2) 그러나 저항 증가시 저항에
흐르는 전류가 증가하게 되어 동손(열손실 증가)이 발생해 효율이 떨어진다.
2. 계자에
의한 속도제어.
1) 자속의 수를 증감해 속도 조절이 가능하다. 예를 들어 자여자 분권의 경우 계자에 설치된 저항의 값이 작아지면 계자 전류의
값이 증가하고 자속의 수는 증가한다.
2) 즉, 자속의 수가 증가하면 전동기의 속도가 감소하고, 자속의 수가 감소하면 전동기의 속도는 증가한다.
3) 계자제어는 계자저항에 흐르는 전류가 적어 전력손실도
적고 조작이 간편하며, 세밀하고
안정된 제어가 가능하지만 제어의 폭이 좁다는 단점이 있습니다.
3. 전압에
의한 속도제어.
1) 전압의 값 V가 증가하면 속도는 이에 비례하여 증가한다. 이 방법은 제어의 범위가
넓고 손실이 거의 없어 효율이 좋으며 주 전동기의 속도와 회전방향을 쉽게 조절할 수 있다. 하지만
비용이 많이 드는 단점이 있다.
•워드 레어너드
방식: 주 전동기의 여자 전류를 최대로하고 발전기의 단자전압을 0에서 서서히 상승시키면 주 전동기는 기동저항 없이 조용히 기동한다. 이렇게
주 전동기의 속도를 단계 없이 제어할 수 있다.
•일그너
방식: 부하의 변동이 심할 경우 사용하며 부하
의 변동에 영향을 받지 않기 위해 무거운 쇠 추(플라이
휠)를 설치하여 사용하는 방식입니다. 부하의 변동이
심한 대용량 압연기나 승강기 등에 사용합니다.
•직,병렬제어법 : 정격이 같은 전동기를 직,병렬로 접
속하여 속도가 빠를 때는 병렬로 연결하고, 줄일 때는
직렬로
연결해 전압 분배에 의해 속도가 느려지게 제어
한다.
•쵸퍼 제어법:
반도체 사이리스터를 이용하여 직류 전압
을 직접 제어하는 방식입니다. 전기철도의 속도제어를
할 때 많이 사용합니다.
직류 전동기의 원리
자장 내에 존재하는 도체에 전류가 흐르면, 도체에는 전자력(電磁力)이 작용한다. 그리고 전자력의 작용방향은 플레밍의 왼손법칙에 따른다.
축전지에 연결하여 전기자코일에 직류전류를 흘리면 전기자코일에는 플레밍의 왼손법칙에 따른 힘(전자력)이 발생한다. 이 힘에 의해 전기자는 회전한다. 이때 회전방향을 역으로 하고 싶으면 전기자전류의 극성을 바꾸면 된다. 이것이 바로 직류전동기이며, 그 구조는 직류발전기와 마찬가지로 전기자코일(armaturewinding), 계자코일(fieldwinding), 정류자(commutator) 등으로 구성되어 있다.
따라서 직류기는 발전기나 전동기 어느 것으로도 사용할 수 있다.
전동기가 회전하고 있을 때는 전기자코일이 자속을 쇄교하고 있으므로 발전기의 경우와 마찬가지로 기전력이 유도된다. 이 기전력의 방향은 플레밍의 오른손법칙에 따르므로 전원전압의 방향과는 반대가 된다. 따라서 전기자전류의 흐름을 방해하는 방향으로 작용한다. 즉, 역기전력(countervoltage : Gegenspannung)이 된다.
역기전력은 전동기의 회전속도(n)가 빠를수록, 계자자속(Φf)이 클수록 증가한다.
그러나 기동하는 순간 예를 들면, 전압은 인가되어 있으나 전동기가 아직 회전하지 않는 순간에는 회전속도 ‘n＝0’이므로 역기전력 ‘UE＝0’이 되어, 전기자저항(Ra)이 적어지기 때문에 정격전류보다 큰 전류가 흐른다.
역으로 전동기 회전속도(n)가 증가하면 역기전력이 증가하여 전원전압에 대해 역으로 작용하기 때문에 전기자전류는 감소한다.
2. 즉 과전류 차단기로 과전류를 차단한다 해도 부하전류와 크기와 같은지락전류, 고장전압은 배선용 차단기로 차단이 안된다.
+고장전압 : 영상, 역상, 정상분에 따른 판단.
3. 따라서 이런 상황을 누전차단기로2차적으로 판단해 차단한다.
배선용 차단기
[moldedcasecircuitbreaker, 配線用遮斷器]
과부하 및 단락보호를 겸한 차단기로서, 몰드 케이스 내에 수용되어 있는 것이다. 배선용 차단기는 교류 600V 이하, 또는 직류 750V 이하의 저압 옥내전압의 보호에 사용되는 몰드 케이스(Moldcase)차단기를 말하며, 일반적으로 NFB의 명칭으로 호칭되기도 한다. 소형이며 조작이 안전하고 퓨즈를 끼우는 등의 수고가 없기 때문에 종래의 나이프 스위치와 퓨즈를 결합한 것에 대신하여 널리 사용되고 있다. 트립 장치에는 열동식(바이메탈이 차단기를 흐르는 전류에 의하여 가열되어 만곡(彎曲)되므로 트립 동작을 하는 것), 코일에 전류를 통하여 과전류에 의하여 철반을 흡인하여 동작하는 것, 양자를 결합한 열중전자식 및 전자식 등이 있다. 트립 특성은 안락 전류의 100%를 연속 통전하여도 트립 동작하지 않고 정격전류의 125%, 200%의 전류에 대한 동작시간이 별도로 정해져 있다.
누전 차단기(Residual-current device)는 에너지가 있는 도선과 중립 도선 사이의 전류 균형이 깨졌을 때, 전류를 차단하는 장치이다. 대개의 경우 사람이 에너지가 있는 도선에 접촉했을 때 전류 균형이 깨지며, 치사량의 전류가 흐를 수도 있다. 누전 차단기는 이 상황에서 전류를 차단하며, 과부하나 단락은 별도의 차단기가 감지한다. -위키백과-
(1) 정해진 이상의 부하가 걸리면(예를 들면 규정중량을 초과하는 물건을운반)전류가 증가한다. 이것은 기기나전선의 발열(發熱)을 증가시키기 때문에 통상의 전류(정격전류에 가까운 값)보다 큰 전류가 일정 시간 이상 흐르면 자동적으로 전원을 차단하여 기기의 운전을 정지시켜 기기나 전선을 보호하도록 한다. 이 목적을 위해motorbreaker,thermalrelay,switch등이 사용된다.
단락회로에 흐르는전류를 말한다.전압을 유지하고 있는동기발전기를 갑자기 단락시키면 그 순간에 큰 전류가 흐르며 그 크기는 시간의 경과와 더불어 점차 감소하여 마침내는 일정한 값에 이른다. 이 값은전기자단자를 미리 단락하여 갑자기 단락되었을 경우의여자전류와 같은 여자전류를 준 경우의 단락전류, 즉단락 특성곡선에서 구해지는 값과 같다. 이것을지속 단락전류라고 한다. 이에 대하여 갑자기 단락되었을 때의 전류를과도 단락전류라고 한다.
변압기는상호 유도원리를 이용하여교류전압을 더 높이거나 낮추는 데 사용되는 기기이다. 1차, 2차 두 개의 코일이 다음 그림과 같이 연철심 주위에 감겨 있다. 1차 코일에 교류 전압이 걸리면 교류전류에 의하여자속의 변화가 나타나고, 이것은 다시 2차 코일에 유도 기전력을 일으킨다. 2차 코일에 유도되는기전력의 크기와 두 코일의 감긴 횟수는 다음과 같은 관계가 있다.
따라서 전압을 올리고자 할 때에는 2차 코일의 감은 수를 1차 코일보다 많게 하면 된다. 즉, 감은 횟수의 비가N1:N2=1:2이면 2차 코일유도 기전력은 1차 코일 공급 전압의 2배가 된다. 변압기에서에너지 보존 법칙이 성립하려면 다음을 만족하여야 한다. 1차 코일 공급 전력=2차 코일 소비 전력
2차 코일의저항이 작아지면 1차 코일의 전류는 증가하게 된다. 즉 1차 코일의에너지공급량이 늘어나는 것이다. 따라서 2차 코일의 작은 저항은 큰 부하의 구실을 한다.
[네이버 지식백과]변압기[變壓器] (Basic 고교생을 위한 물리 용어사전, 2002. 4. 15., (주)신원문화사)
Percentage Method(백분율법, 퍼센트 임피던스법)에 의한 계산
가. 개요
어떤 양을 나타내는데 그 절대량이 아니고 기준량에 대한 비로서 나타내는 방법을 단위법이라고 한다. 또, 이것을 100배 한 수로서 나타내는 방법이 백분율법, 즉 퍼센트(%)법인 것이다.
1. %법이나 단위법을 사용할 때의 장점
값이 단위를 가지지 않는 무명수로 표시되므로 계산하는 도중에서 단위를 환산할 필요가 없다.
식 중의 정수 등이 생략되어서 식이 간단해진다.
기기 용량의 대소에 관계없이 그 값이 일정한 범위내에 들어가기 때문에 기억하기 쉽다.
따라서, 전력계통에서는 임피던스의 값을 으로 나타내는 대신에 %로 나타내는 경우가 많다. 임피던스는 사용하는 전압에 따라 그 값이 각각 달라지고 있기 때문에 하나의 계통전압의 기준값을 정하고 각 부분의 임피던스를 이 기준인 전압값에 맞추어서 환산해 준 다음에 집계하여야 한다. 이에 대하여 %임피던스는 이러한 번거로움이 없이 각 부분의 값을 그대로 집계해 갈 수 있다는 특징이 있다.
2. % 임피던스의 정의
임피던스 Z[]이 접속되고 E[V]의 정격 전압이 인가되어 있는 회로에 정격전류 I[A]가 흐르면 ZI[V]의 전압강하가 생긴다. 이전압강하분 ZI[V]가 회로의 정격전압 E[V]에 대해서 몇[%]에 해당되는가 하는 관점에서 E[V]에 대한 ZI[V]의 비를 %로 나타낸 것이 %임피던스인 것이며, 여기서는 이것을 %Z로 나타낸다. 즉,로 표시된다. 여기서 I[A]는 정격전류를 표시한다.
한시복귀접점 : 시간이 지나면 모자 안쪽으로 이동한다고 했는데 a나 b나 더이상 이동할 수 없는 상황이다. 따라서 모자 안쪽으로 이동할 수 있게 시작시 위치를 재조정한다.
a는 시작할때 붙여놓고 시작해서 시간이 지나면 다시 모자 안쪽으로 이동해 떨어진다.
b는 시작할때 떨어트려 놓고 시간이 지나면 다시 모자 안쪽으로 이동해 붙는다.
한시 동작
[ondelay, 限時動作]
입력 신호를 가하고부터 일정 시간 경과한 다음에 출력 신호가 발생하는 동작. 입력 신호를 끊은 후 일정 시간 경과 후에 출력 접점이 복귀하는 한시 복귀식에 대하여 일정 시간 후에 동작한다. 시퀀스 제어 회로 중의 시간 지연을 필요로 하는 곳이나 타이머, 카운터의 회로에 사용된다.
설정된 시간이 경과하면 스위치를 개폐하고 리셋되는 장치로, 용도에 따라 여러 종류가 있다. 이 중 시퀀스 제어에 사용되는 타이머는 입력 신호를 받아서 설정 시간 경과 후에 회로가 열리거나 닫히는 접점을 가지고 있는 릴레이로, 싱크로나이드 모터식, 트랜지스터식 등이 있다.
