직류전동기 결과보고서 (직류 분권 전동기의 부하 특성, 직류 직권 (복권) 전동기의 토오크 대 속도에 관한 탐구 및 효율 계산, 귀한 제어 방식에 의해 속도 제어)

목차

실험지시서 3 - 직류 분권 전동기의 부하 특성
[1] 제목
[2] 목적
[3] 관련 이론
[4] 사용 기구 및 재료
[5] 주의 사항
[6] 실험방법
[7] 연구 고찰 사항


실험지시서 4 - 직류 직권 전동기의 토오크 대 속도에 관한 탐구 및 효율 계산
[1] 제목
[2] 목적
[3] 관련 이론
[4] 사용 기구 및 재료
[5] 주의 사항
[6] 실험방법
[7] 연구 고찰 사항


실험지시서 5 - 직류 복권 전동기의 토오크 대 속도에 관한 탐구 및 효율 계산
[1] 제목
[2] 목적
[3] 관련 이론
[4] 사용 기구 및 재료
[5] 주의 사항
[6] 실험방법
[7] 연구 고찰 사항


실험지시서 7 - 귀한 제어 방식에 의해 속도 제어를 하면 전동기의 부하가 변화하더라도 안정된 운전을 하게 됨을 확인함에 있음
[1] 제목
[2] 목적
[3] 관련 이론
[4] 주의 사항
[5] 실험 방법
[6] 연구 고찰 사항

본문내용

돌리면서 9[1bf-in]이 되게 맞추고 전위차계를 시계방향으로 서서히 돌리면서 전동기의 회전 속도가 1000 [r.p.m]가 되게 조절한다.
(b) 전기자 전압, 전기자 전류, 계자 전류를 측정 기록한다.
= 156 [V]
= 1.36 [A]
= 223 [mA]
(c) 최소 부하를 얻기 위해 전기 동력계의 조정 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌린다.
(d) 전기자 전압, 전기자 전류, 계자 전류를 측정 기록한다.
= 205 [V]
= 0.31 [A]
= 320 [mA]
(e) 폐쇄 루프 제어가 개방 루프 제어보다 속도 변동율면에서 우수한가？
(4) (a) 다시 동력계의 조정 손잡이를 시계 방향으로 돌려 9[1bf-in]이 되게 맞추고 전위차계를 시계 방향으로 서서히 돌리면서 전동기의 회전 속도가 1600[r.p.m]가 되게 조정하고 전기자 전압, 전기자 전류, 계자 전류를 측정 기록한다.
= 225 [V]
= 1.8 [A]
= 315 [mA]
(b) 전기 동력계의 조정 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌리고 전기자 전압, 전기자 전류, 계자 전류를 측정 기록한다.
= 211 [V]
= 2.3 [A]
= 286 [mA]
(5) (a) 전기 동력계를 9[1bf-in]하고 전동기의 속도가 100[r.pm.]이 되게 전위차계를 반시계 방향으로 서서히 돌려 맞추고 전기자 전압, 전기자 전류, 계자 전류를 측정 기록한다.
= 14 [V]
= 0.112 [A]
= 0.02 [mA]
(b) 전기 동력계의 조정 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌리고 전기자 전압, 전기자 전류, 계자 전류를 측정 기록한다.
(c) SCR 속도 제어기의 전원 스위치를 OFF 시킨다.
[6] 연구 고찰 사항
(1) 개방 루프 제어와 폐쇄 루프 제어를 비교하고 폐쇄 루프 제어의 장점을 설명하시오.
(2) ⑪번 단자와 ①번 단자 사이의 전기자 전압이 전동기의 속도를 조절할 수 있는 이유를 설명하시오.
(3) 전동기의 부하가 증가할 때 SCR의 트리거각에 어떠한 변화가 생기는가？
(4) 기준 전압이 감소될 때 전동기의 속도가 감소되는 이유는？
<토의 결과>
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첫째로 ‘직류 분권 전동기의 부하 특성’ 둘째로 ‘직류 직권 전동기의 토오크 대 속도에 관한 탐구 및 효율 계산’ 셋째로 ‘직류 복권 전동기의 토오크 대 속도에 관한 탐구 및 효율 계산’ 이었다.
‘직류 분권 전동기의 부하 특성’ 에서는 일정한 토크의 부하가 분권전동기 축에 가해졌을 때 속도, 역기전력, 전기자 전류, 발생토크의 과도적인 변화를 보여주고 있음을 알 수 있었고 ‘직류 직권 전동기의 토오크 대 속도에 관한 탐구 및 효율 계산’ 실험에서는 토오크는 부하 전류의 자승에 비례하는 특성이 있음을 알 수 있었다. ‘직류 복권 전동기의 토오크 대 속도에 관한 탐구 및 효율 계산’에서는 직류 분권 전동기의 단점과 직류 직권 전동기의 단점을 개선시키기 위해 분권 계자 권선과 직권 계자 권선을 중첩시켜 전동기의 특성을 개선시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.
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직류 분권 전동기에 부하를 변화시켜 회전수, 토오크, 효율 등이 어떻게 변화하는가를 관찰하고 부하 전류의 변화에 따라 속도 특성과 토오크 변화를 알아보았다.
실험 1 이라서 그런지 실험이 쉬워서 정말 빨리 끝내고 코일건에 관한 토의를 주로 했다. 직류 분권 전동기는 계자저항과 전기자의 단자전압의 조정으로 속도를 조절할 수 있었다.
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직류 직권 전동기는 전기자 권선과 계자 권선이 직렬로 접속되어있기 때문에 부하전류가 증가함에 따라 속도가 감소하는 특성이 있으면 토오크는 부하 전류의 자승에 비례하는 특성이 있음을 탐구하는 것이 목적이 였는데 첫 번째 실험과 마찬가지로 토오크 크기에 따라 전동기에 흐르는 전류와 회전속도를 측정하고 기록하여 횡축을 토오크로 하고 종축을 속도로 하는 특성 곡선을 그려 속도 대 토오크 특성을 탐구했다. 마지막 실험은 직류 복권 전동기의 토오크 대 속도에 관한 탐구 및 효율 계산에 대한 실험이였는데 직류 분권전동기의 단점과 직류 직권 전동기의 단점을 개선시키기 위해 분권계자권선과 직권 계자 권선을 중첩시켜 전동기의 특성을 개선시킬 수 있는 응용력을 높이기 위함인 것을 이해하는 것이 이 실험의 목적이였다.
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토오크의 크기를 다르게 하여 각각의 상태에서 전류와 속도를 측정하여 표에 기록하고 그 값들을 토오크 값을 횡축에 잡고 전동기 속도 값을 종축에 잡아 그래프를 그렸고 속도 변동 율과 등가저항, 그리고 기동전류 등을 계산하였다.
실험에 있어서 크게 어려운 점은 없었고 순조롭게 진행되어 비교적 짧은 시간 안에 실험을 모두 마칠 수 있었다.
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직류 분권 * 복권 * 직권 전동기에 일정한 전압을 두고 토크를 변화시켜 전류와 속도(r.p.m)의 변화를 알아보는 실험이었다. 모두 토크의 크기가 높아질수록 전류의 세기는 증가하고 r.p.m은 감소한다는 결과를 보였다. 실험에 의해 나온 실험 값들을 가지고 효율에 관하여 계산해 보았는데 우리가 사용한 실험기기들의 효율이 좋지 않음을 알수 있었다.첫 번째 실험은 토오크를 높일수록 크게 소리가 나는 실험이었고, 두, 세 번째 실험은 토오크를 낮출수록 작게 소리가 나는 실험이였다. 토오크과 속도 특성에 관한 실험, 그리고 기동전류, 속도변동율, 효율과 관한 실험이 되었다.
우리의 실험 과정에서 조금의 실수가 있었을수도 있었지만 처음 하는 실험에서 조원들간의 협력도 좋았고 다음 실험이에서는 더욱 좋은 실험을 할수 있을것 같았다.
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먼저 직류 분권전동기의 부하 특성에 대한 실험에서는 직류 분권전동기에 부하를 변화시켜 가할 때 회전수, 토오크, 효율 등이 어떻게 변화하는가를 관찰 하는 것이 목적이였는데 공급 전압이 D.C 120[V]가 되게 유지하면서 전기 동력계의 조절 손잡이를 시계방향으로 더 돌리면서 토오크의 크기를 다르게 하여 각각의 상태에서 전류와 속도를 측정하여 표에 기록하고 그 값들을 토오크 값을 횡축에 잡고 전동기 속도 값을 종축에 잡아 그래프를 그렸고 속도 변동 율과 등가저항, 그리고 기동전류 등을 계산하였다. 실험이 좀 까다롭긴해도 쉬운편이라서 금방 끝내고 코일건에 대한 회의를 시작할 수 있었다.

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