34. 권선형 유도전동기 II

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담당자: 이만우

목차

1. 실습목적

  • 권선형 유도전동기의 시동 특성
  • 전동기의 속도변화에 따른 회전자 및 고정자 전류의 관찰

2. 개 요

만일 회전자 권선이 단락된다면, 유도전압은 권선내에 큰 순환전류(circulating currents)를 초래한다. 이러한 회전자 전류를 공급하기 위해서는 고정자 전류는 일반 여자전류 수준보다 그 값이 증가하여야 한다. 회전자 권선내에 소비된 전력(VA)은 고정자 권선에 의해 공급되어야 한다. 따라서 아래사항을 예상할 수 있다.
a) 정지 또는 저속에서 회전자 전류, 고정자 전류, 토크는 높을 것이다.
b) 동기속도에서 회전자 전류, 토크는 0 일 것이며 고정자는 여자전류만을 반송(carry)할 것이다.
c) 다른 전동기속도에서 전류와 발생토크는 위의 두 값 사이의 값을 갖는다.

3. 준 비 물

  • 권선형 유도전동기 EMS 8231
  • 전기동력계 EMS 8911
  • 전원공급장치(0-120/208V,3ø) EMS 8821
  • 교류전압계 (250V) EMS 8426
  • 교류전류계 (2.5/2.5/2.5/8/25A) EMS 8425
  • 리드선 EMS 8941
  • 타이밍 벨트 EMS 8942

4. 실 습

1. 권선형 유도전동기, 전기동력계, 전원공급장치, 교류전류계를 사용하여 그림 31-1의 회로를 꾸민다. 세개의 고정자 권선은 전원공급장치의 3ø 가변 출력단자 (단자 4,5,6)로 결선됨에 주목한다.
caption
Fig. 31-1
2. 다음의 실험을 실행한다.
a) 타이밍 벨트를 사용하여 전기동력계와 전동기를 커플링한다.
b) 전기동력계의 입력단자를 전원공급장치의 고정 120Vac 출력단자(단자 1과 N)로 결선한다.
c) 전기동력계의 조절손잡이를 시계방향으로 끝까지 돌린다. (전동기의 최대 시동부하를 위해)
3. 다음의 실험을 실행한다.
a) 전원을 켠후 100Vac의 E₁이 되도록 조정한다. 전동기가 서서히 회전하여야 한다.
b) 세 개의 회전자 전류와 발생토크를 측정, 기록한다.
I₁= _____ Aac, I₂= ______ Aac, I₃= _____ Aac, 토크 = _____ lbf.in
c) 세 개의 회전자 전류가 대략 같은가?
4. 다음의 실험을 실행한다.
a) 전기동력계의 조절손잡이를 서서히 조정함으로서 전동기에 걸리는 부하를 점차적으로 감소시킨다. 부하가 감소됨에 따라 전동기속도는 증가할 것이다.
b) 세개의 회전자 전류는 대략 같은 값을 유지하는가?
c) 전동기 속도가 증가함에 따라 세개의 회전자 전류는 감소하는가?
d) 토크가 1 lbf.in일 때 회전자 전류를 측정, 기록한다.
I₁= _______ Aac, I₂= _______ Aac, I₃= _______ Aac
e) 전압을 0으로 돌린후 전원을 끈다.
5. 다음의 실험을 실행한다.
a) 그림 31-2와 같이 회로를 꾸민다. 전원공급장치의 3ø 고정 출력단자 (단자 1,2,3)가 사용됨에 주목한다.
b) 전기동력계의 조절손잡이를 시계방향으로 끝까지 돌린다. (전동기의 최대 시동부하를 위해)
caption
Fig. 31-2
6. 다음의 실험을 실행한다.
a) 전원을 켠후 E₁,I₁,I₂발생 시동토크를 신속히 측정한다. 전원을 끈다.
I₁= _______ Aac, I₂= _______ Aac, E₁= _______ Vac, 토크 = _______ lbf.in
b) 시동토크시 전동기의 피상전력을 계산하여라.
피상전력 = ___________ VA

5. 실습평가

1. 전부하(1/4마력)전동기속도가 1500r/min일 때, 아래식을 이용하여 전부하 토크의 값을 계산하여라. hp = \frac{{(r/\min )(lbf.in)(1.59)}}{{100,000}}
2. 전부하 토크에 대한 시동토크의 비를 계산하여라.

3. 각 상(phase)의 전부하 고정자전류의 1.2 암페어일 때, 전부하 작동전류에 대한 시동 전류의 비를 계산하여라.

4. 만일 권선형 유도전동기의 고정자전압이 정격전압의 50% 정도로 감소된다면
a) 시동전류는 얼마만큼 감소되는가? ____________ %
b) 피상전력은 얼마만큼 감소되는가? ____________ %
c) 시동토크는 얼마만큼 감소되는가? ____________ %

6. 정 답

실 습
3. b) I1 = 2.8 Aac, I2 = 2.9 Aac, I3 = 2.7 Aac, 토크 = 4.6 lbf.in
c) 예.
4. b) 예.
c) 예.
d) I1 = 0.66 Aac, I2 = 0.68 Aac, I3 = 0.58 Aac
6. a) I1 = 3.4 Aac, I2 = 6.0 Aac, E1 = 208 Vac, 토크 = 22.3 lbf.in
b) I1 × E1 × 1.73 = 1223 VA

실습평가
1. lbf.in = 100,000 hp/(1.59 r/min) = 10.48 lbf.in
2. 시동 토크 = 22.3 lbf.in 전부하 토크 = 10.5 lbf.in
토크 비율 = 22.3 / 10.5 = 2.12
3. 시동 전류 = 3.4 A 전부하 전류 = 1.2 A
전류 비율 = 3.4 / 1.2 = 2.83
4. a) 50 %
b) (E/2) × (I/2) × 1.73 = 75 %
c) 75 %

개인 도구