직류전동기✦

직류전동기

1.직류전동기

전기적 에너지를 운동에너지로 변환

2.단자전압

\[V=E_c+I_aR_a\]

3.역기전력

\[E_c=p\phi n\frac{Z}{a}\]

4.발전기의 유기기전력

플래밍의 오른손 법칙

5.전동기의 운동방향

플레밍의 왼손법칙

6.타여자전동기

(1)역기전력

\[E_c=p\phi n\frac{Z}{a}[V]\]

\[E_c=V-I_aR_a[V]\]

(2)회전속도

\[n=K\frac{E_c}{\phi}=K\frac{V-I_aR_a}{\phi}[rps]\] \[단, K=\frac{a}{pZ}\]

(3)출력

\[P=E_cI_a=2\pi nT[W]\]

(4)토오크

\[T=\frac{E_cI_a}{2\pi n}=\frac{p\phi n\frac{Z}{a}I_a}{2\pi n}=\frac{pZ}{2\pi a}\phi I_a=K\phi I_a\]

(5)타여자전동기에서 계자전류를 0으로 하면 자속 이 0이되어 회전자속도가 상승하여 위험하게 도므로 계자회로에는 퓨즈를 넣어서는 안된다.

(6)공급전원이 방향을 반대로 하면 회전방향은 반대로 된다.

7.분권 전동기

\[I=I_a+I_f\]

(1)계자 전류

\[I_f=\frac{V}{R_f}\]

(2)전원에서 흘러들어가는 전전류

\[I=I_a+I_f\]

(3)회전속도

\[n=K\frac{V-I_aR_a}{\phi}\]

(4)출력

\[P=E_cI_a=2\pi nT\]

(5)토오크

\[T=\frac{E_cI_a}{2\pi n}=\frac{p\phi n\frac{Z}{a}I_a}{2\pi n}=\frac{pZ}{2\pi a}\phi I_a=K\phi I_a\]

\[T=\frac{P}{2\pi\frac{N}{60}}\times\frac{1}{9.8}=0.975\times\frac{P}{N}\]

(6)계자 회로가 단선이 되면 자속 가 0이 되어 경부하시에는 원심력에 의해 기계가 파괴될 정도의 과속도에 도달할수 있으므로 주의하여야 한다

(7)공급 전원의 방향을 반대로 하면 계자 전류의 전기자 전류의 방향이 동시에 반대로 되어 회전방향은 바뀌지 않는다.

8.직권전동기

\[I_a=I_f=I\]

(1)전기자 전류=계자전류=부하전류

\[I_a=I_f=I\]

(2)단자전압

\[V=E_c+I_aR_a\]

(3)회전속도

\[n=K\frac{V-I_a(R_a+R_s)}{\phi}\]

(4)토크

\[T=\frac{E_cI_a}{2\pi n}=\frac{p\phi n\frac{Z}{a}I_a}{2\pi n}=\frac{pZ}{2\pi a}\phi I_a=K\phi I_a\]

부하전류가 적어 철심의 자기포화가 되지 않는 범위

\[T=KI^2_a\]

부하전류가 증가하여 철심이 자기포화된경우

\[T=KI_a\]

(5)직권전동기에서 무부하가 되면 속도는 무한대가되어 원심력 때문에 기계를 파괴할 염려가 있다. 따라서직권전동기는벨트운전을 하지않는다.

(6)직권전동기의 용도직권전동기는 전차 기중기등의 부하변동이 심하고 큰 기동토크가 요구되는 기기에 주로사용된다

9.속도변동률

\[\epsilon=\frac{V_0-V_n}{V_n}\times 100\]

10.전기자 전류

(1)운전중에 있는 직류전동기의 전기자 전류

\[I_a=\frac{V-E_c}{R_a}\]

(2)기동시 직류전동기의 전기자 전류

\[I_a=\frac{V}{R_a}\]

11.직류분권전동기의 속도제어법

구분	제어법	특성
계자제어법	정출력제어	속도제어 범위가 좁다
전압 제어법	정토크 제어 위드레오나드 방식 일그너 방식	제어범위가 넓다손실이 매우 적다 정역운전이 가능설비비가 많이든다
직렬저항법		효율이 나쁘다.

12.직권전동기의 속도제어

(1)계자 제어법
(2)직렬 저항 제어법
(3)직.병렬 제어법

13.직권기의 제동법

(1)발전제동 : 전동기를 발전기로 동작시켜 그때 발생된 전력을 열로 소비하여 제동
(2)회생제동 : 전동기를 발전기로 동작시켜 발생하는전력을 전원으로 반환함으로써 제동
(3)역상제동(플러깅 제동) : 전기자의 결선을 바꾸어 역 방향의 토크를 발생하여 급 제동하는 방법

직류전동기✦