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등가회로도를 이용한 유도전동기의 특성 비교 분석
Comparison Analysis of Induction Motor using the Equivalent Circuit 원문보기

전기학회논문지. The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. P, v.63 no.1, 2014년, pp.7 - 11  

김종겸 (강릉원주대학교 전기공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Induction motor is the most widely used to obtain the driving force in the industrial site. Induction motor is generally applied to the constant speed operation. Induction motor generates a high current at startup. So analysis for both steady state operation and start-up transient is required. In mo...

주제어

#Efficiency   #Equivalent circuit   #Induction motor   #Rated speed   #Torque  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 그래서 본 논문에서는 등가회로도를 이용하여 유도전동기의 동작특성을 정격속도와 기동에서 동기속도에 이르기까지 회전속도의 변화에 따라 특성이 어떻게 변화하는지 수식적 전개를 이용하여 구한 것과 전용 프로그램을 사용하여 구한 결과를 비교 분석하였다.
  • 본 연구에서는 정격속도 및 부하의 변동에 따른 회전속도 변화시의 입력, 손실, 출력, 토크 및 효율의 변화를 수치해석 프로그램을 적용하여 비교 분석하였다.
  • EMTP는 전력시스템의 정상 및 과도상태를 분석하는데 널리 적용하고 있다[2,3,7]. 여기서는 등가회로도를 이용하여 정격속도로 운전하는 경우와 정지 상태에서 정격속도까지 속도변화에 대해 따로 계산하였다.
  • 표 1에 제시된 결과를 이용하여 정격속도 및 회전속도 변화에 따라 해석을 실시하였다. 표 2는 정격속도로 운전하는 조건에서 두 가지 해석 프로그램을 각 그림별로 특성값을 분석한 결과이다.

대상 데이터

  • 해석에 사용한 3상 4극 460V 유도전동기의 파라미터는 표 1과 같다.

데이터처리

  • 식 ⑴∼⑿를 이용하여 정격속도 및 속도 변화에 따라 특성 변화를 Mathcad 프로그램[6]과 전자계과도해석 프로그램 (EMTP)[7]를 이용하여 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유도전동기의 특성 해석에 가장 많이 사용하는 등가회로도는? 일반적으로 유도전동기의 특성 해석에는 T형 등가회로도를 가장 많이 사용하고 있다. 이 등가회로에서 고정자와 회전자의 저항 및 리액턴스 값을 이용하여 입력, 손실 그리고 출력 특성을 구할 수 있다.
EMTP 프로그램은 어떤 것을 분석하는데 사용되는가? EMTP는 전력시스템의 정상 및 과도상태를 분석하는데 널리 적용하고 있다[2,3,7]. 여기서는 등가회로도를 이용하여 정격속도로 운전하는 경우와 정지 상태에서 정격속도까지 속도변화에 대해 따로 계산하였다.
본 연구에서는 정격속도 및 부하의 변동에 따른 회전속도 변화시의 입력, 손실, 출력, 토크 및 효율의 변화를 수치해석 프로그램을 적용하여 비교 분석하였다, 이에 대한 결과는? 유도전동기의 등가회로도에서 전개한 수식을 Mathcad 프로그램을 적용할 경우 쉽게 정격속도와 속도 변화에 따른 특성 변화를 확인할 수 있지만, 유도전동기의 관성 모멘트 등 과도상태를 포함할 수 없는 단점이 있다. 그러나 EMTP 프로그램을 적용할 경우 정상 상태 및 과도상태를 운동방정식을 포함시켜 해석이 가능하였다. 정격속도로 운전할 경우 계산결과 각 결과는 매우 근사함을 확인할 수 있었다.
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참고문헌 (7)

  1. Theodore Wildi, "Electrical Machines, Drives and Power Systems", Prentice Hall, 2002 

  2. Jong-Gyeum Kim, Eun-Woong Lee, "The Characteristic Analysis of Adjustable Speed Driving Systems using EMTP", KIEE, Vol.47, No.8, pp.25-31, 1998. 08 

  3. Jong-Gyeum Kim, Youn-Jeen Park, Jong-Ho Jeong, Eun-Woong Lee, "Analysis on the Operation Characteristics of Induction motor operated by Unbalanced Voltage", KIEE, Vol.53, No.3, pp.372-379, 2004.06 

  4. Jong-Gyeum Kim, "Output characterization analysis of Induction generator using test data", KIEE, Vol.62, No.07, pp.1027-1032, 2013.07 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. IEEE Standard Test Procedure for Polyphase Induction Motors and Generator,. IEEE Std,112-2004, 2004. 

  6. Mathcad User's Guide Manual, 2011 

  7. H.W. Dommel, "Electromagnetic Transients Program. Reference Manual (EMTP Theory Book)", BPA 1986. 

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