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[전남대/일반물리실험2] 예비 레포트 / 실험5 모터와 발전기 / 성적 1등 / A+2025.01.021. 모터 모터(전동기)는 전기 에너지를 역학적 에너지인 회전 에너지로 변환해주어 역학적인 일을 할 수 있도록 하는 전기기계장치입니다. 전동기는 전력계통 에너지의 50% 이상을 사용하기 때문에 중요합니다. 전동기의 회전 원리는 자석(자기장) 속에 놓여 있는 도선에 전류가 흐르면 도선이 힘을 받아 움직이는 것입니다. 전동기의 구조는 코일이 감긴 회전자, 고정 자석(전자석), 회전자에 전류를 연결하는 브러시로 구성됩니다. 전동기는 전류를 직접 공급하는 직류 전동기와 전류를 유도시켜 공급하는 유도 전동기로 구분됩니다. 2. 발전기 발전기...2025.01.02
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드론 이론 및 제작 보고서2025.11.171. 드론의 비행 원리 드론의 비행은 프로펠러가 모터의 회전력을 추진력으로 변환하여 양력을 발생시키는 원리에 기반한다. 운동량 이론은 뉴턴의 제3법칙 작용-반작용을 기본으로 하며, 깃 요소 이론은 프로펠러의 각 요소에 작용하는 양력과 항력을 계산한다. 프로펠러는 회전 중심으로부터 거리에 따라 다른 속도 성분을 가지며, 블레이드 개수에 따라 양력과 항력이 결정된다. 이러한 원리를 통해 드론은 상승, 전진, 후진, 좌우 회전 등의 비행 제어가 가능하다. 2. BLDC 모터와 ESC 제어 BLDC(Brushless DC) 모터는 기계적 ...2025.11.17
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직류전동기 결과보고서2025.01.051. 직류 직권 전동기 직류 직권 전동기의 원리를 이해하고 토크, 속도, 전류 간의 관계를 실험을 통해 확인하였습니다. 실험 결과, 토크가 증가할수록 전류가 증가하고 속도가 감소하는 것을 확인하였습니다. 또한 최대 시동 부하 및 시동 전류를 계산하였습니다. 직류 전동기는 역기전력과 전류 간의 관계를 갖고 있으며, 역기전력이 낮아지면 회전자의 속도가 빠르게 상승하려고 하므로 최대 시동 토크가 감소하게 됩니다. 따라서 전동기의 효율적인 제어를 위해서는 역기전력과 부하 간의 상호작용을 고려해야 합니다. 1. 직류 직권 전동기 직류 직권 ...2025.01.05
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직류 발전기의 구성 4요소와 각각의 역할2025.01.151. 자화장치 자화장치는 자기장을 생성하여 회전부를 동작시키는 역할을 한다. 이 기기는 전자기 기계 시스템에서 중추적인 역할을 수행하며, 특히 전기 모터나 발전기와 같은 다양한 전자기적 장치의 핵심 부분이다. 자화장치는 도체에 전류를 흐르게 함으로써 자기장을 만들어내고, 이 자기장은 회전부의 기계적 움직임을 유발하거나 제어하는 데 사용된다. 2. 회전부 회전부는 자화장치에서 생성된 자기장에 의해 회전하며 전기를 생성한다. 이 구성 요소는 발전기 또는 전기 모터와 같은 기계에서 중요한 역할을 수행한다. 특히 발전기에서 회전부는 기계적...2025.01.15
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PMSM 전동기 속도 제어 설계2025.05.071. PMSM (영구 자석형 동기 전동기) PMSM은 영구자석을 사용한 동기전동기로, 고정자에 교류를 인가하여 회전자계를 만들고 회전자가 이를 따라 도는 원리로 동작한다. PMSM은 크기가 작고 가격이 저렴하며 보수가 쉽지만 전기만 넣어서는 기동되지 않아 인버터 회로와 함께 설계해야 한다. 2. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) IGBT는 BJT와 MOSFET을 복합한 형태로, 높은 입력 임피던스와 낮은 도통 손실, 일정한 전압 강하 등의 장점이 있어 대전류 시 에너지 효율이 좋다. 또한 저전...2025.05.07
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강체의 운동역학2025.01.131. 평면 강체의 운동역학 강체의 운동방정식, 각운동량 관계식, 선운동량 및 각운동량 보존법칙, 평면 강체에 대한 일-에너지 정리 등을 설명하고 있습니다. 2. 3차원 강체의 운동역학 3차원 강체의 운동방정식, 모멘트 관계식, 선운동량 및 각운동량 보존법칙, 강체에 대한 일-에너지 정리 등을 설명하고 있습니다. 3. 주축 자유 회전하는 강체의 안정성 주축 자유 회전하는 강체의 안정성 판단 기준과 과정을 설명하고 있습니다. 4. 고정점 주위의 대칭 팽이 운동 고정점 주위에서 회전하는 대칭 팽이의 운동 특성과 해석 방법을 설명하고 있습...2025.01.13
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회전하는 disk의 관성모멘트, 각속도, 장동 측정2025.01.041. 관성모멘트 측정 및 분석 실험을 통해 회전하는 disk의 관성모멘트를 측정하고 분석하였다. 총 5번의 Trial을 진행하여 I의 평균값을 0.0129868(kg·m2)로 구하였고, 이론값인 0.01352(kg·m2)와 매우 유사한 수치를 보였다. 이를 통해 실험 결과의 정확도와 정밀도를 확인할 수 있었다. 2. 각속도 분석 회전하는 disk의 각속도 OMEGA를 분석하였다. 세차 운동 전후의 10 revolution 시간을 측정하여 OMEGA의 Theoretical value와 capstone으로 측정한 OMEGA 값을 구하였...2025.01.04
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자이로스코프 실험 결과 레포트 (물리학및실험1)2025.01.241. 돌림힘과 각운동량 돌림힘이란, 어떤 축에 대해 회전하는 물체의 변화 원인이다. 회전 운동 하는 물체는 각운동량을 가지며 고립계의 각운동량은 보존된다. 각운동량은 위치벡터와 선운동량의 벡터곱으로 정의된다. 2. 세차 운동 세차 운동이란, 자전하는 강체의 회전축이 외부의 힘에 의해 특정 궤도를 따라 회전하는 운동을 말한다. 중력에 의해 세차 운동하는 강체의 회전축의 각속도는 토크와 각운동량의 관계로 표현할 수 있다. 3. 실험 방법 자이로스코프 장비의 관성모멘트를 측정하고, 무게추를 달아 토크를 가한 뒤 회전시켜 세차 운동을 관찰...2025.01.24
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풍력 터빈 발전기의 전압-속도 및 토크-전류 특성2025.01.121. 풍력 터빈의 구조와 동작 원리 풍력 터빈은 바람의 기계 에너지를 전기에너지로 변환하는 회전하는 장치이다. 수평축 풍력 터빈(HAWT)과 수직축 풍력 터빈(VAWT)의 특징과 장단점을 설명하였다. 또한 2개 블레이드와 3개 블레이드 터빈의 차이점도 기술하였다. 2. 전자기 유도 원리와 발전기 동작 전자기 유도 원리에 따라 도체가 변화하는 자기장 속에 놓여 있을 때 전압이 유도된다. 소형 풍력 터빈에 사용되는 발전기는 회전하는 영구자석과 고정된 도선 권선으로 구성되어 있으며, 이를 통해 교류 전압이 생성된다. 3. 풍력 터빈 발전...2025.01.12
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동기 전동기 실험 결과 보고서2025.01.051. 동기 전동기의 특성 이번 실험에서는 동기 전동기의 중요한 특성들을 확인했습니다. 동기 전동기는 회전자계와 같은 속도로 회전자가 움직여 동기 속도를 유지하며 슬립이 존재하지 않습니다. 또한 계자전류 변화에 따른 선전류 변화 특성을 확인했는데, 무부하 상태에서 계자전류 증가에 따라 선전류가 감소했다가 다시 증가하는 V자 곡선을 그리는 것을 관찰했습니다. 이는 동기 전동기가 무효전력을 조정할 수 있어 역률 개선에 활용될 수 있음을 보여줍니다. 2. 동기 전동기의 탈출 토크 실험을 통해 동기 전동기가 과부하 상태에 도달하면 동기화가 ...2025.01.05
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