10 삼상 교류회로의 임피던스 및 전력 측정 (예비레포트)

소개글

10 삼상 교류회로의 임피던스 및 전력 측정 (예비레포트)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적
2. 관련이론
1) 대칭 Y 부하에서의 선간전압과 상전압
2) 대칭 Δ 부하에서의 선전류와 상전류
3. 설계내용
3-1. 대칭 Y 부하
3-1-2. 회로분석
3-2. 대칭 Δ 부하
3-2-2. 회로분석
4. 연구과제

본문내용

입력전압이 10V, 60Hz로 동일하기 때문에 각 값은 모두 동일하다. 두 번째 파형은 선전류의 그래프를 나타낸다. 선전류는 654.871*=1134.27 mA로 계산되고 이 값은 실제 시뮬레이션에서 측정한 선전류값인 1.1336 A와 비슷했다. 세 번째 파형은 상전압의 그래프를 나타낸다. 시뮬레이션 결과 17.046 V가 측정되었고 이는 10 *=17.321 V 계산값과 매우 비슷했다. 마지막 파형은 부하에 걸리는 전력을 시뮬레이션 한 결과이다. R, L, C가 연결된 평형 Δ 부하의 전력은 11.228 W가 측정되었으며, 이는 이론 값 17.046 (V) X 654.871 (mA) = 11.162 W와 거의 근접한 값을 나타냈다. R, C 회로와는 달리 C와 L이 서로 상쇄가 되므로 R단과 R-L-C부하 전체를 계산하였을 때도 동일한 전력 값을 나타낸다. 실험1과 마찬가지로 역률 cos0.2=1이 되고, 무효전력은 없다. 즉, 소비하는 전력 모두가 유효전력이 되는 것이다.
3-2-3. 고찰 - 이 실험은 대칭 Δ부하에 관한 실험으로, 부하가 대칭 3상 회로 일부를 형성하고 있을 때 선간전압과 상전류는 대칭이 된다. 선전류 가 되며, 순서를 abc라 하면, 이 된다. 따라서 대칭 Δ부하에서 선전류는 상전류에 비해 배 만큼 크고 위상은 항상 30 뒤진다는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다. 위의 실험에서 살펴보았듯이 부하에 C나 L이 연결되어도 선전류와 상전류의 관계식은 항상 불변이다. 하지만 전압과 전류의 위상각은 차이가 날 수 있는데 이는 커패시터나 인덕터에 따라 위상각이 뒤틀리기 때문이라는 것도 알게 되었다. 이도 마찬가지 위상값을 구하는데 있어서 약간의 오차가 몇 개 발생하였는데 이는 실험을 통해서 제대로 해보도록 할 예정이다.
4. 연구과제
1) 지상역률 (lagging power factor), 진상역률 (leading power factor)이란 무엇인지 간략하게 비교 설명하시오.
역률 : 교류회로에서 유효전력과 피상전력의 비라고 표현할 수 있으며, 전압과 전류의 위상차라고도 할 수 있다. 진상 : 전류의 위상이 전압의 위상보다 앞설 때 나타나는 현상이다. 선로에 흐르는 전류가 적정전류보다 커지게 되어 선로손실이 발생한다. 부하단에 용량성 부하(콘덴서, 방전관)가 존재한다. 지상 : 전류의 위상이 전압의 위상보다 뒤질 때 나타나는 현상이다. 전압강하가 발생하며 전력의 손실이 발생한 다. 지상의 경우 부하단에 유도성 부하(모터, 변압기, 세탁기)가 존재한다.
2) 대칭 Y부하에서의 선간전압과 상전압과의 관계를 설명하시오.
- 대칭 Y부하에서 선전류 Ia, Ib, Ic 와 상전압은 대칭을 이룬다. 따라서 선간전압 이 되며, 순서를 abc라 하면 로 된다.
그러므로 대칭 Y 부하에서 선간전압이 상전압보다 배 크고 항상 30 앞서있다.
3) 대칭 Δ부하에서의 선전류와 상전류의 관계를 설명하시오.
- 대칭 Δ부하에서의 선간전압과 상전류는 대칭을 이룬다. 선전류 가 되며, 순서를 abc라 하면, 이 된다. 따라서 대칭 Δ부하에서 선전류는 상전류에 비해 배 크고 위상은 항상 30 뒤진다.
4) 삼상 부하의 전력을 전력계로 측정하는 방법을 설명하시오.
1전력계법 : 1전력계법은 교류전력의 단상전력을 측정하는 방법으로 단상전력계 1개로 측정한다.
2전력계법 : 직류전력의 삼상전력을 측정하는 방법 중 하나로 전류력계형 전력계2개를 이용한 이전력계법 및 삼상 전력계를 이용한 방법이 있다.
3전력계법 : 3상회로에서 전력을 측정하기 위하여 중성점 또는 중성선을 기준으로 각 상에 전력계를 설치하는 방 법. 대부분 편리성에 의해 2전력계법을 사용한다.

키워드

삼상 교류회로 임피던스,   선간전압과 상전압,   3상 부하의 전력,   선전류와 상전류 ,   삼상교류회로