전기기기에너지변환

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목차

3. 전기기기의 기본 원리
3.1 전기기계적 에너지 변환
3.1.1 필드 에너지
3.1.2 선형시스템의 기계적 에너지
3.1.3 포화시스템의 기계적 에너지
3.1.4 회전 액츄에이터와 릴럭턴스 전동기
3.1.5 이중 여자기

본문내용

3. 전기기기의 기본 원리


그림 3.1 수직 이동 컨텍터 액츄에이터(은 DOWN 위치이다.)

전기기기의 기능은 에너지를 한 형태에서 다른 형태로 바꾸는 것이다. 변압기는 전기적인 에너지를 전위차가 생기도록 바꾸며, 그 과정에서 열에너지를 발생시킨다. 하지만 이것은 바람직하지 않은 특징이며, 제작자가 이것을 최소화 하여야 한다. 전기에너지를 기계적인 형태로 바꾸는 회전 기기로는 전동기와 발전기가 있다. 이것 역시 전기 혹은 기계적 에너지가 열로 바뀌는데, 이것도 바람직하지 못하다.
모든 종류의 전동기 또는 발전기는 전기기계적으로 에너지 변환한다. 이러한 장치들은 세 가지 필수적인 형태인 (1) 전기적 시스템, (2) 기계적 시스템, (3) 커플링 필드로 구성된다. 그림 3.1은 전동기처럼 동작하는 장치를 나타낸 것으로, 높은 전류가 코일을 통해 흐르면 움직일 수 있는 접극자가 고정된 철심 쪽으로 이동할 것이다. 사실 이 장치는 수직 이동 컨텍터 액츄에이터이다. 교육용 컨텍터와 액츄에이터를 그림 3.2(a)와 3.2(b)에 각각 나타내었다.
이 액츄에이터의 동작은 병진하고 범위에 제한된다. 그럼에도 불구하고 이 간단한 장치는 전기기계적 에너지 변환의 세 가지 필수 요소를 가지고 있고, 이것의 동작은 복잡한 회전기의 기본 동작 원리를 명확하게 설명할 수 있다.


그림 3.2 (a) 수직 이동 컨텍터 (b) 컨텍터 액츄에이터

3.1 전기기계적 에너지 변환
에너지가 크게 되거나 혹은 반대로 변환하는 공학시스템은 공급 에너지를 보존하는 이론에서 별로 고려할 사항이 아니다. 독립된 한 시스템 내에서 에너지는 한 종류에서 다른 종류로 바뀌고 생성 에너지에서 사용 에너지로 이동하지만, 그것은 생산도 파괴도 되지 않는다. 그러므로 시스템에서의 전체 에너지는 일정할 뿐이다. 일정한 시간 동안의 에너지 변환과 분배를 방정식으로 나타내는 것은 가능하다. 전동기 동작에서 방사되는 에너지를 무시한다면 이 방정식은

참고 자료

없음