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1/19 전동력 응용 전기시스템과 왕 문 성 3.1 기초 사항 용도 : 대부분의 전기 기기, 전기에너지를 기계적 에너지(회전 또는 직선 운동)로 변환 장점 : 전동력의 집중․분배가 쉽고 경제적, 동력 전달기구가 간단, 효율적, 개별, 집단, 복식 개별 운전 가능, 제어간단, 연료 불필요 단점 : 고장 난 곳 찾기 힘듦, 1대 고장 → 파급 → 전체 고장, 전압 및 주파수의 영향, 예 비 전원 필요 * 개별운전 : 1대의 기계를 1개의 전동기로 구동, 전동기 대수 많아지고 설비용량 大, 편리 * 집단운전 : 한 개의 전동기로 축, belt 등을 복잡하게 연결, 베어링, 축의 마찰(동력 손실 큼), 축의 위치에 따라서 기계 배치 곤란, 경부하 때 효율 감소, 설비용량 小 * 복식개별운전 : 큰 동력이 필요한 장치에 1대의 전동기가 아닌 여러 대의 전동기로 기계 동작부를 나누고 각 부마다 1대의 전동기로 운전(방앗간 : 현대) ▶ 부하 종류 - 마찰 부하 : 동력 에너지가 마찰로 소비되는 부하, conveyor, 분쇄기, 연마기, 인쇄기 - 유체 부하 : 공기(기체), 물, 기름(액체) 등의 유체(流體 ; 형상이 정해지지 않아 변형이 쉽고 자유로이 이동할 수 있는 액체와 기체를 총칭)를 움직이는데 필요한 동력, 회전 속 도의 3제곱에 비례한 동력이 필요. 송풍기, 펌프 - 축적 에너지 부하 : 물체의 위치 에너지에 관련, 권상기 - 가속 부하 : 가속 중의 부하는 속도 제곱에 비례하는 운동에너지가 축적됨, 전동기가 이 에너지를 공급해야 하며, 속도 변화에 필요한 동력을 의미.

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1/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

3.1 기초 사항용도 : 대부분의 전기 기기, 전기에너지를 기계적 에너지(회전 또는 직선 운동)로 변환

장점 : 전동력의 집중․분배가 쉽고 경제적, 동력 전달기구가 간단, 효율적, 개별, 집단, 복식 개별 운전 가능, 제어간단, 연료 불필요

단점 : 고장 난 곳 찾기 힘듦, 1대 고장 → 파급 → 전체 고장, 전압 및 주파수의 영향, 예비 전원 필요

* 개별운전 : 1대의 기계를 1개의 전동기로 구동, 전동기 대수 많아지고 설비용량 大, 편리* 집단운전 : 한 개의 전동기로 축, belt 등을 복잡하게 연결, 베어링, 축의 마찰(동력 손실

큼), 축의 위치에 따라서 기계 배치 곤란, 경부하 때 효율 감소, 설비용량 小* 복식개별운전 : 큰 동력이 필요한 장치에 1대의 전동기가 아닌 여러 대의 전동기로 기계

동작부를 나누고 각 부마다 1대의 전동기로 운전(방앗간 : 현대)

▶ 부하 종류- 마찰 부하 : 동력 에너지가 마찰로 소비되는 부하, conveyor, 분쇄기, 연마기, 인쇄기- 유체 부하 : 공기(기체), 물, 기름(액체) 등의 유체(流體 ; 형상이 정해지지 않아 변형이

쉽고 자유로이 이동할 수 있는 액체와 기체를 총칭)를 움직이는데 필요한 동력, 회전 속도의 3제곱에 비례한 동력이 필요. 송풍기, 펌프

- 축적 에너지 부하 : 물체의 위치 에너지에 관련, 권상기- 가속 부하 : 가속 중의 부하는 속도 제곱에 비례하는 운동에너지가 축적됨, 전동기가 이

에너지를 공급해야 하며, 속도 변화에 필요한 동력을 의미.

2/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

3.2 각종 전동기의 특성

DC Motor직류전동기

브러쉬 부착DC Motor

계자형Wound-field Motor

직권전동기series wound motor분권전동기shunt wound motor복권전동기(가동, 차동)compound motor타여자 전동기separately excited motor

영구자석형Permanent Magnet Motor

BLDC 전동기Brushless DC Motor

AC Motor교류 전동기

유도전동기Induction Motor

단상유도전동기Single phase Induction motor

분상기동형split phase motor콘덴서기동형capacitor start motor영구콘덴서형PSC(permanent split capacitor)

motor세이딩코일형shaded pole motor콘덴서기동-콘덴서 운전형capacitor start capacitor run

motor삼상유도전동기Three phase Induction motor

농형squirrel cage induction motor권선형wound rotor induction motor

동기전동기Synchronous Motor

단상 동기 전동기Single phase synchronous motor삼상 동기 전동기Three phase synchronous motor

정류자 전동기Commutator Motor

교류 직류 전동기(만능 전동기, Universal Motor) 직권 DC 전동기라고도 함

3/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

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100%50%

부하

운전

필요

한 토

크100%

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부하

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부하

운전

필요

한 출

(a) 정토크 특성 부하

(b) 정출력 특성 부하

(c) 상승토크 특성 부하

▶ 부하의 torque - 속도특성

1. 정torque 負荷 : 속도와 무관하게 일정 torque가 필요한 부하, 이 일정, 인쇄기, 에스컬레이터, 권상기, 크레인, 압연기, 로울러 등 대개 속도가 일정한 경우가 많음, Leonard 방식, 권선형 유도전동기(2차 저항 제어 방식), 분권 정류자 전동기(shunt commutator motor)

2. 定出力負荷 - 속도와 관계없이 일정한 출력을 요하는 부하, 큰 부하 토크가 필요하면 속도를 떨어뜨려 운전하고, 반대로 회전속도가 빠를 때는 필요한 토크가 작아도 되는 특성의 부하임. ∝ , 직류 직권, 단상 및 3상 정류자, 반발 전동기, 전기 기관차, 절삭공작기계, 목공기계, 연마기, winch(권양기 : 원통형의 드럼에 와이어 로프를 감아, 도르래를 이용해서 중량물(重量物)을 높은 곳으로 들어 올리거나 끌어당기는 기계), 권취기(전선 감는 장치)

3. 상승토크 부하 : 토크가 속도의 2승에 비례하여 증가하는 특성을 가진 부하. 회전수가 감소하면 토크도 작아짐, 출력은 속도의 3제곱에 비례, 제곱 토크 부하, 펌프, 송풍기, 스크류(유체 이송기계)

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n

n

직권

분권

복권

그림 5 전동기의 속도-토크 특성

V

V

V

F

aI

aI

aI

aI

T

T

T

T

N

N

N

N

A

A

A

A V

F

F

fI

fI

fI

F

FsF

p

(a) 직권

(b) 분권

(c) 가동복권

(d) 타여자

Ia

Ia

Ia

Ia

I

I

▶ DC 전동기의 torque - 속도 특성

- 정속도 : 분권, fan, 송풍기, 펌프, 제철, 제지..- 변속도 : 직권 → 기동 토크 大, 부하가 커지면 속도

감소. 전차, 크레인, 직류직권, 권선형 유도전동기

- 직권 : 전기자 전류 와 자속 가 비례, 회전수 은 거의 에 반비례하는 변속도 특성. 토크 는 제곱에 비례. 기동, 정지를 자주 반복하고, 큰 기동 토크가 필요한 전차, 크레인 등에 사용. ∝, 부하토크 증가시 속도 감소, 입력은 변동 없음, 변속도 특성, 부하전류증가, 부하토크 증가 → 속도급감 (어느 정도 정출력 부하에 유리)

- 분권 : 전기자 전압 , 자속 는 일정하기 때문에 회전수 은 거의 일정한 정속도 특성. 토크 는 에 비례. 정속도 운전이 필요한 공작기구, 펌프, 송풍기 등에 사용. 출력∝(압연기, 제지(제재기), 권선기, conveyor), 분권특성 → 가 변해도 속도는 일정, 입력은 토크에 비례,

- 복권 : 직권과 분권의 중간 특성. 직권 계자권선과 분권계자권선의 기자력 비율을 조정해서 특성 변화 가능. 분쇄기, 절단기, 권상기, 공작기계, 압연 보조용 전동기 등 및 엘리베이터, 크레인 등 큰 기동 토크가 필요하고 부하 토크가 일정한 경우 사용.

- 타여자 : 분권과 거의 비슷. 대형 압연기, 초지기 등에 사용.

▶ 속도에 의한 분류- 변속도 전동기 : V, f 일정 유지시 부하에 따라서 회전 속도가 변화, 직류직권, 교류직원

정류자, 2차 저항이 큰 유도 전동기- 정속도 전동기 : V, f 일정 유지시 부하와 무관하게 속도 일정. 직류분권, 유도, 동기- 가감속도 전동기 : 회전속도 자유롭게 변화, 직류분권, 권선형유도, 교류 분권 정류자- 다단속도 전동기 : 몇 단계의 속도로만 변속가능, 극수 변환형 농형 유도, 직류분권 전동

기(계자 조정時 조정 Ward-Leonard 장치)

5/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

▶ 유도 전동기 : 구조 견고, 저가, 기동간단, 속도제어 불편, ∝

- 3상(농형) : 송풍기(농형 회전자는 권선이 다이캐스팅되어 있어서 외부 인출 불가능. 대량 생산 용이. 구조 간단, 취급 용이, 견고, 저가, 운전시 효율, 역률, 최대회전력 우수, 기동전류가 정격전류의 6-700%, 브러시 불필요), 회전자에 절연 권선을 쓰는 전동기는 브러시로 외부단자와 연결함

- 3상(특수농형) : conveyor, 압축기(직입기동가능, 기동 토크 大, 기동 빈번한 곳에 적합)

- 3상(권선형) : 회전가 권선을 고정자 권선처럼 다상권선으로 제작, 회전자 권선은 슬립링과 브러시로 외부저항(기동저항)과 연결, 구조 복잡, 비싸고, 속도제어 가능, 기동전류, 기동 회전력 조정 가능, elevator, 권상기, 압축기, pump

▶ 동기전동기 : 압연기, 분쇄기, 펌프, 압축기, 시멘트 공업의 분쇄기, 제지공업의 쇄목기, 압연기(속도변동률 0, 정속특성, 효율⋅역률 大, 대용량 저속도 부하)

▶ 3상 교류정류자 : (분권) → 방직기계, 제지기계, 압연기 (직권) → 전기드릴, 가정용 재봉틀

* 동기전동기 → 권선형 → 농형 → 단상유도 순으로 속도 변동률이 커짐

* 전동기의 과부하 보호 장치 : 열동 계전기(bimetal 이용), (과전류 계전기는 완벽하지 않음)

6/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

A A

보조권선

주권선 주권선

주권선 A A

보조권선 보조권선

주권선

보조권선

(a)분상기동형 (b)콘덴서기동형

(d)콘덴서기동운전형(c) 콘덴서운전형

그림 6 그림에서의 스위치는 원심력스위치임.

▶ 단상 유도 전동기 : 일반 교류전원에서 운전 가능, 가정용, 분수마력전동기(1 이하). 기동 토크가 0이므로 기동 장치 필요. 고정자용 주권선, 이것과 공간으로 인 전기각의 위치에 감겨진 보조권선으로 구성.

- 콘덴서기동형(일반적인 단상유도전동기, 기동토크 큼.)

- 분상 기동형(저항 분상, 리액터 분상 ; 콘덴서 없는 구조, 기동 토크가 작아도 되는 부하)

- 콘덴서운전형(콘덴서 전동기, 원심력스위치가 없어 정, 역전, 기동 빈도 높은 부하, 가정용 전기기기에 널리 사용됨)

- 반발 기동형- 반발 유도- 셰이딩 코일- 모노 사이클릭

단상유도 전동기 기동 Torque %분상 기동형 : 공작기계, 연마기, blower, 믹서, 교반기, 복사기, 계산기 125

콘덴서 기동형 : 펌프, 공기압축기, 사무용 기계, 건조기, 냉장고 250

콘덴서 Motor(콘덴서 운전형) : 세탁기, 선풍기 150반발 기동형 : pump 300shading coil형 : 전축 player, tape recorder 40 ~ 100

7/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

snap pulley

snap pulley

tale pulleyhead pulley

그림 7 콘베이어 풀리의 종류

▶ conveyer

마찰을 크게 하기 위해서 pulley 사용, 중추식(重錘式) 긴장(緊張) 장치head pulley : driving pulley, 구동용, 전동기 접속용tale pulley : belt 지지snap pulley : 접촉각을 sharp하게 유지, 마찰을 유지하기 위해 추가 장착

옥외 → 방수형바닷가 → 방식형습기 → 방침형광산 → 방침형, 방수형, 방폭형, 방식형먼지 → 방진형水滴이 많은 곳 → 방적형, 방말형

8/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

3.3 유도전동기의 슬립▶ 유도 전동기의 속도 :

, : 극수,

▶ 유도전동기의 슬립(slip) :

× , : 동기속도=무부하속도, : 임의 부하에서의 속도

- 정지상태의 슬립

- 동기속도의 슬립

: 무부하 운전시 거의 동기속도이며 토크 발생 안됨, 따라서 유도 전동기의 슬립 범위는 보통 전부하 운전상태의 슬립 ∼ 정도

- 전동기 역회전시(유도 제동기)의 슬립은

이므로 슬립범위

- 유도 발전기일 때

9/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

s

v

r

그림 8 호도법

3.4 회전체의 에너지와 전력▶ 물체에 작용하는 힘 , 이동거리

: 질량 의 물체에 1[]의 가속도를 발생하게 하는 힘중 ∙

, : 각속도

,

: 각 가속도

▶ revolutions per second, 1회전 시

,

▶ 토크(Torque) → ∙ : 힘의 크기×모멘트의 길이

×

: 관성 모멘트∙ Flywheel : ∙, 관성 모멘트증가, 회전에너지 축적, 부하 변동 대응, 실

제 효율은 떨어지게 됨

10/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

회전속도

토크

TM

TL

전동기의 안정운전 조건

3.5 전동기의 선정▶ 관성체의 기동

(발생 토크), (부하 토크), (마찰 등의 제동 토크) ,

,

를 크게 해야 가속도가 생긴다. 가 일정하면

토크-이너샤 비 (각 가속도 능력을 의미)

▶ 온도상승 : 절연 종별, (저온) → Y, A, E, B, F, H, C ← (고온) 90, 105, 120, 130, 155, 180, 180℃ 초과

▶ 전동기 소음기계적 진동, 브러시 마찰, 베어링, 전자기적, 통풍소음, 에어 gap, 자기회로, slot 불량, 회전자 편심, 공기의 출입구에서 소멸(siren효과)

소음의 단위[phone] : 사람(55 ~ 60 phone(회화)), 조용한 집(40 phone), 사무실(50 phone)

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t1 t2 t3

P1

t4t5

P2

P4

P5

그림 10 2승 평균법

▶ 전동기의 사용

1) 연속사용 → 지정조건으로 일정한 부하를 걸고 일정온도 상승에 도달하는 시간 이상으로 연속 사용, 압연기

2) 단시간 사용 → 전동기의 온도 상승의 최종치에 도달하지 않는 범위에서 일정 부하에 사용 후 전동기 “정지” → 전동기의 온도가 주위 온도와 같게 강하. 배수지의 수문 개폐장치

3) 단시간 부하 연속 사용 → 2)와 같으나 전동기를 정지하지 않고 무부하 운전은 계속함(무부하시 허용온도로 유지) → 다음 부하에서 사용

4) 단속사용 → 최종온도에 이르지 않으면서 부하를 연속 사용하고 온도가 주위 온도로 내려가지 않은 상태에서 다시 사용 “정지”를 반복, 압연기, elevator

5) 단속부하연속사용 → 4)와 같은데 정지 없이 무부하로 계속 사용, 무부하 온도로 강하하지 않았는데도 다시 부하운전

6) 변부하연속사용 → 회전기는 정지 절대로 없이 여러 크기의 부하 계속 사용7) 변부하단속사용 → 부하크기, 부하시간, 정지 시간이 불규칙8) 반복사용 → 입갱 권상기(광산), 권상⋅정지를 반복, 이 사이클이 "발생열 = 방산열“이

되는데 걸리는 것 보다 짧은 주기임9) 반복부하연속사용 → 부하기간 中 반드시 무부하기간으로 연결된, 열적 평행보다 짧음

▶ 전동기의 정격연속, 단시간, 반복 → 각각에 대해서 규정된 온도상승, 기타의 제한을 넘으면 안됨

▶ 부하가 규칙적으로 변할 때의 출력1) 자승 평균법

P =

τ

▶ 전동기의 진동기계적 → 회전자의 불평형, 베어링의 불량, 다른 기계와의 연결 불량전자력(電磁力) 불평형 → 회전자의 편심(에어 갭의 변동), 회전자 재료의 자기적 성질 불평등, 고조파 자계에 의한 자기력의 불평등

V 숫자 → 숫자

의 진폭

V5 ~ V30 = ~

mm, 0.005이하 ~ 0.03이하

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3.6 전동기의 토크와 출력 계산(1) 입력 : 전압 , 선전류

직류 전동기 : 단상 교류 전동기 : 3상 교류 전동기 :

(2) 출력 : , ,

① ∙일 때,

② ∙일 때, ×

×∙, : 전동기의 효율

▶ 유도 전동기의 속도 :

, : 극수,

▶ 효율 : × service factor, 과부하 가능전류

▶ 속도변동률 : 정격부하 속도무부하 속도정격 부하 속도

×

13/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

3.7 전동기의 제어(1) 전동기의 기동 제어→ 기동전류가 전기자 권선이나 brush를 소손하지 않게 제한해야 함, 그러나 전류를 너무 제한하면 기동 torque가 작아져서 기동에 시간 걸림. 기동전류는 보통 정격의 100 ~ 150%, 기동 토크가 커야 하는 경우는 300% 정도

(1) 직류 전동기 : 계자전류는 최대로 해서 기동토크는 크게하고 속도 상승을 빠르게 해서 과전류가 흐르는 시간을 단축해야 함.

저항 기동법 : 전기자 회로에 직렬 기동저항 연결저감 전압 기동법타여자 : Leonard방식(가변전압전원), 정지 Leonard방식(thyristor이용)

(2) 유도 전동기농형 → 직입 기동(전전압 기동, 이하), 기동 전류가 부하 전류의 5 ~ 6배 Y-△ 기동(5 ~ 30), 상전압 , 기동전류가 직입 기동의 기동 보상기(기동시 단시간 사용되는 변압기) 15 이상

리액터 기동 : 전동기 1차 측에 철심이 있는 리액터설치, 그 리액턴스의 값 조절해서 전동기에 인가되는 전압 조정, 팬, 송풍기, 펌프

1차 저항 기동 : 7.5 이하소프트 스타터 : SCR 이용

권선형 → 기동 전류의 제한(회전자에 슬립링 설치, 외부에 기동 저항 연결)2차 저항 기동법, 2차 임피던스 기동법

단상유도전동기 - 분상 기동형(전동기의 고정자에 2조의 권선 설치, 한쪽 권선에 콘덴서 및 저항을 직렬 연결하여 전압을 걸고, 기동 후 회로 개방)

콘덴서 기동형 Shading coil형, 반발 기동형

(3) 동기 전동기 → 3상 기동권선, 기동 전동기(유도전동기, 또는 직류 전동기), 자기 기동법

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(2) 전동기의 속도 제어(1) 직류 전동기타여자, 분권 : 계자제어 - 제어회로에 저항을 넣어서 계자전류로 제어, 이러한 목적으

로 사용되는 저항을 속도 조정기라 함. 저항제어 - 전기자에 직렬 저항, 전력손실 大, 효율 나쁨 전압제어 - 전기자에 가해지는 전압 를 조정 Ward - Leonard(가변 전압전원을 위한 전용 타여자 발전기 사용)

정지 레너드 식(Thyristor 사용) 승압기(전압 조정용 발전기 이용)

DC Chopper 방식 구동용 전동기로 3상 유도전동기와 flywheel 사용하는 일그너 式

(제철용 압연기 등 부하 토크가 많이 걸리는 부하, 부하 급 변동에 대처)

직권 : 계자, 저항, 직병렬 제어(짝수 개의 전동기를 직렬접속, 전철 등에서 사용)

(2) 유도 전동기

- 농형은 p, f, v, 권선형은 p, f, v 및 2차 회로 이용한 제어 가능① 2차 저항 제어(권선형, 회전자에 슬립 링, 외부 저항 연결)② 전원 주파수 변화(전동기 전용 전원 필요함)

: pot motor(한 번에 수천 개의 모터 동시 제어)③ 극수 변화 : ↔ 극으로 극수 변환④ 전원 전압 제어⑤ 2차 여자에 의한 방법정류자 주파수 변환기 사용(다상 교류 정류자기의 일종, Schrage Motor)회전 변류기 사용 : 크래머 방식(2차 출력을 기계동력으로 변환하여 유도 전동기의 축으로

반환, 압연용, 인견 공장의 주파수 변환기 등) 셀비우스 방식 : 2차 출력을 전원 주파수와 같은 전력으로 변환하여 전원

으로 반환⑥ 분권 정류자 전동기 사용

15/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

▶ 손실부하전류에 의한 손실 - brush에서의 전력손

저항손 - 전류에 의한 전압강하를 보상하기 위한 여자전류가 커지고 표유 부하손 - 부하전류에 의한 누설리액턴스의 와전류손(금속 도체, 철심 지지물

및 외함, 볼트, 너트 등에 자계가 영향을 미쳐 맴돌이 전류에 의한 손실, stray load loss)

(3) 전동기의 역전법(1) 직류기 : 자극 또는 전기자 회로 한쪽 극성을 반대로 → 보극, 보상 권선도 같이(2) 유도 전동기 : 1차 측 3상 중 2상을 바꿈, 단상은 보조권선의 접속을 반대로

(4) 전동기의 제동(1) 마찰제동 : Brake shoe(2) 발전제동 : 전동기는 전원에서 분리, 발전에너지를 외부에 연결된 저항에서 소비(저항

제동), 기계 제동 병행(3) 역전제동 : 회전 방향을 반대로(plugging) : 전동기가 정지하기 직전에 전원 off(4) 회생제동 : 전원과 분리 안함, 발전제동(crane, 전기 기관차)

16/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

3.8 펌프용 전동기의 용량▶ 펌프 → 분권․복권, 유도전동기

▶ 의 물을 로 양수하는데 필요한 양수용 전동기 용량 : , 효율 물 이므로×× ×× ×

, : 여유 계수양수량∝속도, 양정∝속도2이므로

→ ∝속도3

3.9 권상용 전동기의 용량▶ 권상기

▶ 무게 의 물체를 의 속도로 권상하는데 필요한 권상기 용량 : , 효율 ×× ×××

▶ 엘리베이터용 평형추를 달아서 평형률이 인 경우

×

17/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

3.10 송풍용 전동기의 용량

▶ 송풍기

① 통풍기 : 0 ~ 1000 [], fan

② 송풍기 : 1000 ~ 10000 [], blower

③ 압축기 : 10000[]이상, 3 [], compressor

1[] = 1[] = []1[] = 10000[] = 10000[] ≒ 1기압 ≒ 760[]= 1013.25[]1[] = 13.6[]1[] = 1[] = × = = = =

▶ 의 공기를 의 압력으로 이동시키는데 필요한 송풍용 전동기 용량 : , 효율

×× ××××

, : 여유 계수

▶ 선풍기 직경 20cm : 17[W], 30cm : 40[W], 40cm : 65 ~ 85[W]

▶ 한일선풍기 45cm : 160W, 30"(76cm) : 260 ~ 240W, 50cm : 200W, 61cm : 220W▶ 신일선풍기 14“(35cm) : 62W, 25cm : 48W

18/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

3.11 열펌프 및 기타 전동력 응용▶ 열펌프와 냉동기냉동(冷凍 : refrigeration) : 물질에서 열을 빼앗아 저온으로 유지열(熱) pump (냉동기 : 冷凍機) 냉매(冷媒 : refrigerant) : Freon(), Ammonia(), 메틸클로라이드 냉매의 증발(蒸發), 응축(凝縮) 現像 이용

냉매가 증발해서 기체로 될 때 증발 잠열(기화열)압축기 : 기화한 냉매를 응축(응축열 발생함)하는 장비냉매압축 → 기체가 액화 → 응축열 발산 : 온열장치 → 증발기 : 압력해제 → 증발열 흡수 : 냉동기

Carnot Cycle - 可逆 cycle : 고온의 열원에서 열을 빼앗아 저온의 열원에 주고 그 사이에 열에너지를 力學的 에너지로 바꾸어 일을 하는 cycle

냉동기(熱 pump) cycle : 외부에서 일을 하여 저온의 열원에서 열을 빼앗아 고온의 열원에 주는 cycle

▶ 열펌프1. 냉동과 가열을 병용 : 냉동, 제빙, 냉동기의 응축기의 열을 대중탕의 가열에 이용(부족

또는 비싼 연료비의 절약), 맥주 공장의 발효실을 연중 일정온도로 유지하기 위해 여름에는 냉방, 겨울에는 냉방 및 여유분을 난방용으로 사용

2. 냉동과 가열을 교대로 이용 : 공기조화, 온도 및 습도를 일정 수준 유지(반도체 공장 등에서 일정 온, 습도 이상이면 냉방으로 반대인 경우는 난방으로 이용)

3. 열 압축기로 이용(thermal compressor) : 순환하는 냉매를 압축하는 것이 아니라 증발에 의해서 발생한 증기를 직접 압축 소금⋅설탕⋅비료 수용액에서 석출, 연유, 과즙 등을 농축 증발시키기 위한 장치

4. 가열에 이용 : 고온의 폐열이 있는 경우에만 가능

19/19 전동력 응용 전기시스템과왕 문 성

▶ 부하에 따른 전동기

1. 기중기 : 권선형 3상 유도 전동기(10 이하의 소형은 농형 전동기) 직류사용시(기동 torque 大 , 속도제어 용이) Ward-Leonard 방식으로 제어2. elevator : 관성모멘트 적고(기동⋅정지 빈번) 기동 토크 크고, 가감속시 감속도 변화 적

고, 소음 적어야 함, 권선형(또는 고저항 농형 유도 전동기), 직류(타여자, 분권) 사용시 Ward-Leonard 방식으로 제어

승강거리 15m 이하 : 20 ~ 50 m/min 15 ~ 30m : 50 ~ 80 m/min 30 ~ 40m : 80 ~ 150 m/min

사무실 : 60 ~ 150 m/min백화점 : 60 ~ 120 m/min병원(환자용) : 30 ~ 45 m/min아파트 : 30 ~ 70 m/min호텔 : 45 ~ 100 m/min창고(화물용) : 20 ~ 45 m/min

3. 펌프 : 농형유도전동기(대형은 동기 전동기)4. 송풍기 : 농형, 2중 농형5. 압연기(mill motor) : 유도 전동기(크래머식, 셀비어스식, 정류자 주파수 변환기 제어),

동기 전동기, 속도를 일정 유지(주위조건, 부하와 무관하게) - 정치제어(constant value control)

6. pot motor : 인조 견사 공장에서 pot에 실을 감는 공정에 쓰이는 전동기, 6000 ~ 10000[rpm], 내산, 내수성, 1회⋅수회의 기동⋅정기 필요(pot교환), 기동⋅제동 시간이 짧을 것, 2극3상 농형 유도전동기, 유도주파수 변환기, 130 ~ 140 교류이용, 속도제어는 주파수 변환으로

7. belt conveyor - 기동토크 大, 먼지 많고 보수 곤란(석탄, 곡물, 분말 등 처리), 튼튼, 보수편리, 전폐형 2중 농형, 50 이상 대형은 권선형