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동력 및 전등 전열용으로 사용하는 3상 4선식 저압배전시스템에서는 전원측 및 부하측에 연결된 전력사용기기의 영향으로 전압불평형이 발생한다. 전압불평형을 줄이기 위해 설계 및 사용시 부하의 분배를 최적화시키고 있지만, 사용조건과 운전패턴에 따라 완전한 전압평형을 유지하기는 매우 어렵다. 이와 같이 3상 4선식 배전시스템에서 전압불평형은 몇 배의 전류불평형으로 이어져 유도전동기의 경우에 기기의 손실 및 소음증가, 토크 및 속도의 감소와 더불어 비선형 기기의 경우에 고조파의 증가에도 영향을 미칠 수 있다. 전압불평형의 변화에 따라 토크 및 속도의 변동이 발생할 경우 정밀제어나 일정한 속도를 요구하는 설비에서는 심각한 문제를 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 전압불평형율에 따라 유도전동기의 토크 및 각속도 특성변화를 측정 분석 하였다.

동력 및 전등 전열용으로 사용하는 3상 4선식 저압배전시스템에서는 전원측 및 부하측에 연결된 전력사용기기의 영향으로 전압불평형이 발생한다. 전압불평형을 줄이기 위해 설계 및 사용시 부하의 분배를 최적화시키고 있지만, 사용조건과 운전패턴에 따라 완전한 전압평형을 유지하기는 매우 어렵다. 이와 같이 3상 4선식 배전시스템에서 전압불평형은 몇 배의 전류불평형으로 이어져 유도전동기의 경우에 기기의 손실 및 소음증가, 토크 및 속도의 감소와 더불어 비선형 기기의 경우에 고조파의 증가에도 영향을 미칠 수 있다. 전압불평형의 변화에 따라 토크 및 속도의 변동이 발생할 경우 정밀제어나 일정한 속도를 요구하는 설비에서는 심각한 문제를 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 전압불평형율에 따라 유도전동기의 토크 및 각속도 특성변화를 측정 분석 하였다.

AI 본문요약

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• 연구 방법
• 연구 결과

제안 방법

• 따라서 본 연구에서는 수용가 저압 배전시스템에서 단상 및 3상 전원공급이 가능한 간선설비의 2차측에서 발생할 수 있는 전압불평형 조건시 3상 유도전동기의 토크 및 각속도의 변화를 실제 전압불평형의 크기에 따라 측정 분석하였다.
• 전압불평형에 따른 영향을 분석하기 위해 전압불평형의 현장측정과 관련규격의 검토를 기준으로 부하에 불평형된 전압이 인가될 경우 부하에 나타내는 토크 및 각 속도의 변화를 측정, 분석하고자 한다.
• 전압불평형은 대개 3% 이하이므로 유도전동기의 특성 변화를 평형 및 1, 2, 3%로 구분하여 측정하였다

대상 데이터

• 전압불평형의 비율에 따른 토크 및 속도변화를 그림 2, 3에 나타내었다, 측정에 사용된 전동기는 3상 220EV] 3마력 및 발전기로서 전등부하를 사용하였다.

성능/효과

• 전압이 평형에 가깝게 전동기에 전달될 경우 유도전동기의 출력 토크곡선은 매우 안정적이지만, 불평형율의 증가에 따라 맥동성분의 크기는 증가하여 연결된 부하를 불안정하게 할 수 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 전압 불평형율의 증가에 따라 나타날 수 았는 각속도의 변화는 실제 큰 변화가 없었다.

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