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커패시터 구동형 단상유도전동기의 권선설계에 대한 연구
A Study of Winding Design for Capacitor Run Single phase Induction Motor 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.60 no.4, 2011년, pp.776 - 780  

함상환 (한양대학교 전기공학과) ,  임종빈 (한양대학교 전기공학과) ,  이주 (한양대학교 전기생체공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper is concerned with winding design in capacitor-run single phase motor. Winding design in single phase induction motor is more complicated than that in three phase induction motor, because of using concentric winding in the single phase. Various winding designs are possible, and accordingly...

주제어

#Capacitor run single phase induction motor   #Concentric winding design  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 단상 유도전동기의 경우 고정자, 회전자 설계의 경우 삼상 유도전동기와 동일하게 설계를 수행하지만, 그 차이가 존재한다. 따라서 본 논문에서는 단상 유도전동기의 기본 설계 수순을 제시하였다. 특히 단상 유도전동기에서의 복잡한 권선설계를 수식화하여 단상유도전동기 설계를 쉽게 접근할 수 있도록 하였다.
  • 또한 3상 유도전동기의 경우 일반적으로 중권을 쓰기 때문에 권선 설계 시 간단하게 권선 배치를 수행할 수 있지만, 단상의 경우 대부분 동심권(Concentric Winding)을 사용하기 때문에 다양한 권선 구조가 존재할 수 있으며, 이에 따른 권선 배치도 수식적으로 고려해주어야 정확한 권선 설계가 가능하다. 따라서 본 논문에서는 동심권을 이용한 단상 유도전동기의 권선 설계와 권선 배치에 대한 방법을 제시한다.

가설 설정

  • 여기서, KE는 철심의 포화로 인하여 기자력이 감소되는 영향을 고려하는 경험적 계수로 고효율 설계 시에는 포화가 거의 없다고 가정하면 1에 가까운 값으로 가정할 수 있다. Vs는 입력전압, Φm은 주권선의 극당 자속, Kwn는 주권선의 권선계수, f1은 입력 주파수이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
단상 유도전동기의 권선 설계 시 가장 중요한 것은 무엇인가? 권선 설계에 가장 중요한 것은 상당 직렬 턴수의 계산이다. 일반적으로 단상 유도전동기는 기동특성을 고려하여, 주권선과 보조권선의 전기적인 위상차를 만들기 위하여 주권 선과 보조권선의 턴수를 다르게 가져간다.
유도전동기의 동심권은 무엇으로 구성되어 있는가? 동심권은 중심을 기준으로 다른 턴수, 다른 코일 피치를 가진 코일로 구성되어있다. 각 코일의 기자력 파형은 사각 파이고, 그림 2와 같이 나타낼 수 있다.
단상 유도전동기의 장점은 무엇인가? 단상 유도전동기는 상용 전원을 별도의 변환장치 없이 직접 사용할 수 있으며, 구조가 간단하여 신뢰성이 높고 제작이 용이할 뿐 만 아니라 저가격 등의 장점을 갖고 있으며 브러쉬 구조가 없으므로 내환경성에서 우수한 특성을 갖기 때문에 특히 가전분야에 널리 사용되고 있다[1]. 또한 최근 3상 유도전동기의 최저효율제의 시행에 따라 단상 유도전동기의 고효율화에도 많은 관심을 가지게 되었으며 이와 더불어 단상 유도전동기의 고효율 설계에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으나 단상 유도전동기의 권선의 기본 설계 대한 내용을 자세하게 다룬 문헌이나 논문이 거의 없는 실정이다[2]～[4].
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참고문헌 (5)

  1. E. Fuchs, et al ; "Design analysis of capacitor-start, capacitor-run single-phase induction motors,". Energy Conversing, IEEE Transaction on, vol. 5, pp.327-336, 2002 

  2. Ion Boldea, Syed A. Nasar " The induction machine handbook", CRC Press, 2001 

  3. Cyril G. Veinott ; "Theory and design of small induction motors", MaGraw-Hill Book Company, 1959 

  4. O. Smith ; "High-efficiency single-phase motor", Energy Conversing, IEEE Transactions on, Vol. 7, pp. 560-569, 2002 

  5. K. Waldschmidt ; "A computer Procedure for Single-Phase Induction Motor Calculation and Design", Power Apparatus and Systems, IEEE Transaction on, vol. 82, pp. 867-875, 2007 

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