오늘은 농형 유도전동기에 대해 알아보겠습니다.
농형 유도전동기란?
바구니 모양의 회자전가 들어있어 농형이라고 불리며 기동바식에 따라 종류가 나누어 집니다. 구조가 간단하고 운전성는ㅇ이 뛰어나지만 기동시에 선능이 떨어진다는 단점이 있는 전동기 입니다.
기동법에 따른 분류
농형 유도전동기의 기동방법은 전전압 기동, 와이-델타 기동, 콘도르파 기동, 리액터 기동 등이 있습니다.
1. 전전압 기동(직입 기동)
전전압 시동은 농형 전동기의 가장 일반적이고 경제적인 시동법이지만 큰 시동 전류(전동기 정격 전류의 약 5～8배)가 시동 시에 흐르고 또 시동 토크가 제어되지 않는 그대로 시동되므로 시동 시에 전원에 미치는 쇼크, 기계에 미치는 쇼크가 문제되는 일이 있다. 이에 대응하는 시동법은 감압 시동이고 이 시동법 중에서 시동 전류의 저감을 주목적으로 하는 것에 스타 - 델타 시동과 콘도르파 시동이 있고 또 시동 토크의 제어를 주목적으로 하는 것에 리액터 시동이 있다.
2. 와이 델타 기동
스타 - 델타 시동은 델타 접속 운전용인 전동기를 시동 시만 스타 접속으로 하여 전원 전압의 1/로 시동하고 거의 전속에 도달한 후 델타 접속으로 전환하여 전원 전압으로 운전시키는 방법이다.
접속방법에는 표2에서처럼 3접촉기식과 2접촉기식이 있다. 2접촉기식은 전자접촉기를 2대 사용하는 경제적인 방법이지만 전동기의 정지 중에도 전동기 권선에 전압이 인가되므로 소화 설비등 휴지 시간이 긴 용도에는 적합지 않다. 3접촉기식은 전자 접촉기를 3대 사용하는 방식으로 대표적인 예를 표2 (b)에 가리키지만 전동기의 정지 시에는 전동기 권선에 전압이 인가되지 않으므로 정지 중인 절연 열화를 방지할 수 있다. 표2 (c)는 3접촉기식의 개량례인데 스타 시동용 접촉기의 접속을 델타결선으로 한 것으로 스타 시동용 접촉기의 접점을 흐르는 전류가 표2 (b)의 방식에 비하여 델타 결선으로 1/이 되기 때문에 스타 시동용으로서 통전 용량이 1/인 접촉기가 적용된다. 단 시동 전류 차단시의 책무가 엄격해지므로 스타 시동 전류를 주접촉기로 차단하는 방식으로 하고 있다.
스타 - 델타 시동은 감압 시동 중에서 가장 염가의 것이지만 시동 전류와 토크가 고정으로 조정이 불가능하기 때문에 부하를 붙인 채 시동에는 문제가 있다는 것과 스타에서 델타에의 전환에 일시적으로 개로되기 때문에(Open transition) 전환 시 전동기의 잔류 전압의 영향으로 큰 돌입 전류(전부하 전류의 12～15배)가 흐른다는 결점이 있다. 이것을 개선하기 위하여 전환 시에 개로하지 않는 방식(Closed transition)으로 하여 스타에서 델타에의 전환 시에 저항을 통하여 전동기 권선을 전원에 접속시키는 것이 있다. 이 방식은 전환시의 돌입 전류가 작아지기 때문에 비상용 발전기를 전원으로 하는 용도에서는 발전기 용량을 작게 할 수 있는 이점이 있다.
3. 리액터 기동
리액터 시동은 시동 시 전동기 권선과 직렬로 리액터를 접속하고 전동기 권선에 인가되는 전압을 감압하는 방식이지만 토크의 저감(인가 전압의 제곱에 비례)에 비교하면 시동 전류는 저감하지 않고(인가 전압의 비례) 따라서 시동 토크를 조정하여 완시동을 하는 경우에 채택된다. 이 시동법은 회전수의 상승(즉 시동 전류의 저감)과 함께 전동기에 걸리는 인가 전압이 상승하므로 토크도 상승하고 전환 시의 쇼크가 거의 없어서 회전수의 상승에 비례하여 부하가 커지는 경우나 완시동에서 전환 시의 쇼크를 특히 싫어하는 부하의 경우에 적합하다.
4. 콘도르파 기동
시동 보상기라는 단권 변압기를 사용하여 시동 시 전동기 권선에 인가되는 전압을 감압하는 보상기 시동이 있지만 가속 후 전전압 인가로 전환 시, 전동기 권선을 일시적으로 개로하면 스타 - 델타 시동과 동일한 크기의 돌입 전류가 흐른다. 이것을 개선하기 위한 콘도르파 시동이 사용된다. 이 방식은 표 1에서처럼 먼저 단권 변압기의 중성점을 개로 한다. 이때 단권 변압기의 권선의 일부가 리액터로서 작용하여 전류를 제한한다. 다음, 이 리액터 부분을 단락하면 전전압이 인가된다.
콘도르파 시동은 이와 같이 전환 시의 쇼크가 작지만 고가이기 때문에 너무 작은 용량의 전동기에는 적합치 않다. 소용량의 발전기에서 시동하는 경우에 적합한 시동법이다.
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