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2244. Motor. Motor
1. 적용범위 --------------------------------- 12. 검사항목 --------------------------------- 13. 상용시험 --------------------------------- 64. 특수시험 --------------------------------- 205. 특성산정 --------------------------------- 266. 유도 ------------------------------------- 29
PS-N-05-24
3상 유도전동기 시험
1. 적용범위 본 규격은 당사구입용 3상 유도전동기(고압,저압)의 단독시험에 적용하며, DC Motor는 별도 협의에 의한다. 다만, 계약사양 및 승인도면에 규정된 사항은 본 기준서에 우선한다.
2. 검사항목
가. 입회검사 범위 (대문자: 검사 Witness, 소문자: 성적서 Review)
※ 방폭형: 형식승인필(인정서 제출) 형식승인 미필(공인기관 시험실시) ※ Geared Motor도 동일적용 ※ 기기에 취부되는 Motor 검사항목(22미만: 성적서 검토, 22이상: 입회검사 실시) ※ ma: 500 이상 Motor의 철심, Coil, Shaft에 한함 ※ 22KW 미만의 Motor라도 기기에 취부되지 않고 단독으로 Site에 직송되는 경우는 성능시험을 입회검사 실시한다.
나. 검사방법 및 기준 1) Visual 검사 2) 치수검사 3) 성능검사(권선저항 측정, 무부하시험, 구속시험, 저주파 구속시험, 기동회전력 및 순간 최대출력, 온도상승 시험, 절연저항 측정, 고압절연내력 시험, 진동측정, 소음측정, Shaft 전압측정, 과속도시험) 4) Packing 검사
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검 사 기 준 PS - N - 05 - 24
MOTOR제 정 1980. 1. 24
1차개정 1981. 9. 15
관 련 규 격
2차개정 1991. 3. 313차개정 1997. 3. 254차개정 1998. 7. 315차개정 2003. 11. 28
KSC-4202(저압) KSC-4203(고압) KSC-4002(회전전기기계통칙)
Description Inspection Item Remark1-01-11-21-31-311-32
Motor( 22 미만) Motor(100 미만) Motor(100 이상) Motor(500 이상) Shaft Core & Coil
VI, DM, pf, PP, PK VI, DM, PF, PP, PK nt, VI, DM, PF, PP, PK, Z VI, DM, PF, PP, PK, Z ma, UT ma
*Z: 방폭 Type Cert. Review 만 해당
UT: 중간검사
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검사항목 검사방법 검사기준
1.Visual 검사 가.대상 나.시험성적서 확인사항
2.치수검사
3.성능검사 가.권선저항 측정
- 외관검사는 전수검사로 한다.- 제작사 자체검사 성적서 및 공인기관 시험성적서 승인된 사양과의 일치여부 확인시는 다음 사항을 중점 Check한다. * 점검창, Bracket(Brg' Cover), Motor 양측 Side * Slip Ring Grease Nipple, Brush-Holder & Brush, Balance Ring 상태 * Divider의 상태: 권선형 전동기의 Brush Housing과 회전자 권선 부분을 격벽장치 한다) * Rotor Coil, Binding Tape의 처리상태 * Stator Coil, Binding Tape의 처리상태 * Eye Bolt, Frame, Motor Housing의 Bolt Tighting 상태 * Fan and Cover, Shaft Key 상태 * Oil Drain Plug 유무 * Name Plate 기록사양과 승인사양의 일치여부- 500 이상의 Motor에 대해서는 철심(Stator & Rotor) Coil 및 Shaft 소재에 대한 Mill Sheet가 있어야 하며, 100 이상의 Motor Shaft에 대해서는 비파괴 시험 성적서가 있어야 한다. 500 이상 Motor의 Shaft에 대해서는 Witness 검사를 실시한다.- Shaft의 회전방향은 양방향 사용형이라도 CCW(Counter Clock Wise)를 기준으로 조립하며 검사 및 출하가 되도록 준비한다.- Terminal Box 내부는 단자대를 설치하여 Site에서 결선 이 용이하도록 한다.- Terminal Box 재질은 주물형(Casting) 제품을 사용토록 하고 Cover와의 접촉면은 면가공을 실시 한다.- Box내 Lead Wire 인출부는 Frame과 Sealing이 되도록 Tight하게 처리- 주회로 상배열은 기구의 조작측에서 볼때 3상의 경우, 좌에서 우로 U(R.1)상, V(S.2)상, W(T.3)상으로 되어 있는지를 확인한다.- 전동기 보호형식을 확인해야 하며, 그 내용은 표1과 같다.
- 동일 용량 및 Type의 경우 Sampling 검사로 한다.- 승인사양과의 일치여부를 확인하되 Frame, Shaft Terminal Box등을 반드시 실측한다.
- 임의의 주위온도에서 고정자단자(권선형은 회전자 권선 저항 포함)간에 Double Bridge로 Coil저항을 측정 환산 온도와 성적서 대조한다.
소재: ASTMA576-1064A283 GCB133 참조
비파괴: ASMESEC V(100%)
IEC 72/72AKSC-4202 참조KSC-4203 참조
IEEE 112A, 85KSC-4202 참조KSC-4203 참조
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검사항목 검사방법 검사기준
나.무부하시험
다.구속시험 (보통 농형일
경우 해당) 라.저주파구속 시험 (특수
농형일 경우 해당) 마.기동회전력 및 순간 최대출력
바.온도상승 시험 사.절연저항 측정
아.고압절연 내력측정
- 임의의 주위온도에서 정격전압, 주파수로 Motor를 무부하로 운전하여 전압, 전류, 무부하 손실을 측정한다 이때 소음,진동 및 Brg'부위의 온도상승에 대하여 유의 한다.- 전동기의 Rotor가 Magnetic Center에서 부하측 또는 반부하측으로 움직일 수 있는 정도를 "END-PLAY"라 하고 이 치수를 Rotor의 "END FLOAT"라 하며 다음의 표2와 같다.- Motor의 회전자를 구속하고 고정자 권선에 전압(정격 주파수)을 가하여 전부하 전류에 가까운 전류를 흐르게 하며 이때의 전압, 전류 및 입력을 측정한다.- 특수 농형 전동기에 대하여는 회전자를 구속하고 정격의 ½주파수로 전압을 가하여 전부하 전류에 가까운 전류를 흘려서 이때의 전압, 전류 및 입력을 측정한다.- 명판기재의 회전수에서 정격출력에 대한 회전력의 백분율로 표시하는데 회전자 구조에 따라 아래 표와 같다.
- 온도측정 방법은 온도계법 혹은 저항법으로하고 상세 측정법은 KSC-4202를 참조하여 실시한다.- Motor의 권선과 철심 및 대지간의 절연저항을 측정하여 * 저압은 500V Megger로 10 이상 (200V 이하는 5 이상) * 고압은 1000V Megger로 50 이상- 온도상승 시험직후 상당한 절연저항을 보유함을 확인한 후에 내전압시험을 실시한다.- 고정자 권선과 철심 및 대지 사이에 60 AC 전압으로 2E+1000V(최저 1500V)로 1분간 시험하여 이상이 없을것- 권선형 회전자 권선과 철심 및 대지사이에 60 AC 전압으로 2Ei+1000V(최저1200V)로 1분간 시험하여 이상 이 없을 것. ∴여기서 E : Motor 고정자 권선의 정격전압 Ei: Motor 회전자 권선의 단자에 유기되는
회전자 구조 기 호기동회전
력순간최대출
력적용범위
보통농형 d 125% 150~250% 저 압
특수농형 1종 K1 100% 150~250% 저압,고압
특수농형 2종 K2 150% 150~250% 저압,고압
권 선 형 W 저압,고압
2극 전동기 및 밀폐형은 150~300%
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검사항목 검사방법 검사기준
자.진동측정
차.소음측정
카.Shaft 전압측정
타.과속도시험
4.Packing 검사
- 진동측정 방법 및 기준치는 공통품목 ITP 참고 및 적용할 것.
- 소음측정 방법 및 기준치는 공통품목 ITP 참고 및 적용할 것.
- Shaft의 Voltage 측정은 Shaft에 설치된 Slip Ring과 축받이 혹은 Frame간에 전압(전류)를 측정하여 기록한다 (Carbon Brush가 설치되어 있는 것은 Frame 받이에 직접 인가하여 축받이의 과열현상을 막기 위함이다.)
- 보통 농형은 정격출력의 125%로 1분간 견딜 것.- 권상기용(Crane): 정격출력의 150%로 1분간 견딜 것.- 50 이상 유도 발전기: 정격출력의 120%로 1분간 견딜 것. 이때에는 소음, 진동, 온도등에 있어서 특별한 점검을 실시한다.
- Packing전에 도장은 정상적인지의 여부를 확인한다. (색상,두께)- Packing List와 실제 Packing된 품목은 일치하는가?- Packing List는 포장목재에 부착되어 있는가?- 설비별 Symbol 및 Shipping Mark가 부착되어 있는가?
공통품목 ITPISO10816-1:1995(E)
공통품목 ITPIEC-34-9(1990)
*Color: POSCO SZ
*본 검사기준서 참조
표1. 전동기 보호 형식의 분류
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물의침입에 대한 보호 형식인체및고형이물에관한 보호형식
제2형식명 무보호형 방적형 방우형 방말형 방분류
형방파랑
형 방침형 수중형
제2기호 0 2 3 4 5 6 7 8
제 1형식형
제 1기호
설명설명
물의 침입에 대해서 특별히 보호를하지 않는구조
연직에서15°이내의 방향으로 낙하하는 물방울에 의해서 유해한영향을 받지 않는구조
연직에서60°이내의 방향으로 낙하하는 물방울에 의해서 유해한 영향을 받지 않는 구조
어떠한방향으로부터의물방울에의해서유해한영향을받지 않는구조
어떠한방향으로부터의분류에의해서유해한영향을받지 않는구조
어떠한방향으로부터의강한분류에 의해서유해한영향을받지 않는구조
지정수심및 시간으로 수중에 담그고비록 물이침투해도유해한영향을받지 않는구조
수중에서정상으로운전할수 있는구조
무보호형 0
인체의 접촉, 고형이물의 침입에 대해서 특별히 보호를 하지 않는구조
IP 00 ×
PROJECTED WATER
압력을가한PROJECTED WATER
×
반보호형 1
인체의 큰 부분, 예를들면 손이 실수로 기내의 회전부분 또는 도전부분에 닿지 않도록 한 구조직경 50를 초과하는고형이물이 침입하지않도록 한 구조
IP 10 IP 12S × × ×
보호형 2
손가락등이 기내의 회전부분 또는 도전부에닿지 않도록 한 구조직경 12를 초과하는고형이물이 침입하지않도록 한 구조
IP 20 IP 22S IP 23S IP 24 × × ×
전폐형 4
공구,전선등 최소폭 또는 최소두께가 1 보다 큰 것이 기내회전부분 또는 도전부분에 닿지 않도록 한 구조직경 1를 초과하는고형이물이 침입하지않도록 한 구조단 배수구 및 외부팬의
× IP 44
주) 1. 각 형식의 시험은 무보호형은 무시험, 기타는 별도의 규정에 의해 시험을 할 수 있다. 2. IP 기호는 통상 사용되는 보호방식, ×표는 조합되기가 어려운 것임. 3. IP 00 및 10은 각각 무보호형 및 반보호형으로 명칭할 수가 있다.
표 2. 전동기 Rotor의 End Play
※ 1. Coupling의 End Play는 전동기 단독의 End Play보다 1이상 작게 하는 것이 Bearing 소손을 예방하는데 바람직 함. 2. 상기 기준은 JEM 1146에 근거한 자료임.
※ 상기 기준은 NEMA MG.1-20,81에 근거한 자료임
3. 상용시험
가. 기계적 점검 1) Air Gap 측정 Gap Gauge를 써서 3개소이상 측정하여 설계지정치와의 차 및 최대치와 최소치의 차를 측정한다. 단, Air Gap 측정홀을 갖지않은 전동기에 대해서는 간접적인 방법을 사용해도 좋다. 주) ① 설계지정치와의 차는 지정치의 ±15% 이하, 최대치와 최소치와의 차는 평균치의 20% 이하인 것이 바람직 하다. ② 간접적 방법으로는 고정자 내경 및 회전자 외경의 촌법 및 편심을 측정하여 계산에 의해 Air Gap의 평균치 및 최대치, 최소치를 산출하는 방법을 쓴다.
2) 급유의 상태점검 급유기에 누유, 기타 부적합한 점이 없는가 유의 순환이 양호한가 또 특히 Oil Ring을 사용하고 있는 것은 그 회전이 원할한가를 조사한다. 또 수냉식의 것은 급수가 양호하여 누수되지는 않는가를 조사한다.
3) 축수부의 상태점검 충분한 시간 운전한 후 축수부의 이상발열의 발생유무를 조사한다. 고무축수를 사용하고 있는 것은 Grease의 누설 및 이상한 음을 발생하고 있지 않는가를 조사한다. 주) 충분한 시간이라는 것은 무부하 손실이 일정하게 되는 것이 확인된 시간을 말함.
4) 회전자 움직임의 상태 회전자의 움직임의 크기가 설계지정치의 범위내에 있는가를 조사한다. 스페리 축수를 사용하고 있는 것은 특별한 경우를 제외하고 운전중 축방향으로 여러 등분된 값을 갖고 있는가를 조사한다.
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정격출력() 극 수 전동기 단독 End-Play 최대치
75초과 150이하150초과 300이하150초과 300이하300초과 ---------
24극이상
2모든극수
4455
정격출력() 극 수전동기 단독 End-Play
최소치(inch)Coupling End-Float의
최대치(inch)300 이하
300 초과 500 이하600 이상
4 이상2
모든극수
0.250.500.50
0.090.190.19
5) Brush 압력의 적부 및 Brush 마찰부의 상태 Brush와 Brush 지지기와의 간격의 적부 및 Brush 마찰부가 충분한가를 확인한 후 Brush 압력을 측정하여 설계 적정치의 범위내에 있는가를 조사한다.
6) 단락장치 및 Brush Holder의 상태 동작이 원할, 확실한가를 조사한다.
7) Slip Ring과 Brush와의 관계 상태 운전중 Brush가 요동하지 않는가, Brush는 Slip Ring의 중앙부에 있는가, 회전자가 Thrust를 받는 축방향으로 진동하여도 Brush가 Slip Ring의 면내에 있는가를 조사한다.
8) 진동 및 소음의 상태 기동 및 운전중 이상한 진동 또는 소음이 발생하고 있지 않는가를 조사한다.
나. 전선저항 측정 1) 전압강하법 전압강하법에 의하여 고정자의 권선저항을 측정할 때에는 (그림1)과 같이 접속하여 가감 저항기 R의 저항을 최대로 하고 전동기 IM의 임의의 단자(UV,VW,UW)에 직류 저전압을 가하고 R을 가감하여 정격전류의 15% 이하 정도의 전류를 흐르게 한다.(권선의 온도상승 을 방지하기 위하여) 직류 전압계(V) 및 직류 전류계(A)의 지시치를 각각 Vd, Id라하면 단자간의 저항 RUV, RVW, RUW는
(단, 전압계의 저항 Rv가 커서 Vd/Rv의 값이 Id 에 비해 작을 때는
Vo/Rv는 무시할수 있다) Vd의 값을 변경하면서 4~5회 측정하여 Ruv,Rvu,Ruw 각각의 평균치 Ruv',Rvu',Ruw'를 구한다.
Rt와 Ruv'+Rvw'+Ruw'의 값을 비교하여 평형을 이루고 있는가를 검사한다.
2) 설계차에 의한 법 단자간의 저항 RT는
ρ: 고유저항(동) 0.021[Ω/m](75) n: 코일의 회수 p: 선경() k: 정수[Y결선: 2, 결선: ⅔] ℓ: Coil의 평균길이(m) s: πD2/4 m: 1상의 직렬 Coil수 q: 병렬소선수
측정치와 설계치가 일치하지 않을 때 또는 각상의 저항치가 불균형일 때는 권선의 오접속, 단락등이 예상되므로 권선에 대한 정밀조사가 요구된다.
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R V
Id VR
R V
Id VR
R V
Id VR
uvd
d
v
vwd
d
v
uwd
d
v
( )
( )
( )
을 구한다.
Rsn m kqT
( ) ( )
V
AS
R
V
W
RV
UIM
(그림1) (고정자 권선의 저항측정)
R R R Rt
uv vw uw ' ' ( )
3
3) 절연저항 시험 절연저항계에 의해서 측정하는 것이 보통이며 측정개소는 - 접속자를 닫은 상태에서 도전부분과 접지 금속체 및 조작회로(접지된 것)와의 사이 - 접속자를 닫은 상태에서 각 극간의 접지 금속체 및 조작회로(접지된 것)와의 사이 - 접속자를 개방한 상태에서 도전부분과 접지 금속체 및 조작회로(접지된 것)와의 사이 - 접속자를 개방한 상태에서 전원측 단자와 부하단자와의 사이를 측정한다. 그 값은 건조한 상태에서 저압기는 500V Megger로 측정하여 10 이상이고, 고압기는 1000V Megger로 측정하여 50 이상이어야 한다. 절연저항은 전동기 권선의 온도, 과열상태, 먼지의 부착상태에 따라 현저하게 달라진다. 먼지등을 제거하면 절연저항은 상승한다. 그러므로 절대적으로 정확한 절연 저항치를 표시하기는 곤란하다. 대체적인 보수상의 지침으로 볼 수 있는 절연저항치의 계산식은 다음과 같다.
AIEE 43에서는 절연저항치의 표준치로서 다음식을 제시하고 있다. 1,000KVA 이상
1,000KVA 이하 Re = KV+1() Ki: 권선 절연저항 온도계수 KI: 권선 절연계수(A종절연: 2.5 , B종절연: 7.0) Rt: 고정자 권선의 절연저항치() V : 정격전압 KV: 정격전압(KV) rpm: 정격회전수(rpm) : 정격출력 HP: 정격출력 KVA: 정격용량 신품인 경우에는 이러한 수치는 너무 낮으므로 각 제조업자의 관리치로 양부를 판단한다.(전수검사)
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R VKW
M
RV rpm
KWM
R VKW orUP
M
t
t
t
( ) ,( )
( )
( ) ,. ( )
( ) ,( )
1 00012
2 00005
31 000
)R K KKV rpm
KVAMt i
1
36 816
( . )(( )
다. 2차전압 측정 권선형 유도전동기의 경우는 회전자 권선의 2차전압을 측정한다. 이는 양 권선간의 충격 절연의 양부를 단정하기 위함이다. 2차 권선을 개로하고 회전자의 정지상태에서 1차권선에 정격 주파수의 전압을 인가시키 면서 정격전압의 전후 수개의 측정점에서 1차전압과 2차전류(여자전류) 및 2차 유도전압을 측정한다. 이때 1차 정격전압에 대한 2차 각상전압과 측정치와의 차가 하기의 값 이내에 있는가 확인한다.
측정결과 각상전압이 서로 다르고 또한 이 범위내에 들어가지 않는 경우에는 권선의 불량, 오접속, 층간단락등이 원인이 된다. 정격전압 V를 실측하는 대신에 정격전압의 ½ 이상의 전압 V'를 가하고 2차 권선에 유도되는 전압 E2'를 측정하여서 정격시의 2차 유도전압 E2를 다음 식에서 산정할 수 있다.
라. 무부하시험 이 시험은 무부하 전류 및 무부하손을 측정하여서 무부하 전류의 유효분과 무효분을 결정 하는 시험으로서 등가회로의 정수결정, 원선도 작성등에 필요한 시험이다. 1) 원리 유도전동기를 임의의 주위온도에서 정격주파수의 정격전압 무부하에서 운전하면서 단자 전압 Vn, 무부하전류 Io, 무부하손 Po을 측정하였을때 원선도 작성에 필요한 무부하 전류 Io의 유효분 io1 및 무효분 io2는 다음 식으로 얻어진다.
단 각상의 무부하 전류는 그 평균치와의 차가 ±5%를 넘지 않아야 한다. 그리고 회로의 제 정수는 상기 시험결과로부터 다음 식을 구할 수 있다.
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각상 전압의 평균치와 설계지정치와의차 각상 전압과 그 평균치와의 차
설계지정치의 ±3% 이내 각상 전압 평균치의 ±1% 이내
E E VV2 2 '
'
i PV
i I i
n01
0
02 02
012
3
유효분
무효분
(E2: 2차정지 유기전압)
무부하역율
여자어드미턴스
여자임피던스
여자컨덕턴스
여자서셉턴스
무부하손은 철손, 기계손에 외에 근소한 동손을 포함하고 있다. 이러한 제손실은 다음에 따라 분리할 수 있다. 철손은 대략 전압의 2승에 비례해서 변화한다. 그리고 기계손은 속도가 일정하면 일정하므로 정격전압의 상하 수개지점의 전압에 대한 손실을 측정하여서 (그림2)와 같은 손실곡선을 그린다. 곡선의 연장과 전압이 Zero인 종곡선과의 교접을 구하였을 때 ab는 기계손, bc는 철손+동손을 표시한다. 동손은 권선의 저항을 측정하면 계산할 수 있으므로 동손과 철손은 분리할 수 있다.
2) 측정방법 정격주파수의 전원에 접속하고 정격전압의 -50%~+20%정도 사이의 전압을 유도전압 조정기로 변화하면서 수개점에서 전압을 측정한다.
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Cos PV I
Y IV
IV
v
L VI
G
P
VPV
v or G iV
B Y G or B
iV
n
n n
n
n n n
n
0
0
00
00
0
0
2
02 0
01
0 02
02
0
02
3
3
3
3
3
3 3
3
( )
( )
( )( )
철손+
기계손
c
b
a전압
(그림 2)
｝｝손실
(그림3) 3상유도전동기 무부하시험
IM : 피시험 유도전동기 V : 교류전압계W1W2: 전력계 F : 주파수계A : 교류전류계 IR: 3상유도 전압 조정기
AF I M
S IR
VW1
W2
마. 구속시험 무부하 시험에서의 (그림3)과 같이 접속한뒤 전동기의 회전기가 회전하지 못하도록 Prong Brake로 고정하고 권선형의 경우에는 2차권선을 단락시키고 1차권선(고정자) 단자에 정격주파수의 전압을 인가한다. 그리고 전압전류 및 입력을 측정하여 측정결과로부터 1차와 2차의 저항 및 리액턴스를 계산하여 원선도의 작도에 이용함을 목적으로 한다.
1) 원리 전동기의 회전자가 돌지 않도록 구속한다. 권선형에서는 2차측을 단락하고 정격주파수의 저전압(Vs')을 1차측에 공급하여 전부하 전류와 같은 단락전류 Is'을 흐르게 한다. 이때 입력이 Wst이면 원선도 작성에 필요한 정격전압 V에서의 단락전류 Is 및 Is의 유효분, 무효분은 다음식에 의해서 계산된다. 이때 Vs'는 Impedance 전압이라고 한다.
구속시험에서의 손실은 회전자가 구속되어 있어 기계손은 없고 철손은 전압이 낮아짐에 따라 자력수가 적어짐으로 아주 근소하다. 따라서 손실은 대부분이 1차 및 2차에서의 동손만으로 간주할 수 있다. 그러므로 1차에서 본 1장의 등가저항 R1은
1차로 환산한 2차저항은
단, γ1은 저항 측정결과로 부터 A,E,B 종점면에서는 F, H 종점면에서는 단 1차측에서 본 1장의 등가 전 Reactance Xi는
- 11 -
I I VV
i PV
VV
P VV
i I i
s ss
ss
s s
s
s
s s
''
( '')
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'1 2
22
012
3 3Is의 유효분
Is의 무효분
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s2
22 13
' ''
1
1
2
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R
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/
/
X Z R VI
VI
X X X X
X X
i i is
s
s
2 2 2 22
22
12
2 1 2
22
2
3 3( ) (
')
X1과 는 저항의 경우처럼 독점 분리할 수는 없다.
R PI
r rs
s1 2 1 23
''
2) 측정방법 가) 전동기의 임피던스는 고정자와 회전자의 관계위치에 따라 달라지므로 단자에 일정 전압(임피던스 전압정도)을 걸고 극간격의 ⅔의 거리를 약 10등분한 각 위치에서 전류를 측정하여 평균전류를 구하고 평균전류에 가장 가까운 전류를 줄 수 있는 위치에서 회전자를 구속한다. 나) 구속하는 위치가 결정되면 전압을 여러 단계로 변화하여 각 전류에 대한 전압 및 전력을 측정한다.<결선은 (그림 3)> 다) 횡축에 위치, 종축에 전류를 취하면 (그림 4)와 같은 위치 곡선을 얻게된다. 라) 입력전압에 대한 단락측정 곡선은 (그림 5)와 같은 곡선을 얻게 된다.
바. 온도시험 정격부하 상태로 운전하는 도중 및 운전 정지후에 있어서 각부의 최고온도와의 차가 온도 상승한도를 초과하고 있지 않음을 확인한다. 기준 주위온도 40 이하의 경우 온도상승 한도는 <표1>에 따른다.
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항 전동기의 부분외피의형분류
A종절연 E종절연 B종절연 F종절연 H종절연
온도계법
저항법
매온 도 계입법
온도계법
저항법
매온 도 계입법
온도계법
저항법
매온 도 계입법
온도계법
저항법
매온 도 계입법
온도계법
저항법
매온 도 계입법
1 고정자 권선개방형 50 60 60 65 75 75 70 80 80 85 10
0 100 105
125 125
전폐형 55 60 60 70 75 75 75 80 80 90 100 110 11
0125 125
2 절연을 실시한회전자 권선
개 방 50 60 - 65 75 - 70 80 - 85 100 - 10
5125 -
전 폐 55 60 - 70 75 - 75 80 - 90 100 - 11
0125 -
3 절연을 하지않은단락권선
기계적으로 지장이 없고 또한 부근의 절연물에 손상을 일으키지 않는 온도
4철심기타의 부분으로 절연권선과근접한부분
개 방 60 - - 75 - - 80 - - 100 - - 12
5 - -
전 폐 60 - - 75 - - 80 - - 100 - - 12
5 - -
<표
위 치
· ··
· ·· ·
· ··
전류
(그림 4)
P'S I'S
IMPEDANCE 전압
P'S I'S
(그림 5)
1) 기준 주위온도의 측정 전동기 주위의 공기온도를 기준 주위온도로 하는 경우에는 전동기로부터 1~2m 떨어진 장소에서 전동기의 베드(Bed)상의 높이의 대략 중앙높이에 수개의 온도계를 전동기 또는 기타 열의 방사 또는 통풍의 영향을 받지 않도록 설치하고 온도를 측정하여서 그 평균치 를 취한다. 온도시험중 주위온도가 변화하는 경우에는 1시간 이하의 등간격으로 측정하여 기록한다. 그리고 전 시험중 최후의 ¼기간 동안의 온도 평균치를 취해서 기준 주위온도로 한다.
2) 전동기 각부의 온도 측정법 전동기 각 부분에 대한 온도 측정법에는 다음 3종이 있다. 온도계법, 저항법, 매입온도계법이 있으나 전동기의 종류 또는 출력에 따라 이중에서 적당한 방법을 선택한다. 가) 온도계법 외부로부터 접근이 쉬운 표면으로서 온도가 가장 높은 곳으로 생각되는 곳에 적당한 방법으로 온도계를 부착하고서 온도를 측정한다. 온도계는 봉상 온도계, 다이얼 온도계, 저항 온도계, 열전대중 어느 하나를 사용한다. ※ 교번자계가 있는 곳에서는 수은 온도계는 오차를 일으킬 수가 있으므로 가급적 사용하지 않는 것이 좋다. 나) 저항법 권선의 저항증가를 측정하여 권선의 온도상승을 다음식에 의해서 산출하는 방법으로 이 방법은 권선에 대한 평균 온도 상승을 얻는 방법이다.
- 13 -
항 전동기의 부분외피의형분류
A종절연 E종절연 B종절연 F종절연 H종절연
온도계법
저
항법
매온 도 계입법
온도계법
저
항법
매온 도 계입법
온도계법
저
항법
매온 도 계입법
온도계법
저
항법
매온 도 계입법
온도계법
저
항법
매온 도 계입법
7 베 어 링 표면에 측정할 때는 40, 메탈에 온도계 소자를 매입하고, 측정할 때 45, 내열성이 양호한 윤활제를 사용할 경우 표면에서 측정할 때 55, 수냉식 축수 또는 특수 내열 윤활제에 의할 때는 협의하여 해결한다.
8 비 고
가. 기준 주위온도가 40를 넘을 경우는 그 초과치만큼 상기 수치에서 뺀다. 나. 표고 100m이상 4000m이하의 고도에서 사용하는 전동기를 통상적인 표고장소에서 시험하여, 온도상승을 정하는 경우에는 온도상승 한도는 표고 1000m를 넘어 100m 마다 또는 100m 미만의 수마다 이표의 수치에서 1%를 감한 값으로 한다. 다. 전폐 광통풍형 및 전폐 내장형은 개방형의 온도상승 한도에 따른다. 라. 전폐 수냉형, 전체 유냉형 및 전폐 수중형은 이 표를 적용하지 않고 필요때마다 특별협정에 따른다. 마. Slipring에 고급 절연제를 사용한 경우에도 극히 근접한 권선부분에 저급 절연제를 사용한 경우에는 저급 절연제에 대한 온도상승 한도에 따른다. 바. 1항의 고정자 권선에서 5,000 이상의 것, 또는 고정자 철심의 길이(통풍 Duct 포함)가 1m 이상인 것에서는 온도계법은 적당하지 않다. 사. 500 이상 또는 철심길이(통풍 Duct 포함)가 1m 이상인 것에서는 주문자, 제조업자 간의 협정이 없을 경우에는 F종, H종의 온도상승 한도는 B종의 온도를 초과해서는 안된다.
: 권선의 온도상승(Deg) : 시험직후의 권선온도() : 최종시험시의 기준 주위온도() : 냉상태에서 R1을 측정하였을 때의 권선온도() : 열상태(온도 θ2)에서의 권선저항(Ω) : 냉상태(온도 θ1)에서의 권선저항(Ω) : 정수(동의 경우 T=234.5) 전원차단후 저항을 측정하기 까지에 소요되는 시간이 다음값을 초과하는 경우 또는 정격출력이 200를 넘는 전동기에 대해서는 연장법에 의해서 권선저항의 최고치를 구한다. 정격출력 50이하 최고 30초 50~200이하 2분 연장법이란 정지후 권선저항의 시간에 대한 변화를 구하여 이를 연장하여 전원 차단시의 권선의 저항을 추정하는 방법이다. 저항치는 전원차단후에 최초로 저항을 측정하기 까지에 소요된 시간의 4배이상의 시간에 걸쳐 거의 등간격으로 4점이상 구한다. 또한 연장법은 편대수 방안지의 등분눈금에 시간을 대수눈금에 측정 저항치와 냉상태 저항치의 차 또는 측정치로부터 계산된 온도상승치를 취한후 측정점을 지나는 직선에 의해서 구한다. ※전원차단후 권선저항을 측정하기 까지에 소요되는 시간은 가급적 짧은것이 좋다. 연장법의 정도를 높이려면 측정초기에서의 측정점의 수를 증가하는 것이 바람직 하다. 이때 측정점이 일직선상에 오지 않을 때는 (그림 6)에 표시한 것과 같이 두 직선의 합성으로부터 구하는 것이 좋다. 측정저항치와 냉상태 저항치의 차를 잇는 a,b,c중 직선부분 ab와 연장된 R1'b로 부터 동일시간에 대한 저항치의 차를 구해서 이를 선 de로 하고 이를 연장한 점을 R2'로하면 전원차단시의 냉상태에 대한 저항증가치 R은 R = R1'+ R2'가 된다.
다) 매입온도계법
전동기 완성후 접근할 수 없는 곳에 저항온도계 소자 또는 열전대 소자 등을 미리 매입해 놓은 후 그곳의 온도를 측정하는 방법이다.
- 15 -
*
*
*
*
* ** *
**
RR1'
R2'
d
e
ab
c
(그림 6) 연장법에 의한 전원차단후의 시간(분)
저
항
(Ω)
2 3 2 1 1 1
2
3
1
2
1
1( )( ) ( )R R T
RRT
n
3) 온도 측정하는 곳 온도계법으로 측정하는 경우에는 고정자 철심 및 통풍덕트: 각각 철심성층 중앙부의 통풍덕트의 배기온도를 측정 고정자 권선: 배기층의 전선단부에서 측정함. 축받이: 플레인 베어링에서는 기름 및 메탈, 볼베어링에서는 급유, 배유의 온도를 측정 하며, 고정부분에 미리 온도계를 부착하여서 30분마다 각 부분의 온도 및 주위온도를 측정 기록하고 일정 최종온도에 도달할 때까지 계속 운전하여 시간에 대한 온도변화를 조사한다. 회전자철심, 철심통풍덕트, 회전자권선, 슬립링등의 회전부분은 운전정지후 즉시 온도계 를 측정부분에 밀착시키고 측정한다. 온도계의 설치가 곤란한 권선부분이라든지 기타 온도계법으로 측정하기가 곤란한 경우 에는 저항법에 의해서 측정하여야 한다. 이때 권선의 온도는 부하운전 종료후 권선의 저항을 측정하므로써 구할 수 있다.
4) 온도시험을 위한 부하방법 온도시험을 위한 부하방법은 실부하법, 반환부하법이 있다. 가) 실부하 피시험기에 프로니 브레이크, 전기동력계, 보조발전기등을 연결하고 실제로 부하를 거는 방법이다. 즉 피시험기에 정격주파수의 정격전압을 걸고, 부하를 조정하여 정격출력을 발생하는 1차 전류를 흘려서 온도가 일정치에 도달할 때까지 연속 운전하는 방법이다. 연속정격, 단시간정격, 반복정격에 대하여 (표2)에 제시한 것과 방법으로 전동기의 정격부하 상태의 실험을 실시한다.
- 15 -
항 정격 사용 실험개시온도 부하거는 방법 시 험 종 료
1연속정격
연속사용냉상태,열상태 어느 것이나 무방
연속하여 부하를 건다.단,시험의 초기에 적당한 과부하를 걸어도 좋다.
온도상승이 일정하다고인정될 때※ (주③)
2
단시간정격
단시간사용
전동기 각부의 온도가주위온도와 거의 일정하고, 주위온도와의 차가 ±3 이내일 때
전동기에 부하가 걸린후 가급적특히 정격출력으로하고, 정격시간 동안 부하를 건다.
정격시간이 종료하였을 때
단시간부하연속사용
무부하 최종온도
3반복정격
기동및 제동손실을 포함한 반복사용
냉상태,열상태 어느것이나 가능
지정부하 시간율에 의해서 정격사용법에 따라 부하를 건다.
1Cycle당의 온도상승의 평균치가일정하다고 인정될때 ③시험은 최종회의부하시험의 중앙부근에서 끝난다.
손실을 포함하지않은 반복사용(주) ①
지정 기동수로 기동 및 제동을반복하면서 지정부하 시간율에의해서 부하를 건다.
기동 및 제동손실을 포함한 연속사용(주) ②
지정 기동회수로 기동 및 제동을반복하면서연속해서 부하를 건다.
반복사용부하지정부하 시간율에 의해서 정격사용법에 따라 부하를 건다.
(표 2) 실부하 온도 시험법
주) ① 기동 및 제동손실을 포함하는 반복사용이란 지정된 부하시간율로 반복해서 부하를 걸고, 주기적 기동, 제동 또는 극의 철판을 행할 때 발생하는 전동기 손실이 반복해서 부하를 걸었을 때의 손실에 비해 무시할 수 없는 경우에 적용한다. ② 기동 및 제동손실을 포함하는 연속사용이란 연속해서 부하를 걸지만 주기적으로 기동, 제동 또는 극수 변환을 행하고 그때의 전동기 손실이 연속부하였을 때의 손실에 비해서 무시할 수 없을 때에 적용한다. ③ 온도상승이 일정하다고 인정하려면 1시간당의 온도상승 변화가 1 이내일 것이 필요하다.
나) 반환부하법 실부하법의 일종으로 대신하는 방법으로 (그림 7)과 같이 동일정격의 피시험기 2대 IM, IG를 그 벨트차의 직경의 비의 1+S:1-S(단, S는 전부하 운전시의 슬립)이 되도록 선정하고 벨트를 건다. 그리고 1차측을 병렬로 접속하고 정격주파수의 정격전압을 걸고 운전한다. IM을 정격속도에서 전동기로 운전하면 IG는 동기속도보다 전부하에 대한 슬립만큼 빨리 돌게하므로 유도발전기로써 운전이 되어 그 발생전력을 전원측 으로 반환한다. 따라서 전원으로부터는 단지 두 기계의 손실에 해당하는 전력만큼을 공급하면 되므로 동시에 2대의 전동기에 부하를 걸 수 있어 경제적이다. 이 방법의 결점은 적당한 크기의 벨트차를 준비하여야 하는 점과 부하의 고정이 곤란한 점이기는 하나 벨트의 장력을 가감하여도 어느정도 조정할 수 있다.
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IM IG
IM,IG : 공식 3상 유도전동기
(그림 7) 반환부하법
A A
- 17 -
회전기의 부분
A 종 절 연 E 종 절 연 B 종 절 연
온도계법 저 항 법 온도계법 저 항 법 온도계법 저 항 법
개방형
밀폐형
개방형
밀폐형
개방형
밀폐형
개방형
밀폐형
개방형
밀폐형
개방형
밀폐형
교류기 고정자 권선 50 55 60 60 65 70 75 75 70 75 80 80
농형권선 제 한 없 음 제 한 없 음 제 한 없 음
권선형 고정자 권선 50 55 60 60 65 70 75 75 70 75 80 80
철심기타 기계적부분으로 절연한권선과의 근접부분
60 60 - - 75 75 - - 80 80 - -
Slip Ring 60 60 - - 70 70 - - 80 80 - -
Brush 및 Brush Holder
기계적 저항이 없이 또한 부근의 절연물에 손실을 일으키지 않는 온도
좌 동 좌 동
베어링(자냉식) 표면에서 측정할 때 40 표면에서 측정할 때 55 표면에서 측정할 때 55
<표 3상 저압 유도전동기의 온도상승 한계(KSC 4202)
사. 내전압 시험 내전압 시험은 온도시험 직후 절연저항 측정을 하고나서 행하는 것이 보통이다. 사용자 측에서는 전기설비 기술기준에 의거해서 제조사측에서는 KSC의 규격에 따라 실시한다. 내전압시험은 기기의 충전부분과 대지간 또는 충전부분 상호간의 절연물의 세기를 보증 하기위한 시험으로서 특별히 지정하지 않는 한 기계 제조공장에서 행하는 것이 관례이고, 절연저항 시험처럼 자주 실시해서는 안된다.
유도기의 내전압 시험은 부품에 의한 조립이 완료된 것을 확인후 즉시 절연저항을 측정하고, 상당한 절연저항 (최소한 10 이상의 저항치가 필요함)을 갖고 있는 것을 확인한 후 실시한다. 유도기 내전압 시험은 1차권선, 2차권선(농형권선에 대해서는 내전압 시험을 행하지 아니함) 전부에 대하여 가압시험을 행한다. 시험전압으로서는 <표4>에 표시하는 60의 정현파에 가까운 교류전압을 가한 상태의 시험하에서 1분간 견디어야 한다. 시험은 (그림 8)과 같이 접속하고 먼저 IR을 조정하여 V1과 V2를 주시하면서 시험전압의 ¼ 이하의 전압을 가하고, 전압계로 읽을 수 있는 범위내에서 가급적 빨리 전압을 상승 시켜 규정시험 전압치에 도달하고 나서 1분간 유지한 후 다시 전압을 빨리 시험전압의 ¼ 이하로 내리고, 전원을 개방하는 것이 좋다. 절연파괴가 일어나면, A1 및 A2의 지시치가 증가함과 동시에 불꽃 또는 파괴음이 나고, 파괴부분에서는 연기가 난다. 간략시험에서의 내전압 시험이면, 무부하 운전을 한 후에 측정할 수 있다.
- 18 -
V2
A1
V1
IM
TTIR
PT
A2
IM: 피시험유도기
IR: 유도전압 조정기TT: 시험용 변압기
PT: 계기용 변압기
(그림 8)
시 험 부 분 시 험 전 압
고정자 권선 (고정자 권선에 접속하는 기동기를 포함)과 철심 및 대지간
2V+1,000V : (정격전압: V) (저압기에서는 최저 1,500V)
권선형 회전자 권선 (회전자 권선에 접속하는 기동기 포함)과 철심 및 대지간
2Ei+1,000V(최저 1,200V) (Ei: 회전자 단자간 최대 유도전압)
<표4> 저압 3상 유도전동기의 시험전압(KSC 4202)
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항 시험전압을 거는 부분 시험전압(V)
1
1차권선 가. I() [또는 1(KVA) 미만] V = 50(V) 미만 V = 50(V) 이상 ~ 250(V) 미만 V = 250(V) 이상 나. 10,000() [또는 10,000KVA 미만] 다. 10,000() [또는 10,000KVA 이상] V = 2,000(V) 미만 V = 2,000(V) 이상 6,000(V) 미만 V = 6,000(V) 이상
5001,000
2V+5002V+1,000(최저 1,500)
2V+1,0002.5V
2V+3,000
2권선형 1차권선 가. 역전 또는 역상제동을 하지 않을 것 나. 역전 또는 역상제동을 하는 것
2V2+1,000(최저 1,500V)4V2+1,000(최저 1,200V)
3 유도주파수 변환기의 2차권선 2V+1,000(최저 1,500V)
<표 5> 유도기의
주) ① V는 정격전압, V2는 2차 단자에서의 정지 유기전압 ② 기동 보상기 및 기동 저항기의 시험전압은 이에 접속하는 권선의 시험전압에 따른다. ※① 전기설비 기술기준에 의한 기기의 절연 내력시험 전기설비 기술기준 제16조 발전기, 전동기, 조상기, 기타 회전기(회전 변류기 제외)는 그 최대 사용전압에 따라 다음 각항의 시험전압으로 그 권선과 대지사이에 절연내력을 시험하여 10분간 견딜 수 있어야 한다. 최대 사용전압이 2,000V 이하인 것은 최대 사용전압의 1.5배 최대 사용전압이 2,000V 이상인 것은 최대 사용전압의 1.25배 ※② 유도전동기의 시험전압(부득이한 경우로 외형파 전압을 사용할 때에는 시험전압의 파고치를 규정시험 전압의 실효치의 1.4배와 같게 한다.) 다만, 다량생산의 전동기로서 시험전압이 2,500V 이하인 것은 (표 5)의 시험전압의 120%에 해당하는 전압을 1초간 가압하여 이에 견딜 수 있어야 한다.
4. 특수시험
특수시험은 다음의 시험항목에 의해 실시한다. (1) 진동측정 (2) 소음측정 (3) 과속도시험 (4) 조합시험 (5) 과부하시험 (6) Torque측정 (7) 풍량측정 (8) 내습시험
가. 진동측정 전동기를 정격전압, 정격주파수에서 무부하 운전하여 다음에 의해 진동을 측정한다. 이 경우 가속중에 이상 진동에도 주의하는 것이 좋다.
1) 측정조건 가) 설치 - 원칙적으로 탄성체 지지로 한다. 지지방법에는 탄성체위에 설치하는 방법과 Spring으로 지지하는 방법이 있다. ① Spring으로 지지하는 방법 Spring에 올려놓는 방법과 Spring으로 매다는 방법이 있다. Spring에 올려놓는 경우에는 Spring을 전동기 하부에 직접 고정하는 방법과 적당한 대를 통해서 Spring대상에 올려놓는 방법이 있으나 Spring대를 사용하는 경우는 그 중량이 전동기 중량의 15% 이하이어야 한다. Spring으로 매다는 경우에는 상부 중앙에 Spring을 고정한다. ② 탄성체위에 설치하는 방법 전동기의 하부를 직접 탄성체위에 놓는 방법이다. ※탄성체의 상하진동의 고유주파수가 전동기 회전속도의 ¼ 이하가 되도록 탄성체를 선정할 필요가 있다. 이를 위해서는 탄성체의 압축(인장) 비틀림은 (표6)-1의 값 이상이어야 한다. 또 압축(인장) 비틀림의 최대치는 탄성체의 전 길이의 ½ 이하로 한다.
- 40 이상 또는 15 이상이고 8극 이상인 전동기에 대해서는 정반상에서 측정한다. 이 경우 정반의 크기 평할도 및 정반 또는 전동기의 설치상태 영향이 크므로 충분히 주의하는 것이 필요하다. 주) ① 측정은 탄성체 지지로 행하는 것이 바람직하지만 전동기 중량에 의해 제한된다 ② 동일전동기에도 탄성체지지 측정치와 정반상 측정치와는 반드시 같은 값이 아니므로 ①의 설치의 원칙에 의하지 않는 경우에는 설치조건을 명백히 밝히는 것이 좋다. ③ 고무 탄성체를 사용하는 경우에는 일반적으로 정적바데 정수보다 동적바데 정수의 편이 크므로 Spring과 같이 비틀림의 탄성체를 선정하면 진동의 고유 주파수가 전동기 회전속도의 ¼ 이하로 되지않는 경우가 있으므로 주의를 요한다.
- 20 -
전동기 극수 2 4 6 8압축(인장)비틀림 2.0 8.0 18.0 32.0
<표 6> 탄성체의 압축(인장) 비틀림
나) 공급전원 공급전원은 정현파(Sin)에 가까운 것으로 전압의 불평형 및 급격한 변동이 적은 것이 바람직 하다.
다) Key구의 보정 축수 Key구에는 사용하는 Key의 ½ 두께의 것을 설치하는 것을 원칙으로 한다.
2) 측정법
가) 진동계 진동계의 최소지시 눈금은 사용범위내에 그 계급의 최대진폭의 1/10 이상의 것을 사용할 필요가 있다. 또 진동계에 따라서 그 주파수 특성이 다른 것이 있으므로 사용상에 주의를 해야 하며 극히 소용량의 전동기에는 진동계의 중량에 영향이 크므로 주의해야 한다. 나) 측정위치 측정은 가능한 각 축수에 가까운 부분에서 행한다. 상하방향, 가로방향, 축방향에서 측정하여 그 전진폭을 기록
나. 소음측정 전동기를 정격전압, 정격주파수로 운전하고 기동시 및 무부하 운전중의 소음이 자기소음, 통풍소음, 기계소음중 어느 것인가를 확인하고 소음 Level을 측정한다.
1) 측정법 가) 소음계 소음측정은 지시소음계(JIS C1502)로 행하고 청감보정 회로는 A특성을 사용한다. 단 주파수 분석을 하는 경우 및 타특성에 의한 측정치와의 관련을 필요로 하는 경우 에는 B 또는 C특성의 측정도 함께 하는 것이 좋다. 나) 측정위치 측정치는 회전기계에 대해서 축 중심선을 포함한 수평면상의 축방향 및 고정자 프레임 의 대략의 중심에서 축과 직각방향인 4점에서 정격출력 1 미만은 0.5m, 1 이상은 1.0m의 거리에서 측정한다. 단, 대형전동기인 경우 또는 음원의 지향성이 현저한 경우에는 측정점을 증가시키는 것이 좋다. 또한 마이크로폰은 기계자체의 냉각풍의 영향을 받지 않는 곳에 측정한다. 다) 측정치의 기록 측정치를 기록할 때는 사용한 측정기의 형식, 종별, 주위소음의 크기 마이크로폰과 본체와의 거리 청감보정회로 특성의 종별등을 명기하여 놓는다.
2) 소음 Level 가) 소음 Level 소음 Level은 측정치의 산술평균을 가지고 전동기의 소음 Level로 하고 A특성으로 측정하였을 때 그 수치뒤에 A기호를 부여하도록 한다. 그리고 소음계의 지시가 변동할 때에는 여러번 측정하여 그 평균치를 채택한다. 나) 소음 Level의 허용차 소음계 및 측정상의 오차를 고려해서 전동기 소음 Level은 측정치에 대해서 3[Phon]의 허용차를 적용하도록 한다.
- 21 -
다) 소음 Level의 기준치 일반용 3상 농형 유도전동기에 대한 소음 Level의 기준치는 위에 제시한 측정조건하 에서 소음계에 대한 측정법에 의해서 측정하였을 때 소음 Level의 기준치는 (표10,11,12)와 같아야 한다.
※ 측정방법 : 기기 표면에서 직접 측정할 때 활용 IEC 34-9(1972) PART9 참조
※ 측정방법 : 기기 표면으로부터 1m 이격하여 측정할 때 활용할 것 IEC 34-9(1990) 참조
- 22 -
정격출력()반 폐 형 전 폐 형
2P 4P 6P 8P 2P 4P 6P 8P 1.1 미만 1.1~2.2 미만 2.2~5.5 미만 5.5~ 11 미만 11~ 22 미만 22~ 37 미만 37~ 55 미만 55~110 미만 110~220 미만 220~400
---
97100102104106109110
---
88 92 94 97100103106
---
85 89 92 94 97100104
---
82 86 89 90 94 98100
88 91 95100103105107109112114
80 83 87 91 96 97 99104106109
79 80 84 88 93 95 97101104106
76 79 82 85 89 91 92 96100102
<표10> 3상 농형유도 전동기의 소음 (단위: dB)
정격출력() 반 폐 형 전 폐 형
2P 4P 6P 8P 2P 4P 6P 8P 1.1 미만 1.1~2.2 미만 2.2~5.5 미만 5.5~ 11 미만 11~ 22 미만 22~ 37 미만 37~ 55 미만 55~110 미만 110~220 미만 220~400
---
87909293959698
---
78818386889093
---
75788183858790
---
72757879828586
79 82 85 90 93 95 97 98100102
71737781858688929496
70707478828486899192
67697275788081848788
<표11> 3상 농형 유도전동기의 소음 (단위: dB)
다. 과속도 시험 일반용은 동기속도의 125%, 권상기에 사용하는 것은 150%에서 1분간 운전하였을 때 이에 견딜 수 있어야 한다.(KSC 4202, 10.4항에 의함) 시험방법으로는 운전용 발전기의 주파수를 상승시키는 방법, 타고속 전동기 또는 Belt차의 비율을 바꾸어서 운전하는 방법 등이 있다. 운전중의 이상진동, 이상음 및 정지후의 축받이, 고정자와 회전자와의 접촉·냉각 Fan, Slip Ring, 바인드선 기타 조임부분에서 이상유무를 조사하여야 한다. ※ ① 유도기의 과속도내력; <표12>의 과속도에서 1분간 견딜 수 있는 구조이어야 한다.
라. 조합시험 전동기에 부속해서 사용되는 저항기, 제어기, 여자기등을 조합해서 운전할 때의 종합특성 이 필요한 경우에는 이러한 것들을 전동기와 접속하고 실부하시험, Touque측정, 기동시간 (실용상 정상회전수의 95%에 도달하기 까지의 시간을 말함) 및 기동중의 전류측정을 행한다. 기동시간 및 기동중의 전류를 측정하려면 오실로그라프, Stop Watch, Cycle Counter, 기록전류계등을 사용한다.
마. 과부하시험 회전기에 대한 과부하시험은 설계자료의 수집 또는 사양서에 지정되어 있는 경우외에는 행하지 않는 것이 보통이다. 그러나 선박용 기기에서는 125%의 부하로 2시간, 150% 부하로 1분, 175%의 부하로 15초간 지정되는 수가 있다.(NK로이드 규격) 이 시험을 통해서 전기적·기계적으로 진동, 음향 기타 이상이 없는 것을 확인한다. 그리고 125% 부하시험에서 온도에 대한 기록도 함께 참고로 기록해 놓는다. 필요하면 입력, 전류, 회전속도 및 온도도 측정한다.
- 23 -
Frame 반 폐 형 전 폐 형
2P 4P 6P 8P 2P 4P 6P 8P143T, 145T182T, 184T213T, 215T254T, 256T284T, 286T324T, 326T364T, 365T404T, 406T444T, 445T
76 80 82 84 86 89 94 98101
707276808084868993
656772768183868891
676970737679818487
87 91 94 96 98100101102104
70 74 79 84 88 92 95 98103
646771758083879196
676972768083868993
<표12> 3상 농형 유도전동기의 소음 (단위: dB)
* NEMA-MGI-12.49
항 유도기의 종류 과 속 도
123
일반유도기 수차직결 유도발전기 50 이상의 2극 유도발전기
동기속도(또는 최고속도)의 125% 종합 무구속 속도 동기속도의 120%
<표12> 유도기의
바. 풍량측정 냉각풍량의 측정방법으로서는 각 토출구 또는 흡입구에 풍속계를 대고 풍속을 측정하여 이에 측정개소의 면적을 곱하여 풍량을 계산한 후 그 종합을 전풍량으로 한다. 풍속계로는 아네모미이터, 열선형 풍속계등이 있다. 어느 것이나 각 측정면의 위치에 따라 다소 달라지므로 여러 곳으로 등분하여 각 곳의 평균치를 구하도록 하여야 한다.
사. 내습시험 전동기를 온도 40이상, 상대습도 85% 이상의 고온내에서 1주간 수용한 후 신속히 절연저항 내전압 및 운전시험을 행한다. 시험전압은 <표13>과 같고 시험시간은 1분간 으로 한다.
- 24 -
1차권선 1.5E (최저 1,000V) (단 1 미만이고 정격전압 50V 미만인 것은 최저 500V)
2차권선 a) 역상운전하지 않는 것 b) 역상운전하는 것
1.5E2(최저 1,000V) 3E2(최저 1,000V)
<표13> 시험전압
(주) E : 정격전압 E2: 2차 단자에서의 정지유기전압
- 25 -
Spec 제조번호 검사일자
형 식상수 φ, 정격출력 , 주파수
시간정격
전 압 V 극수 P 절연계급
전 류 A 회전수 r.p.m 종 . .
권선저항 Stator oh
m 주위온도 Rotor 〃
무부하시험무부하전류 A 전 압 V무부하손실 W
구속시험
구속전압 V정격주파수 구속전류 A
구속손실 W
부하특성
부 하 % 50 75 100 125MAX Out Put(%)
MAX Torque (%)
전 류 A효 율 %역 율 %
Slip %
온도상승시 험
Stator 권 선 Core Frame 부 하
정 격 % 시 간 Hr 주위온도 Rotor
권 선 Slip Ring
절연저항Stator
V MeggerRotor
내전압시험Stator (2E1+1,000)V 1Min 정격주파수
(최저 1,500V)Rotor (2E2+1,200)V 1Min
비 고
<표14> 전동기
5.특성산정
가. 특성산정의 조건 1) 온도 유도기의 특성은 권선의 온도가 기준권선온도(A,E,B종 절연에 대해서는 75, F,H종 절연에 대해서는 115)에 있는 것으로 하여 산정한다. 단, 저항손이외의 손실에 대해서는 온도보정을 행하지 않는다. 특성결정을 하기위한 시험은 임의의 주위온도에서 행할 수 있지만 되도록이면 10 이하에서는 행하지 않는 것이 좋다.
2) 전압 및 주파수 유도기의 특성은 정격주파수하에서 동작하는 경우에 대해서 구한다. 만약 시험당시의 조건이 이것에 적합하지 않는 경우에는 그 조건에 상당하도록 수정하여 나타낸다.
나. 특성 결정방법 다상유도기의 특성은 특히 지정하지 않는 경우는 원선도법에 의해 산정한다. 또한 손실분리법 또는 손실의 합에 의한 산정법에 의하는 것이 편리한 경우에는 이것을 사용해도 좋다. 이중농형, 심구농형등의 특수농형유도기, 대용량 권선형 유도기 및 이차권선단에 자성체의 보호환이 있는 유도기의 특성을 원선도법에 의해 선정할 때는 특수 원선도법에 의한다. Brake 또는 동력계등에 의해 출력을 측정하여 실측효율을 산정 하는 경우(실부하법)에는 전동장치의 손실을 포함하지 않는다. 따라서 전동장치가 유도기의 일부분으로 간주하는 경우는 제외한다.
다. 원선도법에 필요한 시험 원선도에 의한 다상유도기의 특성을 산정하는 경우에는 다음의 시험을 실시한다. 1) 일차권선의 저항측정 2) 무부하시험 3) 구속시험(특수원선도법에 의한 경우는 저주파 구속시험을 행한다.)
라. 일차권선의 저항측정(3-2 저항측정 참조) 삼상유도기의 기준권선 온도에 대한 일차권선 저항은 임의의 주위온도에 있어서 유도기의 각 단자간에서 측정한 저항치를 아래식에 의해서 환산하여 정한다.
단, r1: 기준 권선온도 온도에 대한 일차권선의 일상저항(Ω) R1: 각 단자간에 있어서 측정한 일차권선 저항의 평균치(Ω) t : 저항측정시의 주위온도()
- 26 -
r Rt
r Rt
11
11
23095
2345
23495
2345
..
..
(A, E, B종 절연의 경우) (F, H종 절연의 경우)
마. 무부하시험(3-4 무부하시험 참조) 유도기의 무부하 시험은 임의의 주위온도에서 정격전압, 정격주파수 하에서 무부하로 운전하여 그때의 일차전류 및 입력을 측정한다. V1: 단자전압(V) (정격일차전압으로 한다.) I0: 무부하전류(A) (각 전류의 평균치를 취한다.) W0: 무부하입력(W) 단, 전원각선간의 전압은 서로 평형을 이루고, 각선의 무부하 전류의 평균치와의 차는 평균치의 ±5%를 초과해서는 안된다.
바. 구속시험(3-5 구속시험 참조) 유도기의 구속시험은 임의의 주위온도에서 회전자를 구속하고, 한편 권선형 유도기에 있어서는 그의 이차권선을 단락하고, 일차 단자간에 정격주파수의 전압을 가하고 전 부하 전류에 가까운 전류를 통하여 그때의 전압, 일차전류 및 입력을 측정한다. Vs': (加)한 전압(V) Is': 구속전류(A) -------- 각선전류의 평균치를 채택한다. Ws': 구속입력(W) 단, 회전자를 구속하는 경우 그 위치에 있어서 동일전압에 대해서 구속전류 및 입력이 다르기 때문에 상기의 치는 각 위치에서 구한 값의 평균치를 구한다.
사. 저주파 구속시험 유도기의 저주파 구속시험은 임의의 주위온도에 있어서 회전자를 구속하고 일차단자간에 정격주파수의 ½주파수의 전압을 가하여 전부하전류에 가까운 전류를 통한 그때의 전압, 일차전류 및 입력을 측정한다. Vs": (加)한 전압(V) Is": 구속전류(A) --------- 각선전류의 평균치를 채택한다. Ws": 구속입력(W) 단, 회전자를 구속하는 경우 그 위치에 있어서 동일전압에 대해서 구속전류 및 입력이 다르기 때문에 상기의 차는 각 위치에서 구한 값의 평균치를 구한다.
아. 기동전류의 결정방법 삼상유도전동기의 기동전류 Ist(A)는 다음 어느 것의 방법에 따라 산정한다. 1) 정비례법: 구속시험의 결과에서 다음 식에 의해 산정한다.
2) 대수비례법: 구속시험을 전 부하전류이외에 그의 약 2배의 전류에 대해서 행한다. 그때의 전압 Vs2'(V)와 전류 Ist'(A)를 측정하여 다음의 식에서 계산한다.
- 27 -
I I VV
Ast ss
''( )1
I I VV
A I IV Vst s
s
s s
s s
' (') ( ) log( ' ')
log( ' ')1 2
2
단
일반적으로 기동전류는 정비례법에 의해 산정된다. 그러나 특히 누설자속의 자로의 포화가 현저한 전동기에서는 구속시의 전류와 단자전압 과의 사이에는 비례관계가 성립하지 않는 경우가 있다. 이와같은 경우에는 대수비례법에 의하여서, 특수농형 유도전동기는 대수비례법에 의한 것을 장려한다. 단, 기동장치가 있는 유도기의 기동전류는 그 기동방법에 따라 상기 식을 바꾸어 적당한 식에 의해 산정한다.
자. 기동 Torque 결정방법 삼상유도 전동기의 기동 Torque는 아래식으로 산정한다.
단, S: 정격출력에 있어서 Slip(원선도법 또는 실측에 의해 구한다.) P: 정격출력 (주) Ist는 전동기에 흐르는 기동전류이고 기동장치에 흐르는 기동전류는 없다.
차. 정동 Torque 삼상유도기의 정동 Torque는 원선도법(특수 원선도법을 포함)에 의해 산정한다. 연속정격 삼상유도 전동기의 Torque는 특히 지정하지 않는한 정격출력에 상당하는 Torque의 175% 이상이 되지 않으면 안된다. (주) 연속정격 삼상유도 전동기의 정동 Torque 175%의 제한은 저출력, 다극의 것, 고저항 농형, 다단속도 따위의 특정목적용 전동기는 예외로 취급해야 한다. 다른 특수농형 전동기는 기동전류에 대해 특별히 제한을 두는 것에 대해서는 적용 곤란한 경우가 있을때 이경우를 예외로서 취급해야 한다. 특히 정동 Torque치를 보증하는 경우 및 상기열외로 취급하는 경우의 정동 Torque의 보증치에 대해서는 규정한 사양을 적용한다.
카. Slip을 측정하여 특성을 구하는 방법(손실분리법) 본법은 삼상유도 전동기에 대하여 일차권선의 저항측정과 무부하시험을 행한다. 특히 임의의 주위온도에 있어서 정격전압 및 정격주파수로 약 ½부하에서 1¼부하범위에 있어서 전동기를 운전한다. 그때의 일차전류입력 및 Slip을 측정하여 이것에서 각 Slip에 대한 특성을 아래식으로 산정하는 방법이 있다.
출력:
효율:
역율:
단, W : 부하시 입력 I1: 부하시 일차전압 W0: 무부하시 입력 I0: 1차 무부하 전류 S : Slip V1: 정격전압 γ1: 기준 권선온도로 환산한 일차권선일상의 저항(Ω)
- 28 -
TorqueTorque
S W I R
PII
ss s
st
s
( )( ' ' )(
')
1 32
21
2기동전부하
P S W I W IPW
WV I
( ) ( )
cos
1 3 3
100%
3100%
12
1 0 02
1
1 1
타. 손실합에 의한 효율 산정법 삼상권선형 유도기의 정격출력에 대한 규약효율은 하기의 손실의 합에 의해 산정하는 일이 있다. 1) 고정손 무부하시의 입력에서 무부하 전류에 의한 일차저항손을 제한 값을 고정손으로 간주하고 아래식에 의해 구한다. 고정손 = 단, W0: 무부하 입력
I0: 일차 무부하 전류(A) R1: 각 단자간에 있어서 측정하여 1차권선 저항의 평균치(Ω) 2) 부하손 가) 일차저항손: 정격출력에서의 일차권선의 저항손은 아래식에 의해 산정한다. 일차저항손 = 3I12r1(W) 단, I1: 정격전류의 근사치(예를 들면 명판에 기재된 전류)(A) r1: 기준권선으로 환산한 일차권선일상의 저항(Ω) 나) 이차저항손: 정격출력에서의 이차권선의 저항손은 아래식에서 산정한다. 이차 저항손 = 3I22r2(W) 단, 이차일상의 선전류(삼상이차의 경우)
다) Brush의 전기손: 이차일상의 선전류로 하기의 Brush 전압강하와의 합에 의해 Brush의 전기손을 산정한다. ① 탄소 Brush 또는 흑연 Brush 일상마다 1.0V ② 금속흑연 Brush 일상마다 0.3V 라) 표유부하손: 특히 고려하지 않는다.
6. 유도 유도기 특성의 보증치는 다음의 유도를 적용한다. 규격 또는 사양서에 최저 또는 최고치를 규정 또는 지정하는 경우에는 유도를 적용하지 않는다.
- 29 -
IWV
A
2
3 095
( )( ) .
( )
항 종 류 유 도
1
2345678
규약효율 η% 실측효율 η% 손실(비동기조상기의 전손실) 정격출력에서의 역율(pf)% 무부하전류 Slip 기동전류 기동 Torque 정동 Torque
-0.1×(100-η)% -0.15×(100-η)% 최소 0.7% +1/10(보증치) -1/6(100-pf)% 최소 2%, 최대 7% +3/10×(보증치) +1/5×(보증치) +1/5×(보증치) -1/10×(보증치) -1/10×(보증치)
※설명: 원선도에 의한 유도전동기의 특성 산정법
W I R W0 02
132
( )
정격출력정지중의 이차권선의 전압
가. 적용범위 이 규격은 3상 유도전동기의 특성 산정방법중 다음에 표시한 것에 대하여 규정한다. 1) 원선도법에 의한 특성 산정방법 2) 손실분리법에 의한 특성 산정방법 3) 기동전류 및 기동 Torque 산정방법
나. 원선도법에 의한 특성 산정방법 1) 원선도법의 종류 원선도법의 종류는 다음의 4종류가 있다. 가) L형 원선도법 나) T형 원선도법 다) 특수 L형 원선도법 라) 특수 T형 원선도법 L형 및 특수L형 원선도법은 그림1에 표시한 L형 등가회로에 의한 것이고 T형 및 특수 T형 원선도법은 그림2에 표시한 T형 등가회로에 의한 것이다.
특수 L형 및 특수 T 형 원선도법은 특수농형유도기에 적용하는 것으로 이차권선(회전자 권선)의 등가저항 및 등가 Inductance에 대해서는 운전상태의 값에 가까운 값을 사용한다.
2) 기본량 가) 일차권선의 일상저항(기준권선 온도에 대해서) 나) 무부하시험에서 얻은 값 V1: 정격일차전압(V) I0=I01-JI02: 무부하전류 I0: 무부하전류(실측), 각상의 평균치(A) W0: 무부하손(실측입력)(W)
- 30 -
I WV
I I I
010
1
02 02
012
13
------- 유효분 ----- 무효분
I1 I2
I01 I02
V1
3rS21 1( )
I01 I02
I1 I2
V1
3rS21 1( )
r1 x1 I0 r2 x2
(그림 1)
(그림 2)
다) 구속시험에서 얻은 값 Vs': 가한전압(가한 Impedance 전압) Is;: 실측전류(전부하 전류에 가까운 구속전류) Ws': 실측입력(구속할 때의 입력)
(주) A,E,B종에 대해서는 Z=Zs'로 되므로 다음에 의해서 계산해도 좋다.
라) 특수 농형 유도기에 대해서는 이밖에 저주파 구속시험을 행하지 않는다. 정격주파수의 ½주파수로 구속시험하여 구한 전압 Vs", 전류 Is" 및 입력 Ws"에서 다음 계산을 행한다. : 가한 Impedance 전압(V) : 전부하 전류에 가까운 구속전류(A) : 구속시험할 때의 입력(W)
그림3과 같은 도표에 의하거나 아래의 식에 의해 정격주파수의 f/5주파수에 있어서 Rs'" 및 Reactance Xs'"을 구한다.
즉,
------- 유효분
------- 무효분
계산한다. 이 Ito을 정격전압에 있어서 구속전류라 한다.
- 31 -
I I JI
Z VI
R WI
X Z R
X X X
R R X XR R
Z R X I VZ
I I RZ
I I XZ
s s s
ss
ss
s
ss s s
s
s s
s
s s s s s
'
' ''
' '( ' )
( ' ) ( ' )
'
' '. '
, , ( ) , ( )
1 2
22 2
1 2
2 2 11 2
3 3
2
116
3
(A,E,B종의 경우)(F,H종의 경우)
I I VV
W W VV
I WV
W VV V
I I I I
s ss
s s
ss
ss
s s s
' (') '(
')
'( ' )
,
1 1 2
11
1
12 2
2 2
3 3
VIW
Z VI
R WI
X Z R
s
s
s
ss
ss
s
ss s s
"""
" ""
" "( ")
" ( ") ( ") 3 3 2
2 2
R R RX X X
R r r R RR R R
X x x X X X
Z R X
I VZ
I JI
I I RZ
I I XZ
s s s
s s s
s s s
s s s
s s s
s s s
s s
s s
'" . " . ''" . " . '
'" . " . '. '" . " . '
'" . " . '
( )
( )
16 0 60 64 012
16 0 6116 186 0 7
5 32 0 6
3
1 2
1 2
2 2
01
01 02
01 0
0 0
<그림
f/5 f/2 f
5Xs'" 2Xs'"f
Xs'f
Rs'
Rs'"Rs"
R및
X/f
3) 원선도 작성법 기준량을 써서 원의 직경을 20 이상이 되도록 적당한 자를 사용하여 다음과 같이 작도한다. 가) L형 및 특수 L형 원선도의 작성법 ① 원점을 0이라 하고, 0에서 수직선을 긋고 그위에 ON'=I01 및 Os'=Is1(특수원선도의 경우 Os'=Is01)이 되는 점 N' 및 S'를 구하여 N' 및 S'에서 각각 수평선을 그어 그위에 N'N=I02 및 S'S=Is2(특수 원선도의 경우는 S'S=Is02)로 되는 점 N과 S를 구한다. ② S점에서 NN'의 연장선 위에 수직선을 내려 그 만나는 점을 U라 한다. 다음 NS를 연결하고 NS의 수직 2등분선과 NU와의 만나는 점을 C라 하고 C를 중심으로 반지름 CN의 반원을 그린다.(그의 원호는 S를 통과한다.) ③ NS=I2s 길이를 측정하여 SU위의 점 T를 이 되도록 구하고 TN을 연결하고 SN을 연장하여 원점 0에서 그은 수평선과 만나는 점을 D라 한다. ④ D에서 수직선을 그어 SS'와 만나는 점을 F라 하고 N에서 수직선을 긋고 S에서 NT와 나란히 그은 직선과 만나는 점을 G라 한다. ⑤ 원의 중심 C에서 NS 및 GS에 수선을 세워 원호와 만나는 점을 각각 Pm, Pt라 하고 Pm 및 Pt에서 수직선을 내려 Pm에서 내린 수직선과 NS와 만난 점을 Qm, Pt에서 내린 수직선과 NT와 만난 점을 Qt라 한다. ⑥ 정격출력 P()의 특성은 다음과 같이 구한다. 을 계산하여 DF상에 DH=I가 되는 점 H를 정하고, H에서 NS에 나란히
선을 그어 원호와 만나는 점을 P라 한다.(원호와 만나는 점은 첫번째 점으로 한다.) P에서 연직선을 그어 NT와의 만나는 점을 Q2라 한다. 다음 P에서 수평선을 그어 OS'와의 만나는 점을 P'라 하고 P를 O,D,N과 연결하여 D,P의 연장선과 FS와의 만나는 점을 Y라 하고 NP의 연장선과 GS와의 만나는 점을 R이라 한다. 이상 작도에서 다음의 특성을 구한다.
일차전류
역 율
효 율
Slip
Torque
최대출력 , 정동 Torque
- 32 -
I OP AOPOP
y FyFs
SYSF
S GRGSV PQ
nkg m n rpm
P QDH
TorqueTorque
PQPQ
P V P Q W
TorqueV PQ
kg m
ss
m m
t t
m m
t t
1
1 2
2
1
1
100
1 100 100%)
100
31025
100
100
3
31025
( )
cos ' (%)
( ) (%)(
(%)
.( ) : ( )
(%)
(%)
( )
.( )
max
max
Tu I rV
s3 2
21
1
I PV
1 000
3 1
,
최대출력정격출력
정동전부하
동기속도
max .( )
31025
1V PQKg mt t
나) T형 및 특수 T형 원선도의 작성 ① 원점을 0이라 하고 0에서 수직선을 긋고 그위에 ON'-I01 및 OS'=Is1(특수원선도의 경우는 OS'=Is01)이 되는 점 N' 및 S'에서 각각 수평선을 그어 N'N=I02 및 S'S=Is2
(특수 원선도의 경우 S'S=Is02)로 되는 N 및 S를 구한다. (N'N의 연장을 NN"라 한다.) ② S를 O 및 N과 연결하고 N에서 NN'의 연장선과 ∠NSO(2μ)와 같은 각도를 이루는 직선 NA를 긋고 S에서 NA에 수선을 내려 만나는 점을 U라 한다. 다음에 NS의 수직 2등분선과 NU와의 교점을 C라 하고 C를 중심으로 반지름 CN의 반원을 그린다.
③ SU위에 T점을 이 되도록 정하고 TN을 연결한다. 또 SN을 연장하여 원점 0에서 그은 수평선과 만난 점을 D라 한다. ④ D에서 NU에 수직으로 직선을 세워 S에서 NU에 나란히 직선을 그 만난 점을 F'라 한다 또 N에서 NU에 수직으로 직선을 세우고 S에서 NT에 나란히 직선을 그어 그 만난 점을 G라 한다. 다음 SS'위에 SF'=SF가 되도록 F점을 구한다. ⑤ 원의 중심 C에서 NS 및 GS에 수선을 세워 원호와 만나는 점을 각각 Pm, Pt라 하고 Pm, Pt에서 NU에 각각 수선을 내려 Pm에서 내린 수선과 NS와 만나는 점을 Qm, Pt에서 내린 수선과 NT와의 만나는 점을 Qt라 한다. ⑥ 정격출력 P()의 특성은 다음과 같이 구한다. 먼저 를 계산하여 DF'위에 DH=I가 되는 점을 H라 하고 H에서 NS에 나란히
선을 그어 원호와 만나는 점을 P라 한다. P에서 NU에 내린 수선을 내려 NT와의
만나는 점을 Q2라 한다. 다음 P에서 수평선을 그어 OS'와의 만나는 점을 P'라 하고 P를 O,D,N과 연결하여 DP의 연장선과 FS와의 만나는 점을 Y라 하고 NP의 연장선과 GS와의 만나는 점의 만난점을 R이라 한다. 이상의 작도에서 출력 P()에 대한 특성 최대출력 및 정동 Torque는 다음과 같이 구한다.
- 33 -
S'
P
N'
0
F
H
D
N
G R
Y Pt S
T
UCQt
QmQ
2
Pm
ST I I I I rVs s s 1 01
20
2 1
1
3( )
I PV
1 000
3 1
,
일차전류
역 율
효 율
Slip
Torque
최대출력
정동 Torque
4) 원선도의 계산법 작도를 하지 않고 계산에 의하여 특성을 구하고자 할 때는 다음 방법이 편리하다. 가) L형 및 특수 L형 원선도의 경우 ① 기본량
- 34 -
I OP AOPOPFyFs
SYSF
S GRGSV PQ
nkg m
P V P Q
V PQn
kg m
P QDH
PQPQ
s
m m
t t
s
m m
t t
1
1 2
1
1
2
100
1 100 100%)
100
31025
3
31025
100
100
( )
cos ' (%)
( ) (%)(
(%)
.( )
.( )
(%)
(%)
max
max
최대출력정격출력
정동 Torque전부하
P'
N'
0
F
H
D
N
G R
Y Pt S
T
UC
Qt
P
V
2μ
N"
A
F'
P
SU k I I I INU h I I I I
NS I h k
NC h kh
hk
TU k rV
h k I rV
ST k Q k khk
s s
s s
s
s
1 01 01 01
2 02 02 02
22 2
2 2
11
1
2 2 22
1
1
2 2 1
1
2
23 3
2
( )( )
( )
tan sin ,cos tan
( )
tan tan ,
반지름
에서 를 구한다.
에서 를 구한다.
또는또는
② 정격출력 P()의 특성
일차전류
역 율
효 율
Slip
Torque
최대출력
정동 Torque
나) T형 및 특수 T형 원선도의 경우 ① 기본량
- 35 -
I PV
a I I I
b a a I Ia a I
b bb b
c b k kk
d C
I I b I I I b
I I III
II
S CdV dn
kg m
P V W
V
nkg m
s
a
s
s
1 0003
12
1
100
100%
100
31025
32
32
1025
1
2
2 22
2 2
1
2
2 11
2
1 01 1 2 02 2
12
22
1
1
2
1
1
1
,
sin cos cos
coscos
cos (%)
(%)
.( )
tan ( )
tan
.( )
max
max
tan(%)
tan(%)
2 100
2 100
I
d
최대출력정격출력
정동 Torque전부하
k I I I Ih I I I I
NS I h kI r I
V I r I
hk
II
s s
s s
s
x
x
s
s
1 01 01 01
2 02 02 02
22 2
02 1 01 1
101 1 02 1
1 1 2
1
3
2
2 2
( )( )
tan ( tan tan )
cos sin ( cos ,sin )
또는
또는
또는 를 또는 구한다.
또는 에서
② 정격 P()에 대해서
일차전류
역 율
효 율
Slip
Torque
최대출력
정동 Torque
- 36 -
SU k k hNU h h k
NC h kh
hk
II
a
ST k k I I rV
TU k k k hk
s
s
s
' cos sin' cos sin
( ) ( ' ( ' )'
)
tan ' ( '') ' , cos ',sin ', tan '
'
' ( )
' ' ' tan ' ''
tan '
2 22 2
12
2
3
2
2
2
1
22
02 1
1
1 2
반경
에서 를 구한다.
에서 를 구한다.
I PV
a I I I
b a a I Ia a I
b b
b b c b kk
d C B bB B bb b BI I BI I b
s
1 0003
12
1 12 22 2
1
2
2 22
2 2
1
2 2 12
2 1 1
1 1 2
2 2 1
1 01 1
2 02 2
,
sin cos ' cos '
' cos '
' cos ' ' ' ''
' ' ' '' cos 'sin'cos 'sin
I I III
II
S CdV dn
kg m
P V W
V
nkg m
I
d
a
a
s
s
12
22
1
1
2
1
1
1
100
100
100
31025
32
32
1025
2 100
2 100
cos (%)
(%)
'(%)
'.
( )
tan ' ( )
sin '
.( )
tan '
(%)
tan '
'(%)
max
max
최대출력정격출력
정동 Torque전부하
다. 손실분리법에 의한 특성 산정방법 1) 손실분리법 이 방법은 Slip을 측정하여 특성을 구하는 방법으로 3상유도 전동기 특히 특수농형 전동기의 특성을 산정할 때 특수 L형 및 T형 원선도법에 필요한 저주파 구속시험을 행하기 힘들때 사용하는 것이 좋다. 2) 기본량 가) 원선도법에서 규정한 일차 권선저항(r1)과 무부하 시험을 측정하여 무부하 전류 I0(A), 무부하손 W0(W), 정격전압 E(V)를 구한다. 나) 임의의 주위온도에서 정격전압 및 정격주파수로 약 ½부하에서 1¼부하에 이르는 수개점에서 전동기를 운전하여 그때의 일차전류 I(A), 입력 W(W) 및 Slip S를 각각 측정한다.
3) 특성산정 출력=[일차입력]-[철손]-[일차동손]-[이차동손]-[Slip S에 의한 기계적 손실] =W-(W0-3I02r1-Wf)-3I12r1-SW-W0-3I02r1-Wf)-3I12r1-Wf' =(1-S)W-(W0-3I12r1-Wf)-3I02r1-Wf' Slip S에 의한 기계적 손실 WI'은 결정하기는 곤란하다. 이것을 속도에 비례한다고 가정하면 Wf'(1-S)Wf이므로 P=(1-S)W-3I02r1)이다.
라. 기동전류 및 기동 회전력의 산정방법 1) 기동전류의 산정방법 농형전동기(특수농형 전동기를 포함한다.)의 기동전류는 특히 지정이 없는 한 다음 방법에 의해 계산한다. 가) 정비례법: 구속시험의 결과로부터 다음식에 따라 산출한다.
나) 대수비례법: 구속시험을 전 부하전류에 가까운 구속시험과 전부하전류의 2배에 가까운 구속시험을 하여 그때의 시험값을 각각 구하여 다음식에 따라 계산한다.
- 37 -
( ) ''( )
:'::':
I I I VE
A
IIVE
st s ss
s
s
s
1
1
기동전류
정격전압에 있어서의 구속전류(A) 전부하 전류에 가까운 구속전류(A) 정격전압(V) 전류 Is'2에 대한 Impedance 전압(V)
WEIP
W
3100%
1 000 100%,
역율
효율
( ) ' (') ( ) log( ' ' )
log( ' )( )
' :' :' :' :
I I I VE
A I II E
A
IEIE
st s ss
s s
s s
s
s
s
s
1 2
2
2
2
기동전류
전부하 전류에 가까운 구속전류(A) 전류 Is'에 대한 Impedance 전압(V) 전부하 전류 2배에 가까운 구속전류(A) 전류 Is'2에 대한 Impedance 전압(V)
(주) 누설자속의 자기통로의 포화가 심한 전동기는 구속시의 전류와 단자전압간에 비례관계가 성립하지 않으므로 이러한 경우에는 대수비례법에 따르는 것으로 한다. 다) Y- 기동기를 사용할 때의 기동전류는 1)항의 ⅓로 한다. 라) 기동보상기를 사용할 때의 기동전류는 1)항 수치의 n2배로 한다. 단, n=Tap전압/일차전압 마) 전항 3) 및 4) 이외에 기동 Reactor, 기동일차 저항기 등을 사용할 때의 기동전류는 그 기동장치와 함께 전부하 전류에 가까운 전류로 구속시험을 하여 1) 항과 같이 계산한다. 2) 기동 Torque 산정방법 농형전동기(특수 농형전동기를 포함한다.)의 기동 Torque는 특히 지정이 없는 한 다음 방법에 의해 구한다. 가) 구속시험의 결과로부터 다음식으로 계산한다.
나) Y- 기동기를 사용할 때의 기동 Torque는 1) 항 수치의 ⅓로 한다. 다) 기동보상기를 사용할 때의 기동 Torque는 1) 항 수치의 n2배로 한다. 단, n=Tap 전압/일차전압 라) 전항 2) 및 3) 이외의 기동 Reactor, 기동 일차저항기를 사용했을 때 기동 Torque는
그 기동장치와 함께 Is'와 같은 전류로 구속시험을 하여 Es"를 구하여 1) 항의 수치의 배로 한다. 다만, 불평균의 경우에는 제외하기로 한다.
- 38-
( )( ' ' )(
')
,:':' ::::
1 32
100
1 000
21
2
1
S W I R II
PRWIISP
s sst
s
s
s
st
기동 Torque전부하 Torque 단자사이에서 측정한 일차권선의 저항(Ω) 구속시험할 때의 입력 구속시험할 때의 전류 정격전압에 있어서의 구속전류 정격출력에 있어서의 Slip(원선도법 또는 실측으로 구한 것) 정격출력()
( '")E
Es
s
