Chapter 27 OBJECT 1. 무부하, 전부하 상태에서 타여자 직류 분권 발전기의 특징을 공부한다. 2. 발전기의 포화 곡선을 얻는다. 3. 발전기의 전기자 전압 vs 전기자 전류 부하 곡선을 얻는다.DISCUSSION 직류기는 전동기나 발전기로 모두 작동할 수 있다. 전동기는 전기적인 힘을 기계적인 힘으로 바꾸고, 발전기는 기계적인 힘을 전기적인 힘으로 바꾼다. 그러므로, 발전기는 전기를 생산할 수 있도록 기계적으로 작동되어야 한다. 계자 권선이 전자석이기 때문에, 자기장을 만들기 위해 전류가 흘러야 한다. 이 전류는 여자 전류라고 불리고, 다음 두가지 방법중 하나로 계좌 권선에 공급될 수 있다. 1. 분리된 외부 직류 전원으로부터 공급하는 경우(이 경우 타여자 발전기라고 부른다) 2. 발전기의 출력으로부터 공급하는 경우(이 경우 자여자 발전기라고 부른다) 분권 자기장이 직류 전류에 의해 여자되어서 발전기의 자속을 설정한다고 가정한다. 회전자 (정확하게는 전기자)가 축에 전기적인 힘이 인가되어서 돈다면, 전기자 권선은 자속을 절단하 고, 전압이 유도될 것이다. 이 전압은 교류이고, 전동기에서 직류를 얻기 위해서, 정류기가 있 어야 한다. 이 역할은 정류자와 브러쉬에 의해 수행된다. 권선에 유도되는 전압은 오로지 회전속도와 자기장의 크기 두 가지에 달려있다. 속도가 2배가 된다면, 전압도 2배가 된다. 자기장이 20% 증가된다면, 전압도 20% 증가된다.비록 타여자는 분리된 직류 전원이 필요하지만, 발전기가 외부 전원에 의해 빠르고 정확하게 반응해야 하는 경우나 출력 전압이 넓은 범위로 변해야 할 경우에 유용하다.발전기에 전기적 부하가 연결되지 않으면, 아무 전류도 흐르지 않고 출력에는 전압만 나타난다. 출력에 저항성 부하가 연결된다면 전류가 흐를 것이고 발전기는 부하에 전력을 전달하기 시작할 것이다.
OBJECT1. 와트, 바, 볼트암페어의 관계를 공부한다. 2. 단상전동기의 피상전력, 유효전력, 무효전력을 결정한다. 3. 전동기 부하의 역률을 개선한다.DISCUSSION우리는 다음의 사실을 알고 있다. a) 부하에 공급되는 피상전력은 전압과 전류의 곱이다. b) 부하에 공급되는 유효전력은 전력계로 측정된다. 무효전력이 관여할 때, 피상전력은 유효전력보다 크다. 무효전력은 유도성이거나 용량성일 수 있다. 대부분 전기기계장치에서 무효전력은 코일의 인덕턴스때문에 유도성이다. 무효전력은 다음의 식에서 계산될 수 있다.역률의 값은 전류와 전압의 위상이 얼마나 다른가에 달려있다. 전류와 전압의 위상이 같을 때, 유효전력은 × 와 같다. 다시 말해서, 역률은 일치한다. 순수 유도성 또는 용량성 회로에서 전류와 전압의 위상이 90도일 때, 역률은 0이고, 그로 인해 유효전력도 0이다. 저항과 리액턴스 모두를 가지는 회로에서, 역률은 1에서 0 사이의 값이다. 만약 전압과 전류의 위상차 φ를 안다면, 역률은 다음 식에 의해 구할 수 있다.교류전동기는 공급도선에서 무효전력을 끌어들여 필요한 자기장을 생성한다. 게다가, 그러한 전동기는 또한 유효전력을 흡수한다. 그러한 모터는 또한 유효전력을 흡수하며, 대부분이 기계적 동력으로 변환되며, 나머지는 열의 형태로 발산된다. 무효전력은 전동기와 교류전원 사이를 왔다갔다 한다. 무효전력은 모터의 자기장을 생성 할 때를 제외하고는 유용한 일을 하지 못한다. 커패시터가 전동기와 병렬로 연결되어 있고, 커패 시터로 인한 무효전력은 정확히 전동기로 인해 생성되는 것과 같다면, 무효전력은 서로 상쇄 된다. 결과적으로 전력 공급 도선은 더 이상 무효전력을 가지고 다닐 필요가 없다.
OBJECT1. 변압기 권선의 극성 결정하기2. 변압기를 직렬로 연결하는 방법 배우기3. 변압기 권선을 직렬로 연결하는 방법 배우기DISCUSSION변압기의 1차 권선이 교류 전원에 의해 동력이 공급되면 변압기 코어에 교류 자속이 생긴다. 이 교류 자속은 변압기의 각 권선의 방향을 연결하고 그로 인하여 교류 전압을 유도한다. 그림 40-1의 회로를 생각해 본다.정의에 따라 교류 전압은 크기과 극성을 끊임없이 변화시키고 있기 때문에, 1차 권선 (단자 1과 2)의 양단의 전압은 단자 2에 대해 단자 1의 극성을 계속 변화시킨다. 단자 1과 단자 2의 극성은 절대 같을 수 없다. 단자 1은 항상 단자 2에 반대되어 양수이거나 음수여야 한다. 따라서, 교류 자속은 다른 모든 권선에 전압을 유도하고, 각 쌍의 단자 사이에 교류 전압이 생성된다. 각 권선의 단자 또한 서로에 대해 극성이 바뀐다.우리가 변압기 권선의 '극성'에 대해 언급할 때 우리는 어떤 시간에서든지 같은 극성(양 또는 음)인 모든 단자를 식별한다. 극성 마크는 이러한 단자를 식별하기 위해 사용된다. 이 마크는 어떤 단자가 같은 극성인지를 나타내는 검은 점, 십자가, 숫자, 문자 또는 다른 수단일 수 있다. 예를 들어, 그림 40-1에서 검은점을 사용하여 특정 순간의 극성을 표시한다.1은 2에 대해 양(+)이고, 3은 4에 대해 양(+)이고, 6은 5에 대해 양(+)이고, 7은 8에 대해 양(+)이고, 10은 9에 대해 양(+)이다.단자는 스스로 양이 될 수 없다는 것에 주의해야 한다. 어느 단자는 다른 단자에 대해 양이 되는 경우밖에 없다. 따라서 특정 순간에서 단자 1, 3, 6, 7, 10 단자는 2, 4, 5, 8, 9 단자에 대하여 모두 양의 극성이다. 배터리(또는 전지)를 직렬로 연결하여 더 높은 출력 전압을 얻기 위해서는 하나의 배터리의 양 단자를 다른 배터리의 마이너스 단자에 연결해야 한다.
1. Experiment Objective1) Control the system to locate following procedure.Concretely, start at 0 position, +5 position after 5 seconds, +25 position after 15 seconds and –5 position after 25 seconds.2) Simulation the PID controller using the crane system equation.3) Experiment the PID controller.4) Compare and analysis the results of simulation and experiment.5) Control the crane system has to be accurate and good performance.2. Modeling of the crane systemIn previous experiments, we designed the inverted pendulum system. As known at the results, we can expressed state-space equation like below. In our project, the situation is the opposite. But the parameters are same. In Fig. 1, we need to deal with the pendulum downward. So we have to change the model and adopt it to the state-space equation.
Chapter 11 Modeling of the Inverted Pendulum System□ Objective- Understand the kinematic & dynamic motion equations of the inverted pendulum system- Build a mathematical model for the inverted pendulum system as a state-space form when the pendulum is at upright position- Analyze the state-space model of the pendulum: system type, stability and transfer function□ Discussion1. The system is SIMO (Single-Input-Multi-Output). The input is voltage V ,and the outputs are the cart position......<중 략>