Ch.4 AC Machinery
Fundamentals 1
교류여자기기
- 교류기의 개요 및 분류 - 교류기의 자속 분포 - 교류기의 유기기전력 - 전기각과 기계각
<제4장> 4.0 회전기의 분류
① 공급 전원유형에 의한 분류 - 직류전원 ; 직류기
- 교류전원 ; 교류기
② 여자방식에 의한 분류
- 직류여자 ; 직류기, 동기기 - 교류여자 ; 유도기
또는 여자회로수에 의한 분류 - 단일여자 ; 유도기
- 이중여자 ; 직류기, 동기기
③ 브러시유무에 의한 분류
- 브러시있는 기기 ; 직류기, 동기기, 권선형 유도기
- 브러시없는 기기 ; 브러시없는 직류기(BLDC 전동기), 농형 유도기
④ 회전체에 의한 분류
- 회전전기자형 기기 ; 직류기 - 회전계자형 기기 ; 동기기
- 회전유도자형 기기 ; 고주파 발전기
① 공급 전원유형에 의한 분류 - 직류전원 ; 직류기 & - 교류전원 ; 교류기 (1) 직류기(DC electric machine)
- 직류전동기(DC electric motor)
- 직류발전기(DC electric generator, DC dynamo)
(2) 교류기(AC electric machine)
- 교류전동기(AC electric motor)
- 교류발전기(AC electric generator, AC dynamo)
<직류기의 특징>
- 선형적 특성과 신속한 응답,
- 구조가 다소 복잡, 고압 및 고속화에 불리(∵ 브러시 존재 )
<교류기의 특징>
동기기 – 비교적 복잡한 구조와 정속도 특성
유도기 – 단순하고 강인한 구조, 비선형특성, 느린 응답
<제4장> 4.0 공급 전원유형에 의한 분류
<기본 구조> ① 회전자(rotor) - 직류전원이 수급되는 전기자(armature)
② 고정자(stator) - 공극내 자계를 형성시켜주는 계자(field)
↖브러시(brush) – 고정자와 회전자의 전기적 접속
<직류기는 거의 회전전기자형임>
<제4장> 4.0 직류기의 개요
B&C(브러시-정류자)
field(계자)
전기자(armature)
<교류기의 특징>
- 비교적 복잡한 구조, 비선형 특성, 느린 응답 - 기본원리는 매우 단순
<교류기의 유형>
① 동기기(synchronous machine)
② 비동기기(asynchronous machine) : 유도기(induction machine) - 자계전류는 별도의 직류전원에서 계자권선으로 직접 공급됨
- 자계전류는 1차측 전원에서 계자권선으로 유도작용에 의해 공급됨 - 전기자권선에는 3상 교류전원이 공급됨 → 회전자계 발생
cf. 직류기의 특징 – 선형성과 속응성
- 전기자권선에는 3상 교류전원이 공급됨 → 회전자계 발생
<제4장> 4.0 교류기의 개요
<동기기>
<돌극형>
or
<철극형>
<원통극형>
N S
<교류기(동기기)는 대부분 회전계자형임>
<제4장> 4.0 교류기(동기기)의 개요
<기본 구조> ① 회전자(rotor) – 공극내 자계를 형성시켜주는 계자(field)
② 고정자(stator) – 교류전원이 수급되는 전력권선부(armature)
slip ring(슬립링) & 브러시
field(계자)
전기자(armature)
○
○
○
○
○ ○
<유도기>
<권선형 회전자> <농형 회전자>
<유도기의 대부분이 농형으로 되어있음>
<제4장> 4.0 교류기(유도기)의 개요
<기본 구조> ① 회전자(rotor) – 동력을 발생하는 도체부(2차 권선)
② 고정자(stator) – 교류전원 수급의 전력권선부(1차 권선)
및 자속발생의 여자권선부(회전자계 발생)
slip ring(슬립링)
3상 교류발전기
(2.2kW급 - 1887년 Haselwander)
3상 유도전동기 (1888년 Tesla )
<제4장> 4.0 초기 교류기의 외관
3상 동기전동기(18MW) 3상 유도전동기(3kW급)
<제4장> 4.0 최근 교류기의 외관
3상 돌극형 동기발전기 (Marathon Electric사)
고속용 동기전동기 (General Electric사)
<제4장> 4.0 교류기의 외관 – 동기기
3상 농형 유도전동기
(Westinghouse Electric 사)
3상 권선형 유도전동기 (General Electric 사)
<제4장> 4.0 교류기의 외관 – 유도기
(1) 직류여자 기기(DC-excited machine) - 직류기(DC machine)
- 동기기(Synchronous machine)
(2) 교류여자기기(AC-excited machine)
- 유도기(Induction machine, Asynchronous machine) - 변압기(Transformer)
<직류여자기기의 특징>
직류기 – 계자 및 전기자 모두 직류로 구성됨 동기기 - 계자는 직류, 전기자는 교류로 구성됨
<교류여자기기의 특징>
– 고정자와 회전자 모두 교류로 구성됨(또는 1차 및 2차 권선에 교류)
② 여자방식에 의한 분류 - 직류여자 ; 직류기, 동기기 & - 교류여자 ; 유도기
<제4장> 4.0 여자방식에 의한 분류
<직류기>
① 회전자(rotor) – 전기자(armature) 전기자의 브러시로 직류공급
② 고정자(stator) – 계자(field) 자극 권선의 직류공급으로 일정자계 형성
<동기기>
① 회전자(rotor) – 계자(field) 슬립링&브러시로 통해 직류 공급으로 일정자계 형성
② 고정자(stator) – 전기자(armature) 전기자 권선에 교류가 수급됨
①
②
<제4장> 4.0 직류여자기기의 분류
S ① N
②
②
<유도기>
② 농형회전자(cage rotor)
- 구리막대로 된 권선으로 폐회로 형성 - 외부에서 접근할 수 있는 단자가 없음
<권선형 유도기>
② 권선형 회전자(wound rotor) - 회전자 상에 다상 권선을 감고
그 단자를 슬립링에 연결함 - 브러시를 통해 외부에서 전원
또는 저항을 연결함
① 고정자(stator) ; 3상교류의 공급으로 공극에 회전자계 형성
<농형 유도기>
<제4장> 4.0 교류여자기기의 분류
○
○
○
○
○ ○
<단일여자> - 여자입력수가 1개인 경우
① 고정자(stator) – 전기자의 권선에 3상 교류를 공급, 회전자계를 형성함
<이중여자> - 여자 입력수가 2개 이상인 경우
② 회전자(rotor) – S&B의 브러시단자를 통해 외부에서 전원 또는 저항 연결함
② 회전자(rotor)에서는 접근불가능함(농형)
<농형 유도기>
<제4장> 4.0 여자회로수에 의한 분류 1
<권선형 동기기>
①
②
①
②
① 고정자(stator) – 전기자의 권선에 3상 교류를 공급, 회전자계를 형성함
S&B(slip ring & brush)
③ 여자회로수에 의한 분류 - 단일여자 ; 유도기 & - 이중여자 ; 직류기, 동기기
①
②
②
①
<이중여자> - 여자입력수가 2개 이상인 경우
① 고정자(stator) – 전기자의 권선에 3상교류를 수급함
② 회전자(rotor) – 계자의 S&B를 통해 직류공급으로 일정 자계를 형성함
<동기기>
<직류기>
<제4장> 4.0 여자회로수에 의한 분류 2
<이중여자> - 여자 입력수가 2개 이상인 경우
① 고정자(stator) – 계자권선에 직류를 공급, 일정 자계를 형성함
② 회전자(rotor) – 전기자의 B&C를 통해 직류 수급함
S&B(slip ring & brush)
B&C(brush & commutator)
(2) 브러시없는 기기(Machine without brush, Brushless machine) - 브러시없는 직류전동기(BLDC motor - brushless DC motor) - 농형 유도기(squirrel cage-rotor induction machine)
- 릴럭턴스 전동기(reluctance motor)
<브러시있는 기기의 특징>
- 외부에서 접근할 수 있어 제어가 가능함, 지속적인 유지보수 필요, - 고압 및 고속화에 불리(∵ 브러시 존재 )
<브러시없는 기기의 특징>
- 접촉부가 없으므로 유지보수 불필요 - 고속화 및 고압화에 유리함
④ 브러시유무에 의한 분류
(1) 브러시있는 기기 (Machine with brush)
- 직류기(DC machine) ; 브러시 및 정류자편(B&C)
- 동기기(Synchronous machine) ; 브러시 및 슬립링(S%B)
- 권선형 유도기(wound-rotor induction machine) ; 브러시 및 슬립링(S&B)
<제4장> 4.0 브러시 유무에 의한 분류
(1) 회전전기자형 기기(Revolving-armature machine) - 직류기(DC machine)
- 회전변류기(rotary converter)
(2) 회전계자형 기기(Revolving-field machine)
- 회전계자형 동기기(Revolving-field machine)
<회전전기자형 기기의 특징>
빠른 응답성, 소용량 및 저압용 기기에 적합
<회전계자형 기기의 특징>
절연성능개선, 회전자의 무게 및 관성 축소, 구조 및 통풍 유리
⑤ 회전체에 의한 분류 - 회전전기자형 & - 회전계자형 & -회전유도자형
ⅰ) 원통극형(cylindrical-pole type, nonsalient-pole type)
ⅱ) 돌극형, 철극형(salient-pole type)
(3) 회전유도자형 기기(Revolving-inductor machine) - 고주파 발전기
<제4장> 4.0 회전체에 의한 분류
<회전전기자형 기기>
<회전계자형 기기>
① 전기자
① 전기자
② 계자
② 계자
① ②
②
①
<제4장> 4.0 회전전기자형과 회전계자형
<제4장> 4.0 회전전기자형
① 회전전기자형
- 전력발생권선(전기자)이 회전하고 자계발생권선(계자)은 고정되어 있음 - 종류 : 직류기, 회전변류기(rotary converter), 회전기자형 동기기
S N
<직류기>
<제4장> 4.0 회전계자형
- 종류 : 회전계자형 동기기, 브러시없는 직류전동기, 영구자석 전동기
N
S
<원통극 동기기> <돌극형 동기기>
- 자계발생권선(계자)이 회전하고 전력발생권선(전기자)은 고정되어 있음
② 회전계자형
균일한 공극을 갖는 원통극 회전기
불균일한 공극을 갖는 돌극형 회전기
<제4장> 4.0 회전계자형의 분류 – 원통극형 & 돌극형
<교류기의 구조>
① 회전전기자형
② 회전계자형
③ 회전유도자형
- 종류 : 고주파 발전기
- 전력발생부 및 자계발생부가 모두 고정되어 있음 – 쇄교자속의 진동
- 요철형의 유도자에 의해 쇄교자속의 진동으로 고주파의 교류기전력 발생
<제4장> 4.0 회전유도자형
계자코일 계철
자속 유도자
전기자코일
- 36극 동기발전기용 회전자(Marine Industrie사 제품)
<제4장> 4.0 수직형 동기기
- 4극 고속용 동기발전기의 회전자(Allis-Chalmers Power System사)
<제4장> 4.0 수평형 동기기
- 발전기 및 전동기에 적용되는 법칙
v
B e
f
B
i
vBl
e = f = Bil
<기전력 E> <토크 T>
<제4장> 4.1 교류기의 이론적 배경
① Fleming의 오른손법칙 ② Fleming의 왼손법칙 (발전기에 적용) (전동기에 적용)
<Fleming의 오른손 법칙>
v
B e
l B v
e = ´
° q = 90
B
e
v
vBl e =
일 경우 발생기전력
<제4장> 4.1 발전기에 적용되는 법칙
<Fleming의 오른손 법칙>
e = v ´ B l e = vBl sin q
1) 자속밀도 와
2) 도체가 자속을 cutting하는 각 에 좌우됨
→
B
°
q
= 0°
q
= 90→ 발생 기전력 = 0
→ 최대 기전력 발생
- 자계내 도체의 속도와 길이는 일정하다고 하면 도체의 유기기전력은 일반적으로
q
q
⊙
ⓧ
↓ ↑
<제4장> 4.1 발전기에 적용되는 법칙 – 유기전압 발생
q
B
e v
l B) v
( ´ ×
ba = e
l ab
vB sinq
= 0
cb = e
l B) v
( ´ ×
dc = e
l cd
vB sinq
= 0
ad = e
l B) v
( ´ ×
ind
= e
ad dc
cb ba
ind
e e e e
e = + + +
cd ab
v l
l
v B sin q + B sin q
=
q sin B
2
e
ind= v l
\
- 고정자(stator) : N-S의 자계
- 회전자(rotor) : 1개의 권선루프 유기기전력
<제4장> 4.1 균일자계 내의 1개 권선루프 에서의 유기전압 1
(4-6)
w t q =
w r v =
q sin B
2 v l
e
ind=
의 표현에서ⅰ) 권선루프의 반경= , 각속도= 이라고 하면 선속도는 다음과 같이 구해진다.
ⅱ) 권선루프의 각속도를 라고 하면 각도 는 다음과 같다.
→
e
ind= 2 r w B l sin q
→
e
ind= 2 r w B l sin w t w
ⅲ) 권선루프의 면적을 A 이라고 하면
2 rl
A =
→e
ind= w AB sin w t
ⅳ) 권선루프를 통과하는 자속을
f
max 이라고 하면max
= AB
f
→e
ind= wf
maxsin w t
l r 2 w
r
q
<제4장> 4.1 균일자계 내의 1개 권선루프 에서의 유기전압 2
(4-11)
의 표현에서 주요한 요소
ⅰ) 권선의 통과 자속
ⅱ) 권선의 회전속도
ⅲ) 권선루프의 면적 A, 권선루프의 반경 r 등의 기계정수
l r 2
t e
ind= wf
maxsin w
<제4장> 4.1 균일자계 내의 1개 권선루프 에서의 유기전압 3
2
maxE
rms= p j f 4.44 f j
max=
실제 회전기에서의 회전자 구조 – 동기발전기의 경우
ⅰ) 원통극 또는 비돌극 ⅱ) 돌극 또는 철극
정현파 전압파형
t E
e
ind=
msin w
N
S
N
N
S S
(cylindrical pole, nonsalient pole)
(salient pole)
<2극> <2극> <4극>
N
S
<제4장> 4.3 기전력 및 자속분포 – 자극의 유형
<제4장> 4.3 기전력 및 자속분포 – 이상적 기자력 분포
실제 회전기에서 정현파 전압을 얻기 위해
ⅰ) 이상적으로는 자속밀도 B의 크기가
공극의 면에 대해 정현파적으로 변해야 함
ⅱ) 자계 H(또는 기자력 F)가 정현파적으로 변하면 자속밀도 B도 정현파 형태로 변하게 된다.
f Â
=
Á B = m H
a
a Á
)
(H a
B
,
실제 회전기에서 정현파 전압을 얻기 위해
ⅰ) 실제적으로는 권선을 회전자상에 배치시키기 위해서는 슬롯(slot)이 필요함
a a
↙10번-10번 권선에 의한 기자력
↙
7번-7번 권선에 의한 기자력
<제4장> 4.3 기전력 및 자속분포 – 실제 기자력 분포
7 7
ⅱ) 각 권선의 기자력의 합이 계단형 정현파( stepped sine wave)를 형성함
⊙ ⓧ
a Á
) (H
실제 회전기에서 순수한 정현파보다는 계단형 정현파(stepped sine wave)가 얻어짐
a Á
a
<이상적인 current sheet의 경우> <슬롯이 존재하는 실제적인 경우>
<제4장> 4.3 기전력 및 자속분포 – 슬롯과 기자력 분포
a
- 실제의 경우 정현파에 근사한 자속분포를 갖지만 높은 차수의 고조파가 존재함
a Á
슬롯당 존재하는 도체의 수 를 구해 보면
- 슬롯의 수가 많아질수록 이상적인 형태에 근접함
a
C
cos
C
N
n =
(N
C : 일 경우의 도체수 )a = 0 °
n
C→ 고조파 억제대책이 필요함 <예> 단절권(fractional pitch winding)
<제4장> 4.3 기전력 및 자속분포 - 유기전압
a
<제4장> 4.4 플레밍의 오른손법칙의 적용
v
B e
l B v
e = ´
B
e
v →
↑ +
-
B
e
v
↓
← +
-
v⊙
ⓧ
도체가 오른쪽으로 이동
도체가 왼쪽으로 이동
N
S
↑
ⓧ
⊙
B
← → v
v
N<회전전기자형 교류기>
<회전계자형 교류기>
- 플레밍의 오른손법칙에서 속도 는 도체의 속도임
v vN = -
- 계자 속도는 도체와 반대임
N
S
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 2극 고정자 코일의 유기전압
q
⊙
ⓧ
↓ ↑
N-S 의 정지자계
회전 권선 (교류전압)
고정 권선 (교류전압)
N-S 의 회전자계
<회전 전기자형> <회전 계자형>
2극기의 경우로 비교하면
N S
N
S
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 2극 고정자 코일의 유기전압
cos a B
MB =
) cos( w - a
= B t
B
M m지금
a
를 회전자 자속밀도의 최대크기 방향축을 기준으로 한 각도라고 하면또한 회전자는 각속도
w
m 으로 회전하고 있으므로 자속밀도 벡터는 다음과 같이 표현된다.권선에 유기되는 기전력의 표현
e
ind= ( v ´ B ) × l
에서- 속도
v
는 권선의 속도이며, 자속의 속도가 아님에 유의<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 2극 고정자 코일의 유기전압
l B) v
( ´ ×
ba
=
e = vBl
) 180 cos( - ° -
= vBMl
w
mtⅰ) 권선 a-b의 기전력
ⅱ) 권선 b-c의 기전력
e
cb= ( v ´ B) × l = 0
ⅲ) 권선 c-d의 기전력
e
dc= ( v ´ B) × l = vBl
t l
vB
Mcos wm
=
ⅳ) 권선 d-a의 기전력
e
ad= ( v ´ B) × l = 0
dc ba
ind
e e
e = +
= 2vBMl cosw
mtà 총 발생 기전력을 정리하여 나타내면
r m
v =
w
여기서 의 관계를 이용하면 다시 쓰면
t rlB
e
ind2
Mw
mcos w
m=
\
a
b c d
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 2극 고정자 코일의 유기전압
앞의 관계식
e
ind= 2 rlB
Mw
mcos w
mt
에서ⅰ) 자속
rlB
M2
f =
의 관계를 이용하면t
e
ind= fw
mcos w
mⅱ) 2극에서는
w
M= w
e= w
이므로t
e
ind= fw cos w
ⅲ) 지금까지는 1회권 코일(one-turn coil)이었으나 실제로는 한 코일에는 NC 회권(N-turn coil)임
일반적인 유기기전력의 표현
t N
e
ind=
Cfw cos w
a
b c
d
(4-45)
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 일반적 표현
t N
t
eaa¢( ) = Cfwsinw
) 120 sin(
)
( = - °
¢ t N t
ebb Cfw w
지금 3개의 권선( 각 권선은 회권으로 되어 있음)들이
NC
공간상에서 120O 의 위상차로 분포되어 있다고 하자.
c b
a a, b 및 c 권선, 즉 3상 권선에 유기되는 기전력은 다음과 같다.
) 240 sin(
)
( = - °
¢ t N t
ecc Cfw w
t N
e
ind=
Cfw cos w
앞에서 유기기전력의 표현은 다음과 같이 얻어졌으므로
실제 발전기에서의 가장 일반적인 유기기전력의 표현
A
4
f w CE = k k N j f
(권선계수 ; )k
w= k k
d p●
●
● ●
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 권선계수 1
실제 3상 발전기의 경우,
1) 고정자의 슬롯내, 각 상에서의 도체들의 유기 기전력은 다음과 같이 발생된다.
→ →
→
→ →
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 권선계수 2
실제 3상 발전기의 경우,
고정자의 슬롯내에 들어있는 각 상의 도체들이 진행되기 위해서는 분포되는 구조로 권선되어야 한다.
→
권선의 유형 1) 집중권 2) 분포권
1 2 3
3
1O
e
r= e + e + e = e
총 유기기전력의 크기
1 2 3
e ur
r= e ur uur ur + e + e
r r
e = e ur
1O
3
1 r re = e > e = e ur
m : 교류기의 상수
q : 1상당 1극당 슬롯수 라고 할 경우
1) 분포계수
1
sin 2 sin 2
r
d O
e m
k e q
mq p
= = p
크기를 비교하면
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 권선계수 3
실제 3상 발전기의 경우,
2) 고정자의 슬롯내에 있는 각 코일의 두 도체는 극절보다 짧게 위치시킨다.
→
→
→
N극 극절=180° S극
코일절<180°
→
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 권선계수 4
실제 3상 발전기의 경우,
고정자의 각 상에서 한 코일 즉 두 도체사이의 거리, 즉 코일절은 극절보다 짧은 구조로 권선되어야 한다.
→
권선의 유형 1) 전절권 2) 단절권
1 2
2
1O
e
r= e + e = e
총 유기기전력의 크기
1 2
e ur
r= e ur uur + e
r r
e = e ur
1O
2
1 r re = e > e = e ur
극 절 : π = 180°
코일절 : βπ = 180°β 으로 주어졌을 경우
2) 단절계수
1
sin 2
r
p O
k e
e
= = bp
크기를 비교하면
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 권선계수 5
실제 3상 발전기의 경우,
3) 고정자의 각 상에서 권선들은 분포권 – 단절권으로 구성되어 권선계수가 존재하게 된다.
단절권 단절계수
1
sin 2
r
p O
k e
e
= = bp
분포권 분포계수
1
sin 2
sin 2
r
d O
e m
k e
q mq
p
= = p
권선계수
sin 2 sin 2 sin
2
w d p m
k k k
q mq
p bp
= = × p
1) 기본파에 대한 권선계수의 표현
2) n-차 고조파에 대한 권선계수의 표현
sin 2 kp bp
= sin 2
sin 2
d
k m
q mq
p
= p
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력 – 권선계수 6
sin 2 sin 2
dn
n k m
q n
mq p
= p sin
pn 2
k nbp
=
<예제> 제5고조파를 제거하려면 어떤 형태의 단절권을 하면 되는가?
5
sin 5 0
p 2
k bp
= = ® b = 0, 0.4, 0.8,1.2,...
b 0.8
\ =
<제4장> 4.4 교류기의 유기기전력(요약)
1) 3상권선중 권선 a의 유기기전력의 표현
4.44
A C
E = N j f
→ e t E ta
a ¢( ) = max sin
w
평균치
= 실효치 kf
2 2
= p
2) 파형률을 고려하면
A
4
f CE = k N j f
→
3) 권선계수를 고려하면
w d p
k = k k
4
→A f w C
E = k k N j f
1
sin 2
r
p O
k e
e
= = bp
1
sin 2 sin 2
r
d O
e m
k e q
mq p
= = p
●
●
회전계자형 발전기에서
- 계자대신에 고정자를 회전시키는 것으로 가정하면 N극 및 S극의 중간지점에서 기전력=0 으로 됨 - 현재의 회전자위치에서 기전력의 0점은 ● 표시점임
- 계자의 1회전당 도체에는 1주기의 교류가 발생됨
m
e
q
q =
- 전기각
q
e = 도체에 발생되는 교류전압의 각도 - 기계각 = 계자가 공간상에서 회전하는 각도q
m● ●
→
2극기에서는 다음의 관계가 만족함<제4장> 4.4 전기각과 기계각의 관계1 – 2극기
q
mq
e회전기에서의 극수 산정 ; 인접한 자극의 극성이 서로 다를 경우만
N S
N
N S
S
<2극> <2극>
<4극>
N
S
<제4장> 4.4 전기각과 기계각의 관계2 – 극수 결정
N
N
S S
<2극>
<제4장> 4.4 전기각과 기계각의 관계3 – 4극기
● ●
●
●→
q
e●
● ●
●
이상에서부터
4극기에서 전기각과 기계각의 관계 ;
m
e
q
q = 2
4극기에서 극의 중간점에 대해 전기각과 기계각의 관계를 구하면
6극기에서 전기각과 기계각의 관계 ;
m
e
q
q = 3
● ●
●
● ●
●
● ●
●
● ●
●
qe
→
<제4장> 4.4 전기각과 기계각의 관계4 – 6극기
6극기에서 극의 중간점에 대해 전기각과 기계각의 관계를 구하면
<4극기> <6극기>
극수 일 경우 전기각과 기계각의 일반적인 관계
m e
P q
q 2
=
\
P
● ●
●
● ●
●
m
e
q
q
= 3전기각과
기계각의 관계 ;
q
e = 2q
m●
●
●
●
<제4장> 4.4 전기각과 기계각의 일반적인 관계1
P극기에서 극의 중간점에 대해 전기각과 기계각의 관계를 구하자.
(4-31)
분당 회전수[rpm]으로 나타내면
e
2
mq = P q
<제4장> 4.4 전기각과 기계각의 일반적인 관계2
<P극기에서의 주요 관계>
e
2
mq = P q
1) 전기각 & 기계각
e
2
mw = P w
e
2
mf = P f
2) 전기각속도 & 기계각속도
3) 전기주파수 & 기계주파수
f
m¬ n
[rps][revolutions per second]
60 n = N
e
2 60
f = P N × 120
N f
= P ×
[rpm][동기속도 : synchronous speed]
[rpm]
<제10주> 요약 - 교류기의 유기기전력
1. 회전기의 분류 - 공급전원 유형
- 여자방식(또는 여자회로수) - 브러시유무 등
2. 교류기의 유기기전력
- 플레밍의 오른손법칙 적용
- 1개 권선루프에 의한 기전력 산출 - 슬롯과 공극자속 분포
- 권선계수를 고려한 기전력의 산출 - 전기각과 기계각의 관계
< 본 자료는 수업자료로써 책 Electric Machinery Fundamentals
(4th – Stephen J. Chapman)의 그림이 이용되었음 >