유도 전동기 연습문제

소개

경남대학교 전기전공을 하는 학생으로서 전기기기 수업을 들으며 준비했던 에너지 변환기기2의 교재에 있는 2장 연습문제입니다.. 교재엔 해답이 없기에 제가 올려봅니다. 정답은 여러명이서 교수님과 함께 했기에 확실하다고 봐도 될것입니다. 학업에 많은 도움이 되었으면 합니다. 모든 문제와 그림은 워드 작업으로 이루어져있으니 걱정 안하셔도 됩니다..^^

목차

2.1 유도 전동기의 원리를 플레밍의 왼손법칙을 적용하여 설명하고, 회전자계와 동기속도를 관계하여 비교, 설명하여라.
2.2 유도 전동기의 전기적 각속도와 기계적 각속도를 설명하고, 상호 상관 관계에 대하여 수식적으로 표시하고 설명하여라.
2.3 유도 전동기의 회전자 종류를 들고, 각각 설명하여라.
2.4 10극, 3상 유도 전동기가 있다. 회전자도 3상이고, 정지시의 2차 1상의 전압이 150[V]이다. 이 회전자를 400[rpm]으로 회전시키면 2차 전압 및 주파수는 얼마인가?(단, 1차 전압 및 주파수는 60[Hz]이다.)
2.5 6극, 3상 권선형 유도 전동기가 있다. 총 슬롯의 수가 72일 때, 이 권선을 매극, 매상의 슬롯에 분포하고, 코일의 간격 75[%]의 단절권으로 하면 권선 계수는 얼마인가?
2.6 6극, 10[kW], 200[V], 60[Hz]의 3상 권선형 유도 전동기에 정격 전압을 가하여 전부하를 걸었을 때의 속도는 1,460[rpm]이었다. 2차 각 상의 유기 전압이 4.95[V]라고 하면 그 권수는 얼마인가?(단, 1차, 2차 모두 △결선, 1차 권수 104, 1차 권선 계수 0.76, 2차 권선 계수는 0.957이다.)
2.7 주파수 정격값보다 수 [%]저하할 때, 유도 전동기의 특성에 미치는 영향을 간단히 설명하시오.
2.8 다음 각 전동기의 특성 및 실례를 들어라.
2.9 220[V], 6극, 60[Hz], 10[kW]인 3상 유도 전동기의 회전자 1상의 저항이 0.1[Ω], 리액턴스는 0.5[Ω]이다. 정격 전압을 가했을 때 슬립이 4[%]이었다. 회전자 전류를 구하여라.(단, 고정자와 회전자는 △로 결선하고, 각 권수는 300회와 150회이다.)
2.10 10극, 60[Hz]의 3상 유도 전동기를 부하 운전할 때, 582[rpm]에서 토크가 67[kg·m]라고 하면, 이때의 기계적 출력[kW] 및 동기 와트(2차 입력)는 얼마인가?
..........
2.44번까지 있습니다.

본문내용

2.1 유도 전동기의 원리를 플레밍의 왼손법칙을 적용하여 설명하고, 회전자계와 동기속도를 관계하여 비교, 설명하여라.
비자성체인 동 또는 알루미늄으로 만든 원판을 자유롭게 돌도록 지지하고 그 주변을 자석이 시계방향으로 급속히 움직이면 원판은 자석보다는 조금 느리게 같은 방향으로 돈다.
이는 와전류와 회전자계와의 상호작용에 의하여 플래밍의 왼손법칙에 따라 원통에는 회전자계의 회전방향으로 토크가 발생하기 때문이다.
자석이 시계방향으로 움직인다는 것은 자석이 정지하고 원판이 반시계방향으로 움직이는 것과 동일한 현상이므로 전극의 방향을 자극간에서 원판 주변으로부터 중심으로 향하는 방향이 될 것이다.
고정자를 3권선으로 한 후에 3상 교류를 공급하면 고정자에느 srnjstjs을 감는 방식에 여자 극수가 정해지며 일정한 크기의 회전자계가 생긴다.
회전자계의 속도 는 다음과 같다.

이와 같이 대칭 권에 평형 3상 교류를 가하면 용이하게 회전자계를 발생시킬수 있으며 이를 응용한 것이 3상 유도 전동기이다.

참고자료

· 에너지 변환 기기-경남대