전기시퀀스 사용되는 기기 (전동기) #15

 

전기시퀀스 사용되는 기기 (전동기)

전동기는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전동력을 얻는 기계로 시동 및 운전이 용이하고, 부하에 적합한 기종을 선택하기 쉽고, 소음 및 진동이 작고, 배기공해도 없는 소형 경량의 전동기이다. 전동기는 다음과 같은 것들이 있다. 현재 동력원으로 사용되는 전동기의 90% 이상은 3상 유도 전동기를 사용합니다.


스타터 : 대용량의 전동기는 주로 스타터를 사용하여 제어됩니다. 스타터는 전동기를 시작하고 멈추는 데 사용됩니다. 일반적으로 출발 시 전동기에 대한 과전류를 방지하고, 부드럽게 가동할 수 있도록 제어합니다. 스타터의 종류로는 다단 스타터, 자동 스타터, 소프트 스타터 등이 있습니다.

제어 패널 : 제어 패널은 전동기의 가동 및 정지와 관련된 스위치, 버튼, 인디케이터 등이 포함된 패널입니다. 이 패널을 사용하여 전동기의 상태를 모니터링하고, 필요에 따라 가동 및 정지를 제어할 수 있습니다.

변속기 : 일부 전동기는 회전 속도를 조절하기 위해 변속기를 사용합니다. 변속기는 전동기의 출력 속도를 변경하여 다양한 작업에 적합하게 만듭니다. 이를 통해 프로세스의 요구에 맞춰 속도를 조절하고 에너지를 절약할 수 있습니다.

인버터 : 전동기의 속도 제어를 위해 인버터를 사용하는 경우가 많습니다. 인버터는 전류 및 전압을 제어하여 전동기의 속도를 조절하고, 부드럽게 가동할 수 있도록 합니다. 또한 인버터를 사용하면 에너지 소비를 최적화하고 전동기의 수명을 연장할 수 있습니다.

■ 직류 전동기

• DC 전동기는 자계내에 있는 도체에 전류가 흐르면 도체는 플레밍의 왼손법칙에 따르는 방향의 힘을 받는 원리를 이용해 도체를 코일로 하고 전류를 흐르게 하면 도체 양쪽의 전류 방향이 역으로 되기 때문에 회전력이 작용하여 회전운동을 일으키게 한다. 회전력은 자계의 세기와 도체에 흐르는 전류에 비례한다. 

 

■ 교류 전동기

(1)  AC 3상 전동기

• 단상 유도 전동기의 회전 원리는 이동 자장에 의한 것으로 기동과 운전 방식이 복잡하여 큰 동력을 얻기가 어렵다. 외형과 회전자 형태는 3상 유도 전동기와 같으며 다만, 내부에 2종류의 코일로 구성된다. 즉 회전력을 발생하는 주 코일과 처음 회전을 하는 기동 코일로 구성되고 기동력을 발생하는 방식에 따라 여러가지 방식이 있다.

 

① 3상 유도 전동기

동작원리	3상 전원에 의해서 회전자장을 발생하고 이 회전자장에 의해서 회전자가 회전하기에 유도 전동기라 한다. 3상 유도 전동기는 아라고의 원판 원리를 이용한 것이다.
구조	코일을 감아 회전 자계를 발생시켜주기 위한 계자와 원통형 회전자가 있으며 회전자는 형태에 따라 농형과 권선형이 있으며 소형의 경우에 농형이 많이 사용된다.
코일(권선 )	3상 유도 전동기는 전원이 3상을 공급받아서 사용되고 내부 코일 또한 독립된 3개의 코일로서 자극을 형성하도록 되어 있다.
단자인출	종래에는 3개의 단자가 외부로 인출되는 방식이었으나 현재에는 6개의 단자가 외부로 인출된 것으로 제작 시판되고 있다. 6개의 단자를 외부에서 연결하는 Y결선과 △ 결선 또는 220V, 380V 용으로 선택적으로 사용하도록 되어있다.

 
 ② 결선 방법

 

(2) AC 단상 전동기

단상 유도 전동기의 회전 원리는 이동 자장에 의한 것으로 기동과 운전 방식이 복잡하여 큰 동력을 얻기가 어렵다. 외형과 회전자 형태는 3상 유도 전동기와 같으며 다만, 내부에 2종류의 코일로 구성된다. 즉 회전력을 발생하는 주 코일과 처음 회전을 하는 기동 코일로 구성되고 기동력을 발생하는 방식에 따라 여러가지 방식이 있다.

 

 ① 주 코일과 기동 코일 

주 코일	코일의 굵기가 굵고 코일 수는 적어서 선로정수중 리액턴스 성분이 크다.
기동 코일	상대적으로 주 코일에 비해 가늘고 코일 수는 많으며 선로정수중 저항 성분이 크다.
콘덴서	주 코일은 리액턴스 성분 기동 코일은 저항성분이 크기 때문에 두 코일의 위상차에 의해서 기동하여 운전하는 것이 기본 원리이며 기동 코일에 콘덴서를 삽입하므로서 그 위상차가 더욱 커지므로 기동 특성이 개선된다.
운전방법	단상 유도 전동기는 외부에 단자가 4개 있으므로 콘덴서를 내부에 설치하는 것과 외부에서 연결하도록 하는 것이 있다. 기동시에는 두개의 코일을 병렬로 전원에 연결하여 사용하고 기동후 기동 코일이 불필요하며 전력 손실만 초래하므로 원심력 스위치를 사용하여 차단하고 주 회로만을 사용한다.

 

② 결선 방법