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3상유도전동기의 간이등가회로에 의한 비례추이 오차
Errors of Proportional Shifting due to Simplified Equivalent Circuit of a 3-Phase Induction Motor 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.27 no.1, 2013년, pp.109 - 112  

신명호 (서울과학기술대학교 전기정보공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

It is well known that the maximum torque of a 3-phase induction motor does not vary as the resistance of rotor varies by proportional shifting. However, proportional shifting is derived using simplified equivalent circuit of induction motor. Therefore, there are some errors in the torque characteris...

주제어

#Induction Motor   #Proportional Shifting  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 3상 유도전동기의 등가회로를 이용하여 유도전동기의 직입기동시 회전자저항 변화에 따른 토크특성을 해석하였으며, 간이등가회로를 이용하여 구한 회전자저항 변화시의 토크특성과 비교하여 간이등가회로로의 근사화에 의해서 발생한 오차를 제시하였다. 시뮬레이션결과, 회전자자항을 감소시킴에 따라 최대토크 값은 완만히 감소하다가 회전자저항의 어느 값 이하의 영역에서는 최대토크의 크기가 급격히 감소함을 확인하였다.
  • 본 논문에서는 간이등가회로가 아닌 자화인덕턴스가 중간에 위치한 유도전동기의 모델을 사용하여 속도변화에 따른 토크를 해석한다. 시뮬레이션 결과 회전자저항이 변화할 때 최대토크의 크기가 일정하지 못하고 변화하며, 특히 회전자저항을 작은 값으로 감소시키면 최대토크의 값이 급격히 감소하는 것을 보여서 기존의 교과서에 수록된 비례추이 현상과 비교한 오차를 보인다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전기에너지의 몇 %이상을 전동기가 소비하는가? 전기에너지의 50% 이상을 전동기가 소비하고 있으며, 이 중 거의 대부분을 유도전동기가 소비하고 있다. 따라서 유도전동기에 관한 연구들이 진행되어 왔다[1-2].
본 논문에서는 3상 유도전동기의 등가회로를 이용하여 유도전동기의 직입기동시 회전자저항 변화에 따른 토크특성을 해석하였으며, 간이등가회로를 이용하여 구한 회전자저항 변화시의 토크특성과 비교하여 간이등가회로로의 근사화에 의해서 발생한 오차를 제시하였다, 시뮬레이션 결과는 어떠한가? 본 논문에서는 3상 유도전동기의 등가회로를 이용하여 유도전동기의 직입기동시 회전자저항 변화에 따른 토크특성을 해석하였으며, 간이등가회로를 이용하여 구한 회전자저항 변화시의 토크특성과 비교하여 간이등가회로로의 근사화에 의해서 발생한 오차를 제시하였다. 시뮬레이션결과, 회전자자항을 감소시킴에 따라 최대토크 값은 완만히 감소하다가 회전자저항의 어느 값 이하의 영역에서는 최대토크의 크기가 급격히 감소함을 확인하였다. 권선형 유도전동기의 제어에 본 논문의 결과를 고려한다면 개선된 제어성능을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.
유도전동기의 비례추이현상이란? 유도전동기의 비례추이현상에 의하면 회전자 저항을 k배 하면 같은 크기의 토크가 슬립에 k배 한 곳에서 발생하게 되고 따라서 회전자저항을 변화시켜도 최대토크의 크기에는 변화가 없고 최대토크가 발생하는 슬립에 변화만 생기게 된다[3-5]. 그러나 비례추이의 설명을 위한 수식의 전개에는 자화임피던스를 입력단으로 옮겨서 근사화시키거나[3], 또는 전개과정에서 복잡성을 회피하기 위한 근사화[4]가 존재하며, 이 때문에 해석의 오차가 발생하게 된다.
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참고문헌 (6)

  1. M-H. Shin, "Maximum efficiency control of a stator flux-oriented induction motor drive" Journal of KIIEE, vol. 20, no. 4, pp. 117-122, 2006. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Myoung-Ho Shin, "Analysis on Parameter Detuning of Induction Motor Drives in Field Weakening Region", Journal of KIIEE, vol. 24, no. 9, pp. 118-123, 2010. 

    원문보기 상세보기 crossref

  3. Yoon-Jong Lee, "Electric Machinery" Dongmyoung Press, Korea, pp. 285-286, 2001. 

  4. Stephen J. Champan, "Electric Machinery Fundamentals", 5th Edition, McGraw-Hill Korea, 2012. 

  5. Energy Conversion Lab. of Hanyang Univ., "Electric Machinery", 2nd Edition, Hongneung Science Press, Korea,pp.373, 2011. 

  6. A. M. Trzynadlowski, "The Field Orientation Principle in Control of Induction Motors", Kluwer Academic Publishers, Massachusetts USA, pp.1-38, 1994. 

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