콘덴서 유도전동기 사전보고서 (콘덴서 기동 유도 전동기의 기동 및 운전, 콘덴서 운전 유도 전동기의 기동 및 운전, 만능 전동기의 구조와 직류 및 교류 특성, 교류 전원과 직류 전원에 의한 만능 전동기의 기동 특

목차

실험지시서 23 - 콘덴서 기동 유도 전동기의 기동 및 운전
[1] 실험 제목
[2] 실험 목적
[3] 관련이론
[4] 사용 기구 및 재료
[5] 주의 사항
[6] 실험 방법
[7] 연구 고찰 사항


실험지시서 24 - 콘덴서 운전 유도 전동기의 기동 및 운전
[1] 실험 제목
[2] 실험 목적
[3] 관련이론
[4] 사용 기구 및 재료
[5] 주의 사항
[6] 실험 방법
[7] 연구 고찰 사항


실험지시서 25 - 만능 전동기의 구조와 직류 및 교류 특성
[1] 실험 제목
[2] 실험 목적
[3] 관련이론
[4] 사용 기구 및 재료
[5] 주의 사항
[6] 실험 방법
[7] 연구 고찰 사항


실험지시서 26 - 교류 전원과 직류 전원에 의한 만능 전동기의 기동 특성 비교
[1] 실험 제목
[2] 실험 목적
[3] 관련이론
[4] 사용 기구 및 재료
[5] 주의 사항
[6] 실험 방법
[7] 연구 고찰 사항


< 참 고 자 료 >
<유도 전동기의 기동 방법>
1) 3상 유도 전동기
2) 단상 유도전동기

< 동기전동기의 회전원리 >
1. 회전 원리
2. 동기전동기의 특징

< 동기전동기의 종류 >
(1) 릴럭턴스전동기(reluctance)
(2) 히스테리시스전동기(hysterisis motor)

<동기전동기의 구조>

본문내용

용할 수있는 적은 용량의 직권전동기
(2) 직권이므로 교류를 가했을 때 전기자 전류가 양 또는 음으로 바뀌면 계자의 극성도 전기자 전류에 동기 반점됨으로써 발생하는 토크는 항상 같은 방향이 되어 계속해서 운전할 수 있다. 그러나 자극 철심이나 계철부의 맴돌이전류에 의한 손실이 커지므로 이것들을 성층철심으로 하여 맴돌이전류를 적게 해 둘 필요가 있다. 유니버셜 전동기 의 특성은 직류직권전동기와 마찬가지로 저속 시에 토크가 크고 고속 시에는 작다는 점이다. 매분에 1만 회전의 고속도를 얻을 수가 있으며 교류나 직류 어느 전원으로 운전해도 거의 같은 특성을 나타낸다.
(3) 교류전원 사용 시에는 주파수에 관계가 있다.
1) 주파수를 현저하게 높일 경우 : 주파수가 점차 오르게 되면 전동기 효율은 점차적으로 떨어지게 되며 계속적으로 주파수를 높이게 되면 효율이 0% 가 되는 지점에 서 멈추게 된다. 2) 주파수를 현저하게 낮출 경우 : 주파수를 낮추게 되면 효율은 오르지만 전동기가 진동을 하게 된다.
(4) 만능전동기의 장, 단점
1) 장점 - 직류와 교류로 모두 사용할 수 있다- 시동(가동)토크가 크다- 고속회전이 쉽게 얻어 진다- 마그넷을 사용하지 않는다- 전압의 극성이 바뀌어도 회전 방향은 일정하다
2) 단점- 무부하 회전수가 높다- 전기 노이즈, 기계 노이즈가 크다- 수명이 짧다
< 일상생활의 유도전동기 사진들 >
< 동기전동기의 회전원리 >
동기전동기는 유도전동기와 같은 슬립이 없이 회전속도가 전기자전원에 의한 회전자계의 동기속도에 비례하는 전동기로 수만KW의 대용량에서부터 1W 이하의 소형기기에 이르기까지 광범위하게 사용되고 있다.
1. 회전 원리
유도전동기의 고정자에 해당하는 전기자에는 분포권선이 배치되어 있어 교류전원이 인가되면 회전자계가 만들어지고 이 회전자계에 계자의 자극이 이끌리어 회전자계와 동일한 속도로 회전하게 된다. 회전자의 자극은 유도전동기와 같이 고정자의 회전자계에 의해 자극이 유기되는 것이 아니라 직접 직류여자를 가하여 만들어 진다. 중, 대용량의 동기전동기는 회전계자에 직류여자를 인가하기 위해 슬립링과 브러쉬가 갖추어져 있으나 소용량의 동기전동기는 계자극에 영구자석을 사용하거나 특수한 용도로 변형시킨 것을 사용하여 전기자에 인가하는 교류전원외에 별도의 직류전원을 필요로 하지 않는다.
동기전동기가 일정한 출력으로 운전하고 있는 상태에서 계자의 직류여자를 증감함에 따라 전기자전류의 지상분과 진상분을 취할 수 있게 되는데 이것은 역율을 조정할 수 있다는 것이 되고 동기전동기의 정속도특성과 더불어 중요한 특성중의 하나이다.
2. 동기전동기의 특징
㈎ 교류전원의 주파수와 극수로 결정되는 동기속도에 완전히 동기되어 일정한
속도로 회전한다.
㈏ 일정한 범위내에서의 부하증감으로 속도가 변하지 않는다.
㈐ 회전계자에 인가하는 직류전류을 가감하여 역율을 조정할 수 있고 효율이 좋다.
㈑ 유도전동기에 비해 구조가 복잡하고 보수가 어려우며 가격이 높다.
㈒ 일정범위이상으로 부하가 올라가면 동기속도를 이탈하게 되어 큰 전류가 흐르 고 권선이 소손될 가능성이 크므로 전동기용량을 선정하기에 앞서 부하의 토 오크 및 관성모멘트를 검토하여야 한다.
㈓ 대용량기기에는 기동을 위하여 계자방전저항, 한류장치, 계자여자기 등의 장치가 필요하다.
< 동기전동기의 종류 >
(1) 릴럭턴스전동기(reluctance)
릴럭턴스전동기는 리액션(reaction)전동기라고도 하며 유도형 동기전동기이다. 이 전동기의 외관과 구조는 일반 유도전동기와 유사하지만 회전자의 표면에 고정자의 극수와 같은 돌극이 있어 전기자반작용에 의하여 회전자극이 만들어진다. 고정자권선에 3상교류를 인가하면 유도전동기로 기동, 가속되어 동기속도에 이르면 동기인입되어 동기전동기로 운전을 계속하게 된다. 릴럭턴스전동기는 유도전동기와 같이 3상 및 단상전동기가 있다. 다음그림에 릴럭턴스전동기의 회전자 코아의 단면을 예시한다.
㈎ 릴럭턴스전동기는 동기속도로 운전하므로 속도의 변동없이 정속도 특성을 유지 할 수 있다.
㈏ 동기인입시까지의 특성이 유도전동기와 유사하므로 주파수제어를 (V.V.V.F.)할 수 있다.
㈐ 유도전동기와 같이 단순한 구조로 견고하며 유지, 보수가 용이하다.
㈑ 회전자의 돌극 구조로 인하여 토오크의 코깅현상이 있어 회전자 코아의 적층시 스큐를 주고 기동전류가 정격전류의 700 ～ 800%로 매우 크고 효율 및 역율이나쁘다.
(2) 히스테리시스전동기(hysterisis motor)
히스테리시스전동기는 농형유도전동기의 고정자는 그대로 두고 회전자를 그림과 같이 히스테리시스-링으로 구성되는 회전자로 바꾸어 놓은 구조의 전동기다. 히스테리시스-링은 자성체의 히스테리시스곡선 (자기이력곡선)상의 잔류자기가 큰 영구자석재료로 만들어진다. 히스테리시스전동기의 기동은 고정자의 회전자계에 의해 자화되어 토오크를 발생하게 되어 유도전동기의 원리로 기동하고 속도가 동기속도에 가까워지면 자화된 히스테리시스-링에 의해 동기속도로 회전하면서는 동기전동기로 운전하게 된다. 릴럭턴스전동기와 원리는 비슷하지만 회전자에 돌극이 있는 대신 히스테리시스-링이 있는 전동기이다. 히스테리시스-링은 크롬강, 코발트강, 및 알니코계열이나 MK강 등의 박판을 적층하여 만들고 용량이 작은 전동기에는 단일 괴상의 링으로 만든다.
회전자가 자화되었을 때 히스테리시스-링을 지나는 자속은 히스테리시스현상에 의해 고정자의 자속보다 위상이 늦게 되고 이 위상차에 의해서 토오크가 발생하게 된다. 위상차를 라 하여 다음 그림에 이 관계를 예시한다. 이 토오크는 회전수에 무관하여 이론상으로는 다음 그림과 같은 직선이 되지만 실제로는 히스테리시스-링 내부에 와전류가 발생하여 유도전동기의 토오크와 같은 종류의 토오크가 생겨 점선으로 표시된 것과 같은 토오크 특성이 된다.
<동기전동기의 구조>
동기기는 일반적으로 회전 계자형이며 회전자와 고정자로 되어있다. 회전자는 계자 철심, 계자 권선, 회전자 계철, 슬립 링 및 축으로 구성되며 고정자는 전기자 철심, 전기자 권선, 브러시 및 고정자 틀로 구성된다. 이 밖에 여자기, 베어링, 통풍장치 및 급유장치들이 있다.

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