동용 보조전동기로 기동하는 방법
- 별도의 유도전동기를 통해 기동하는 방법
- 유도전동기는 극수가 2극 적은 것을 써야 한다
4)인버터기동법(저주파 기동법)
- 저주파 저전압 전원응 인가하여 기동
- 동기화한 후 전압 주파수를 서서히 올려 기동하는 방법.
3️⃣주요 응용 분야
- 산업용: 압축기, 펌프, 컨베이어 벨트, 공작 기계 등
- 발전: 발전기
- 교통: 철도, 선박, 엘리베이터 등
- 팬 및 펌프: 환풍기, 송풍기, 수중 펌프 등
- 냉난방: 냉동기, 압축기, 에어컨 등
전동기 (JM)
A 직류전동기
B BLDC모터
G 동기발전기
H 동기발전기(병렬운전)
Y 동기전동기
E 동기기의 이상현상
I 유도전동기
S 전동기 기동방식
C 유도전동기(속도제어)
R 전동기(제동법,역전법)
P 전동기(효율적 제어방식)
💯기출문제
●E06.동기전동기의 원리 및 구조와 기동방법 특징에 대하여 설명하시오
●E07 동기전동기의 토크와 부하각 특성 및 안전운전 범위에 대하여 설명하시오
동기전동기의 토크와 부하각
동기전동기는 회전 자기장과 회전자의 자기장이 동기화되어 회전하는 전동기입니다. 이때, 회전자의 자기장이 고정자의 회전 자기장에 대해 약간 뒤쳐지는 각도를 부하각(δ)이라고 합니다. 부하각은 동기전동기의 토크와 밀접한 관련이 있습니다.
- 토크: 동기전동기의 토크는 회전자와 고정자 사이의 자기 인력에 의해 발생하며, 부하각이 커질수록 토크도 증가합니다.
- 부하각: 부하가 증가하면 회전자의 자기장이 더 뒤쳐지게 되어 부하각이 커집니다.
부하각과 토크의 관계는 동기전동기의 V곡선으로 나타낼 수 있습니다. V곡선은 부하각에 따른 토크의 변화를 나타내는 곡선으로, 부하각이 커질수록 토크가 증가하다가 어느 시점부터는 토크가 감소하는 형태를 보입니다.
토크와 부하각 측정 방법
동기전동기의 토크와 부하각을 측정하는 방법은 다음과 같습니다.
- 토크 측정:
- 토크미터: 동력계를 이용하여 직접 토크를 측정합니다.
- 전류 및 전압 측정: 고정자 전류와 전압을 측정하여 간접적으로 토크를 계산할 수 있습니다.
- 부하각 측정:
- 특수 계측기: 부하각 측정기를 사용하여 직접 측정합니다.
- 전압과 전류의 위상차: 고정자 전압과 전류의 위상차를 측정하여 부하각을 계산할 수 있습니다.
안전 운전 범위
동기전동기의 안전 운전 범위는 다음과 같은 요소들을 고려하여 결정됩니다.
- 정격 전압: 동기전동기의 정격 전압을 초과하지 않아야 합니다.
- 정격 전류: 동기전동기의 정격 전류를 초과하지 않아야 합니다.
- 정격 주파수: 동기전동기의 정격 주파수에서 운전해야 합니다.
- 최대 토크: 동기전동기의 최대 토크를 초과하지 않아야 합니다.
- 최대 부하각: 동기전동기의 최대 부하각을 초과하지 않아야 합니다.
- 온도 상승: 동기전동기의 온도 상승이 허용 범위를 넘지 않아야 합니다.
안전 운전을 위한 주의 사항
- 과부하 방지: 동기전동기에 과도한 부하가 걸리지 않도록 주의해야 합니다.
- 단락 보호: 단락 사고 발생 시 전동기를 보호하기 위한 장치를 설치해야 합니다.
- 절연 상태 점검: 주기적으로 절연 상태를 점검하여 누전이나 접지 불량을 방지해야 합니다.
- 냉각 시스템 점검: 냉각 시스템의 정상 작동을 확인하여 과열을 방지해야 합니다.
- 진동 점검: 이상 진동 발생 시 원인을 파악하고 조치해야 합니다.
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E 동기기의 이상현상
I 유도전동기
S 전동기 기동방식
C 유도전동기(속도제어)
R 전동기(제동법,역전법)
P 전동기(효율적 제어방식)
목차(동기전동기)
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