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<p>본 내용은 실무에서 아주 중요한 개념입니다.</p><p>국내에서 제작한 변압기를 주파수가 다른 국가에서 사용할 경우 발생하는 특성에 대한 내용으로 활용도가 높습니다.</p><p>기사문제 기술사문제에 빈번하게 출제되고 있습니다.</p><p>근원 원리를 이해해야 쉽게 암기가 되고 오래 지나도 혼돈이 없습니다. </p><p><br></p><p>변압기가 대표적인 기기이니 변압기에서 기본 원리를 이해하면 모든 기기에 적용할 수 있습니다.</p><p><br></p><p>자속밀도(B), 철손(Pi), 동손(Pc), 출력(P2), 전압변동율(ε)의 특성변화를 알아보겠습니다.</p><p><br></p><p>1. 변압기는 철심을 통해 권선간에 자기회로를 공유하여 에너지를 변환하는 장치로 자기장의 변화가 주파수에 의존하기 때문에 주파수의 영향을 받습니다.</p><p><br></p><p><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/99E4E73F5E4D3FF038" class="txc-image" width="246" style="clear: none; float: none;" border="0" vspace="1" hspace="1" data-filename="변압기 극성.gif" exif="{}" actualwidth="246" id="A_99E4E73F5E4D3FF038A403"/></p><p style="text-align: left;"><br></p><p style="text-align: left;"><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/99A8223D5E4D40082C" class="txc-image" width="384" style="clear: none; float: none;" border="0" vspace="1" hspace="1" data-filename="변압기.png" exif="{}" actualwidth="384" id="A_99A8223D5E4D40082CC74C"/></p><p style="text-align: left;"><br></p><p><br></p><p style="text-align: left;">2. 변압기의 1차측 전압 e1= -N(dΦ/dt)</p><p style="text-align: left;">3. 자속밀도(B)= Φ/s</p><p style="text-align: left;">4. 순시 자기장(Φ)= Φmsin(ωt)</p><p style="text-align: left;"> 변압기전압(e) = -N(dΦ/dt) = -N(d/dt)ΦmSin(ωt) = -NΦmωCos(ωt)</p><p style="text-align: left;"> =>Φm= e/NωCos(ωt) = e/[N2π<strong>f</strong>Cos(ωt)]</p><p style="text-align: left;"><br></p><p style="text-align: left;">위의 원리식으로 해당 내용을 유도합니다.</p><p style="text-align: left;"><br></p><p style="text-align: left;"><strong><span style="color: rgb(255, 0, 0);">자속밀도(B)</span> = Φ/s ∝ <span style="color: rgb(255, 0, 0);">(1/</span><span style="color: rgb(255, 0, 0);">f)</span></strong></p><p style="text-align: left;"><strong>즉 자속밀도는 50[Hz]일 때 60[Hz]에 비해 60/50 = 6/5배로 커집니다. </strong></p><p style="text-align: left;"><strong><br></strong></p><p style="text-align: left;"><strong>철손(Pi)=히스테리시스손(Ph)+와류손(Pe)+유전체손(We)</strong></p><p style="text-align: left;"><strong>가장 큰 비중을 차지하는 히스테리시스손을 고려합니다.</strong></p><p style="text-align: left;"><strong><span style="color: rgb(255, 0, 0);">철손</span> ∝ Ph =KhfBm^1.6~2 ∝ f*(1/f)^1.6~2 </strong><strong>∝ <span style="color: rgb(255, 0, 0);">(</span><span style="color: rgb(255, 0, 0);">1/f)</span></strong></p><p style="text-align: left;"><strong>즉 철손은 주파수에 반비례합니다.</strong></p><p style="text-align: left;"><strong>철손은 50[Hz]일 때 60[Hz]에 비해 60/50 = 6/5배로 커집니다. </strong></p><p style="text-align: left;"><strong>(</strong>상식적으로 생각해도 주파수가 낮을 수록 교번자기장의 변환시간이 길어지고 자기장의 변화가 느려지면서 자기장의 관성력인</p><p style="text-align: left;"> 희스테리시스손이 커지게 됩니다)</p><p style="text-align: left;"><strong><br></strong></p><p style="text-align: left;"><strong><span style="color: rgb(255, 0, 0);">온도상</span><span style="color: rgb(255, 0, 0);">승</span> ∝ 변압기 철손(Pc) </strong><strong>∝ <span style="color: rgb(255, 0, 0);">(</span><span style="color: rgb(255, 0, 0);">1/f)</span></strong></p><p style="text-align: left;"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><strong><font color="#2f2f2f">변압기 온도 상승은 50[Hz]일 때 60[Hz]에 비해 60/50 = 6/5배로 커집니다. </font></strong><strong></strong></span></p><p style="text-align: left;"><strong><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><br></span></strong></p><p style="text-align: left;"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><strong>출력(P2) </strong><font color="#2f2f2f"><strong>∝ e2 = </strong>-N(dΦ/dt) = -N(d/dt)ΦmSin(ωt) = -NΦmωCos(ωt) = -N*2π<strong>f*</strong>Cos(ωt) <strong>∝</strong> <strong><span style="color: rgb(255, 0, 0);">f</span></strong></font></span></p><p style="text-align: left;"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><font color="#2f2f2f"> <span style="color: rgb(255, 0, 0);"><strong><font color="#2f2f2f">변압기 출력은 50[Hz]일 때 60[Hz]에 비해 50/60 = 5/6배로 작아집니다. </font></strong></span></font></span></p><p style="text-align: left;"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><font color="#2f2f2f"><br></font></span></p><p style="text-align: left;"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><strong>전압변동율(</strong></span><font color="#2f2f2f"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><strong>ε)</strong></span> = ΔV= PCosθ + QSinθ <strong>∝ </strong>QSinθ <strong>∝ </strong><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><strong>f</strong></span></font><strong></strong></span></p><p style="text-align: left;">(P:%저항강하 %IR, Q:%리액턴스강하 %IX, 변압기에서는 P≪Q, 리액턴스 <strong>∝ f</strong>)</p><p style="text-align: left;"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><font color="#2f2f2f"> <span style="color: rgb(255, 0, 0);"><strong><font color="#2f2f2f">변압기 출력은 50[Hz]일 때 60[Hz]에 비해 50/60 = 5/6배로 작아집니다</font></strong></span></font></span></p><p><br></p><p><font color="#ff0000"><strong><span style="color: rgb(9, 0, 255);">참조 : 위의 전개식은 물리적인 개념을 알 수 있도록 가장 간략하게 전개한 것이고 변압기는 철심을 자기회로로 사용하고<font color="#ff0000"><strong><span style="color: rgb(9, 0, 255);"> 전동기는 공극(空隙)을 자기회로로 사용하는 변압기라고 할 수 있으니 </span></strong><font color="#ff0000"><strong><span style="color: rgb(9, 0, 255);">근본원리는 동일하게 적용할 수 있습니다.</span></strong></font></font></span></strong></font></p><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><p><font color="#2f2f2f"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"></span></font><p style="text-align: left;"><font color="#2f2f2f"><strong></strong></font></p><p style="text-align: left;"><font color="#2f2f2f"><strong></strong></font></p></span><p><br></p><p><font color="#2f2f2f"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><span style="color: rgb(0, 0, 0);"><br></span></span></font></p><p><font color="#2f2f2f"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><span style="color: rgb(0, 0, 0);">모든 행복과 행운을 빕니다.</span></span></font></p><font color="#2f2f2f"><span style="color: rgb(255, 0, 0);"><p><br></p></span></font><p><br></p>
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카페 게시글
[자료] 자료 공유방
60[Hz] 정격으로 제작된 기기를 50[Hz]에서 사용할 때 특성변화
럭키미르
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조회 2,448
20.02.19 23:41
댓글 12
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첫댓글 좋은 내용 감사드립니다...^^
좋은 정보 감사합니다.
너무 설명을 자세히 해주셔서 감사합니다
감사합니다
감사합니다
감사합니다
좋은 정보 감사합니다.
감사합니다!
이해가 쏙 오도록 쉽게 잘 정리해주셔서 감사합니다.
감사합니다
감사합니다~