산업용 및 공조용 팬 동력원의 대부분이 농형 유도전동기를 사용하고 있으며 그 구조는 외측 고정자에 의해 내측 회전자가 회전하는 형태이다. 이와는 반대로 내측 고정자에 의해 외측 회전자가 구동되는 외측 회전형 방식의 유도전동기는 적은 전류로 지속적인 큰 토크가 필요한 펀 둥에 적합한 형태라고 할 수 있다. 즉, 외측이 회전함으로써 큰 관성력을 얻을 수 있으므로, 일단 회전하게 되면 큰 토크를 지속적으로 발생시킬 수 있다. 그리고, 일시적인 입력 전압의 변동이나 부하 변동시에도 외측 회전자의 큰 관성력에 힘입어 송풍량을 고르게 해주는 역할을 할 수 있으리라 사료된다. 본 논문에서는 팬 또는 이와 유사한 특성을 가진 부하의 동력원으로 사용할 목적으로, 외측 회전형 유도 전동기의 회전자를 설계, 제작하여 고정자 저항시험, 무부하시험 및 회전자 구속시험을 통해 등가회로 정수를 측정하였다. 그리고, 부하시험을 행하여 얻은 토크-속도, 출력, 역률 및 효율 특성곡선을 분석함으로써 외측회전형 유도전동기 개발과 관련된 기술적인 토대를 마련하고자 한다.
산업용 및 공조용 팬 동력원의 대부분이 농형 유도전동기를 사용하고 있으며 그 구조는 외측 고정자에 의해 내측 회전자가 회전하는 형태이다. 이와는 반대로 내측 고정자에 의해 외측 회전자가 구동되는 외측 회전형 방식의 유도전동기는 적은 전류로 지속적인 큰 토크가 필요한 펀 둥에 적합한 형태라고 할 수 있다. 즉, 외측이 회전함으로써 큰 관성력을 얻을 수 있으므로, 일단 회전하게 되면 큰 토크를 지속적으로 발생시킬 수 있다. 그리고, 일시적인 입력 전압의 변동이나 부하 변동시에도 외측 회전자의 큰 관성력에 힘입어 송풍량을 고르게 해주는 역할을 할 수 있으리라 사료된다. 본 논문에서는 팬 또는 이와 유사한 특성을 가진 부하의 동력원으로 사용할 목적으로, 외측 회전형 유도 전동기의 회전자를 설계, 제작하여 고정자 저항시험, 무부하시험 및 회전자 구속시험을 통해 등가회로 정수를 측정하였다. 그리고, 부하시험을 행하여 얻은 토크-속도, 출력, 역률 및 효율 특성곡선을 분석함으로써 외측회전형 유도전동기 개발과 관련된 기술적인 토대를 마련하고자 한다.
This paper presents a developed outside rotor type induction motor for the fan. Nearly all of the induction motors consist of two parts, rotor and stator, and the position of rotor is generally inside of stator. However, the rotor of the developed induction motor is located outside of stator. It is ...
This paper presents a developed outside rotor type induction motor for the fan. Nearly all of the induction motors consist of two parts, rotor and stator, and the position of rotor is generally inside of stator. However, the rotor of the developed induction motor is located outside of stator. It is believed that the outside rotor type induction motor is suitable for the fan due to its large inertia, that is, it is considered that the change of air flow rate resulting from input power or load fluctuation is reduced. In this paper, the two tests which are suitable to obtain the electrical parameters of the outside rotor type induction motor were described, then various parameters of outside rotor type induction motor were measured. These are the locked rotor test and no load test. By using these tests, it was possible to determine the parameters which are presented in the steady-state equivalent-circuit of the outside rotor type induction motor. Load test of induction motor was carried out using a dynamometer and the torque-speed curve was obtained. It is believed that the results of this paper can be used for the development of the outside rotor type induction motor.
This paper presents a developed outside rotor type induction motor for the fan. Nearly all of the induction motors consist of two parts, rotor and stator, and the position of rotor is generally inside of stator. However, the rotor of the developed induction motor is located outside of stator. It is believed that the outside rotor type induction motor is suitable for the fan due to its large inertia, that is, it is considered that the change of air flow rate resulting from input power or load fluctuation is reduced. In this paper, the two tests which are suitable to obtain the electrical parameters of the outside rotor type induction motor were described, then various parameters of outside rotor type induction motor were measured. These are the locked rotor test and no load test. By using these tests, it was possible to determine the parameters which are presented in the steady-state equivalent-circuit of the outside rotor type induction motor. Load test of induction motor was carried out using a dynamometer and the torque-speed curve was obtained. It is believed that the results of this paper can be used for the development of the outside rotor type induction motor.
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문제 정의
본 논문에서는 팬의 동력원으로 사용하고자 낮은 기동전류, 낮은 슬립을 가지는 설계둥급 B의 외측회전형 유도전동기의 회전자를 설계, 제작하여 고정자 저항시험, 무부하 시험 및 회전자 구속시험을 통해 등가회로 정수를 측정하고, 부하시험을 통해 작성된 토크-속도 특성 곡선을 토대로 운전특성을 해석함으로써 외측회전형 유도전동기 개발과 관련된 기술적인 토대를 마련하고자 한다.
본 논문에서는 현재 대부분 사용되고 있는 팬용 유도전동기를 대체할 만한 외측회전형 유도전동기를 제작하여 등가회로 정수를 측정하고 부하시험을 통하여 측정된 토크-속도 특성곡선에서 다음과 같은 결론을 얻었다.
제안 방법
보통, 전원에 접속되는 3상 권선은 고정된 철심 속에 감겨진다. 이 고정 부분을 고정자라 하는데 본 논문에서는 기존 전동기의 내측 부분인 회전자를 고정자로 사용하여 바깥부분이 회전하도록 하였으며 이중 농형 유도전동기의 특성을 갖도록 회전자 철심의 슬롯을 설계하였다.
설계하였다. 전동기의 공극에서 가까운 쪽에 위치해 있는 슬롯의 형상은 원형으로 하였으며, 공극에서 멀리 위치해 있는 슬롯의 형상은 공극에서 가까운 쪽보다 상대적으로 단면적이 큰 사각형으로 설계하였다.
팬에 사용될 목적으로 개발하기 위하여 낮은 기동전류 및 큰 기동토크 특성을 보이는 이중 농형의 회전자로 설계하였다. 전동기의 공극에서 가까운 쪽에 위치해 있는 슬롯의 형상은 원형으로 하였으며, 공극에서 멀리 위치해 있는 슬롯의 형상은 공극에서 가까운 쪽보다 상대적으로 단면적이 큰 사각형으로 설계하였다.
대상 데이터
2. 이중 농형 유도전동기의 회전자 도체는 일반적으로 서로 다른 저항의 도체를 사용하나 많은 제작비용으로 시 험제작된 외측회 전형 유도전동기에 같은 저항의 도체를 사용하였다. 같은 저항의 도체를 사용하여도 회전자 도체의 단면적 차이로 인한 회전자 저항의 변화로 이중 농형유도전동기의 토크-속도 특성과 유사한 토크- 속도 특성을 얻을 수 있었다.
하층부의 도체는 서로 다른 저항의 도체를 사용하나 본 논문에서는 제작경비가 많이 들어 상.하층부에 같은 저항의 도체를 사용하였으며, 도체는 알루미늄을 사용하였다.
성능/효과
1. 시험제작된 외측회전형 유도전동기는 이중 농형의 토크-속도 특성을 가지며, 전동기의 외측이 회전함으로써 회전자의 큰 관성으로 인해 팬의 동력원으로 적합하리라 사료된다.
3. 고정자 저항시험, 무부하 시험 및 회전자 구속시험을 통해 시험제작된 외측회전형 유도전동기의 정수값을 측정함으로써 기동특성 및 운전 특성 개선의 연구에 필요한 참고자료를 얻을 수 있었다.
이중 농형 유도전동기의 회전자 도체는 일반적으로 서로 다른 저항의 도체를 사용하나 많은 제작비용으로 시 험제작된 외측회 전형 유도전동기에 같은 저항의 도체를 사용하였다. 같은 저항의 도체를 사용하여도 회전자 도체의 단면적 차이로 인한 회전자 저항의 변화로 이중 농형유도전동기의 토크-속도 특성과 유사한 토크- 속도 특성을 얻을 수 있었다.
참고문헌 (5)
김현수 외 2인, '외측 회전자형 심구형 유도전등기의 특성', 한국박용기관학회지, 제 26권, 제1호, pp. 30-36, 2002
김규탁 외 3인, '구속시험에 의한 선형 유도전등기의 등가회로 정수산정 및 특성 계산, 전기학회논문지, 제43권, 제4호, pp. 580-585, 1994
Stephen J. Chapman, 'Electric Machinery Fundamentals', McGraw-Hill Korea, pp. 353-402, 2001
Paul C. Krause, 'Analysis of Electric Machinery', McGraw-Hill Book Company, pp. 164-188, 1986
Magtrol, 'User's Manual 3-Phase Power Analyzer', Magtrol Inc.
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