친환경 전력기기 기계설계공학 동국대

소개글

친환경 전력기기 기계설계공학 동국대에 대한 보고서 자료입니다.

목차

친환경 전력기기 기계설계공학(시험 문항)





1. 친환경 전력기기(중전기기)의 정의, 범위 및 특성

2. 온실가스 저감 대책과 탄소배출권

3. 기후변화 협약인 교토의정서의 내용(교토메커니즘)

4. 전기에너지 저장방안으로서의 양수발전 원리와 특성

5. 전기에너지 저장장치의 종류와 특성

6. 직류기기의 여자방식별 분류와 특성

7. 패러데이 전자유도법칙과 렌츠의 법칙

8. 발전기 및 전동기의 기본 원리와 종류

9. 3상 교류회로와 회전자계

10. 변압기의 원리와 종류

11. 회전기기에서 발생하는 전기자반작용의 원인과 대책

12. 동기기의 교류 기전력 발생 방식의 분류 및 특성

13. 전기기기의 기본 구조에 대한 설명

14. 자성재료의 분류와 특성

15. 에너지효율 표시제도에 대한 개요

본문내용

전원을 인가하면
시계방향으로 회전자기장이 생긴다. 따라서, 유도전동기의 회전원리에 따라 회전자도
시계방향으로 회전한다.

오른쪽 그림은 3상 농형 유동전동기의 회전자 중 철심에 결합시키는 도체를 나타
낸 것으로 구리막대(또는 알루미늄막대)와 단락환(端絡環:end ring)으로 되어 있다.
시계방향으로 회전자기장이 생기면 도체(회전자)는 반대방향으로 움직이는 것과
같으며 이 회전자기장에 의한 자속에 의해 플레밍의 오른손 법칙에 따라 회전자에
기전력이 발생한다. 이 기전력은 다시 플레밍의 왼손법칙의 적용을 받아 회전자를
시계방향으로 회전하도록 하는 것이다. 이때, 도체가 회전자기장을 쇄교해야 하므로
도체의 회전속도는 회전자기장의 속도보다 느리다.

(5) 3상 동기전동기의 원리
자극으로 되어 있는 회전자 주위에 자석을 회전시키면 흡인력에 의해서 회전자는
자석이 회전하는 속도와 같은 속도로 시계방향으로 회전한다.
자석을 회전 시키는 대신에 위의 그림처럼 3상 권선을 한 고정자의 안쪽에
회전자를 두면, 회전자는 고정자의 회전자기장의 속도와 같은 속도로 회전한다.
단, 정지하고 있는 동기 전동기는 자극이 무거워 회전자기장과 같은 속도로 회전할
수 없으므로, 처음에는 회전자를 동기 속도까지 회전시켜 주는 기동 방법이 필요하다.
동기 전동기는 여자기를 필요로 하며 값이 비싸지만, 속도가 일정하고 역률 조정이
쉽기 때문에 정속도 대동력용으로 사용된다. 속도제어가 필요한 경우에는 주파수를
바꾸는 방법을 취한다.
9. 3상 교류회로와 회전자계
3개의 코일을 같은 간격으로 배치해서 3상 교류를 흘리면, 이들의 코일에 의해 생긴 자계를 합성한 것은, 정해진 방향에 일정 세기와 속도로 회전하고, 자석이 회전하고 있는 것과 같은 상태가 된다. 이와 같은 자계를 회전자계라고 한다. 이것을 고정자에 설치하면, 고정자내의 회전자는 자력 또는 전자 유도 등의 작용을 받아 회전을 한다.
10. 변압기의 원리와 종류
(1) 변압기의 동작원리
변압기는 전자유도 현상을 이용하여 교류전압의 크기를 변화시키는 기기이다. 규소강판으로 성층한 철심에 2개의 권선을 감은 형태로 되어 있으며, 한쪽의 권선에 교류전압을 가하면 철심에 교번 자속이 발생하고, 이 자속이 다른 쪽 권선을 통과하면서 코일이 자속을 끊는 결과가 되므로 전자유도 현상에 의해 권선의 감은 횟수에 비례하는 크기의 교류전압이 유도된다. 1차 권선의 감은 수와 2차 권선의 감은 수를 적당히 정함으로써 일정한 공급 전압에 대하여 2차 권선에 유도되는 전압을 원하는 값으로 얻을 수 있다.
< 변압기 종류 >
1. 유입식 변압기
절연뉴가 담긴 탱크 속에 권선을 담근 구조로 제작이 용이하고 사용 범위가
넓어 소용량에서 대용량까지 가장 많이 사용되는 변압기이다.
특 징
- 밀폐된 구조이므로 옥내 옥외 구분없이 사용
- 점검에 의해 수명 예측가능
- 절연유를 사용하므로 화재의 우려가 있다
- 정기적인 절연유 보수가 필요하다
- 소음, 진동이 적고 서지에 강하다
2. 건식 변압기
절연유를 사용하지 않고 고체 절연체만으로 절연을 유지하는 것으로 화재 예방에 중시하는
건물에 사용하였으나, 몰드 변압기 의 등장으로 최근에는 소용량 강압용 변압기로 사용한다.
특 징
- 화재의 위험이 적다
- 점검 및 보수가 용이하다
- 소음, 진동이 크고 서지에 약하다
3. 몰드 변압기
고압 및 저압 권선을 불연재인 에폭시로 몰드한 방식으로 난연성, 무보수, 에너지 절약등의
이점이있어 최근 많이 사용하나 인출부 절연과 발열에 문제가 있어 고전압 대용량화에
한계가 있다.
특 징
- 절연물로 난연성 에폭시 수지를 사용하므로 화재의 우려가 없다
- 소형, 경량이고 분해, 반입, 현장 조립도 가능하다
- 무부하 손실이 적어 에너지 절약에 기여한다
- 소음이 크고 기중절연이므로 옥외 설치시, 전용함이 필요
- 서지에 약하므로 VCB와 결합시 SA가 필요하다
- 무보수화가 가능하나수명예측 이 곤란하다
4. 가스절연 변압기
전연 매채로 SF6 가스를 사용하 변압기로 불연성이고 전기적 특성이 좋다
특 징
- 불연성이고 전기적 특성이 우수하다
- 가격이 고가이고 정기적인 보수가 필요하다
11. 회전기기에서 발생하는 전기자반작용의 원인과 대책
원인)
발전기, 전동기에 있어서 전기자 전류에 의해 생기는 자속이 주계자의 자속 분포를 일그러지게 하고 그 결과 전동기 속도나 발전기의 전압 변동율 등에 영향을 미침.
대책)
1) 브러시의 위치를 전기적 중성점(자기력선속 밀도가 0이 되는 위치)으로 이동시킨다.
2) 보극(계자 이외의 또 다른 계자)을 설치한다.
3) 보상 권선(계자 권선 이외의 또 다른 권선)을 설치한다.
12. 동기기의 교류 기전력 발생 방식의 분류 및 특성
13. 전기기기의 기본 구조에 대한 설명
14. 자성재료의 분류와 특성
15. 에너지효율 표시제도에 대한 개요
에너지 소비 효율 등급 표시 제도
에너지 소비 효율 등급 표시 제도란 냉장고, 에어컨, 조명 기기, 승용차 등과 같이 에너지 사용이 많은 제품의 에너지 소비 효율이나 사용량에 따라 등급을 정하여 표시함으로써 소비자가 제품 구입시 에너지 절약의 여부를 손쉽게 판단할 수 있게 하기 위해 만든 제도이다.
이 제도는 국내 생산 제품은 물론 수입 제품에도 함께 적용되는데, 에너지 소비 효율 등급은 제품의 에너지 소비 효율에 따라 1등급에서 5등급까지 다섯 등급으로 나누어 놓고 있다. 등급 표시는 냉장고 에어컨의 경우 전면 또는 측면에 부착되어 있으며, 조명 기기는 주로 전체 포장물에 표시되어 있다.
1등급은 가장 효율이 좋은 에너지 절약형 제품을 뜻하며, 5등급은 가장 효율이 떨어지는 제품을 의미한다. 1등급 제품은 5등급 제품에 비해 약 30∼40%의 에너지 절약 효과가 있다. 같은 등급의 제품이라도 냉장고의 경우 월간 소비 전력량이 적은 제품이 에너지 절약 효과가 높으며, 에어컨의 경우 소비 효율이 높을수록, 세탁기는 에너지소비율이 낮을수록, 백열 전구는 발광 효율이 높을수록, 자동차는 주행 연비가 높을수록 에너지 절약 효과가 높다

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