유도전동기 3상, 단상 운전회로 배선

유도전동기(Induction Motor)는 전기 에너지를 회전 운동으로 변환하는데 사용되는 전기 모터 중 하나입니다. 유도전동기는 간단하며 내구성이 뛰어나고 유지보수가 적은 장점을 가지고 있어 산업 및 가정에서 널리 사용됩니다. 이 모터의 동작 원리 및 특징에 대해 설명하겠습니다.

동작 원리

유도 효과 : 유도전동기의 동작은 유도 효과에 기반합니다. 모터 안의 코일에 가해지는 전류는 회전자(로터)에 의해 발생한 자기장에 의해 변화시키는 유도 전류를 유발합니다.

로터의 회전 : 유도 전류에 의해 발생한 자기장은 로터(회전자)를 따라 이동하면서 회전을 유발합니다. 이로써 로터가 회전하게 되고, 이 회전 운동이 전동자(스테이터)에 의해 만들어진 자기장에 의해 계속 유도되어 유지됩니다.

회전 속도 : 로터의 회전 속도는 전동자에 인가된 전기 주파수에 비례합니다. 따라서 전동자에서 인가되는 전기 주파수를 조절하면 회전 속도를 조절할 수 있습니다.

특징 및 장점

간단한 구조 : 유도전동기는 구조가 간단하며, 부품들이 적어 내구성이 높고 유지보수가 적은 장점을 가지고 있습니다.

자기 기동 : 유도전동기는 외부에서 추가적인 자기장을 제공하지 않아도 자기 기동하여 동작할 수 있는 특징을 가지고 있습니다.

저비용 및 내구성 : 생산 및 설치 비용이 비교적 낮으며, 내구성이 뛰어나기 때문에 산업에서 많이 사용됩니다.

높은 효율성 : 효율적으로 동작하며, 전력 손실이 적기 때문에 에너지를 효과적으로 이용합니다.

다양한 용도 : 다양한 크기와 용량으로 제작되어 다양한 용도에 사용됩니다. 작은 규모의 가정용 선풍기부터 산업용 펌프, 컨베이어 벨트까지 다양한 기계 및 장비에 적용 가능합니다.

 

3상 유도전동기 운전회로 배선하기

[목표]

① 제어반 내에 기구배치 및 노출 평면 배선을 할 수 있다.

② 누름 버튼 스위치와 표시등의 특성을 이해한다.

③ 3상 유도 전동기의 기동법을 설명할 수 있다.

 

[기계 및 공구]

· 3상 유도 전동기 · 드라이버 · 롱로즈플라이어 · 니퍼· 회로 시험기

 

[재료명]

· 전자 개폐기 : 5a2b (1개)

· 단자대 : 10p, 4p (2개)

· 누름 버튼 : 1a1b (2개)

· 스위치

· 표시등 : 200v , 25Φ (3개)

 

[안전 및 유의사항]

① 전원을 투입하기 전에 전원 전압을 확인하고 이상유무를 점검한다.

② 퓨즈는 홀더에 끼워넣고 정격용량을 사용한다.

③ 과전류 계전기의 전류 조정 눈금을 전동기의 정격값에 맞춘다.

 

[작업 순서]

1. 작업 준비를 한다.

(가) 동작 기능을 이해한다

① 전원의 이상 유무를 확인하고 전원을 투입한다.

② 기동 버튼 스위치를 누르면 전자 개폐기(MC)가 여자되고, 전동기는 정상적으로 기동된다.

③ 누름 버튼 스위치를 누르면 전동기는 정지된다.

④ 열동 과전류 계전기(Thermal Relay)는 전동기의 과부하시 회로를 차단, 전동기의 소손을 보호한다.

⑤ 표시등 GL 은 전동기 정지시에 점등되며, 표시등 RL 는 전동기의 기동시 점등된다.

(나) 공구 및 재료를 준비하고 재료의 이상 유무를 확인한다.

① 전자 접촉기, 열동 과전류 계전기 및 누름 버튼 스위치 등 모든 접점의 기능을 회로 시험기로 이상 유무를 확인한다.

② 작업공구가 규격에 맞는지 확인한다.

2. 기구를 고정한다.

(가) 치수에 맞게 기구의 위치를 작도한다.

(나) 기구를 고정시킨다.

(다) 기구의 고정 위치 및 수평, 수직을 확인한다.

3. 회로를 배선한다.

(가) 주 회로 및 제어회로를 배선한다.

① 2.0[㎜], 흑색 Ⅳ 전선으로 주 회로를 배선한다.

② 1.6[㎜], 황색 Ⅳ 전선으로 제어 회로를 배선한다.

③ 2.0[㎜], 녹색 Ⅳ 전선으로 접지 회로를 배선한다.

4. 전체 회로 배선을 점검한다.

(가) 회로 시험기로 주 회로 및 제어 회로를 재 점검한다.

(나) 단자 조임 나사를 한번 더 조인다.

(다) 과전류 계전기 눈금을 전동기의 정격전류에 맞춘다.

5. 동작 시험을 한다.

(가) 전동기를 단자대에 연결한다.

(나) 전원을 확인하고 단자대에 연결한다.

(다) 전원을 넣고 전동기를 동작 시킨다.

(라) 전동기의 동작 상태를 확인한다.

(마) 표시등의 동작 상태를 확인한다.

6. 검사를 받는다.

7. 정리 정돈을 한다.

 

[회로도]

 

단상 유도전동기 운전회로 배선하기

[목표]

① 3상 유도 전동기와 단상 유도 전동기를 구분 설명할 수 있다.

② 단상 유도 전동기와 기동 방식에 따른 특성을 설명할 수 있다.

③ 단상 유도 전동기의 운전을 위한 제어판넬을 구성할 수 있다.

 

[기계 및 공구]

· 단상 유도 전동기 · 드라이버 · 롱로즈플라이어 · 니퍼· 회로 시험기

 

[재료명]

· 전자 개폐기 : 5a 2b (1개)

· 퓨즈 (2개)

· 누름 버튼 : 1a1b (2개)

· 스위치 : 200V, 25Φ

· 표시등 (3개)

 

[안전 및 유의사항]

① 전원을 투입하기 전에 전원 전압을 확인하고 이상유무를 점검한다.

② 전동기의 기동 결선법을 확인한다.

③ Thr의 전류 조정 눈금을 전동기의 정격값에 맞춘다

 

[작업순서]

1. 작업 준비를 한다.

(가) 동작 기능을 이해한다

(나) 동작 요구조건

① 기동 스위치 → 전자 가폐기(MC) 동작 → 단상 유도 전동기 기동 운전

② 정지 스위치 → 전자 개폐기(MC) 정지 → 단상 유도 전동기 정지

③ 운전 중 → 열동 계전기(Th) 동작 → 전자 개폐기(MC) 정지 → 단상 유도 전동기 정지

④ 표시등 : 상시 표시등 (YL) – 정지와 운전 시 상시 점등

운전 표시등 (RL) – 운전 시 점등 (GL 소등)

정지 표시등 (GL) – 정지 시 저등 (RL 소등)

(다) 제어회로에서 단자대 번호를 이해한다.

(라) 재료 및 공구를 준비하고 재료의 이상유무를 점검한다.

2. 기구를 배치 및 고정한다.

(가) 기구배치도에 따라서 기구를 배치하고 고정한다.

(나) 미관과 경제성을 고려하여 안전하게 고정한다.

3. 회로배선을 한다.

(가) 제어회로를 전원측부터 배선한다.

(나) 주 회로를 배선한다.

(다) 주 회로와 제어회로를 구분하여 정리한 후 바인드선으로 묶어준다.

4. 점검한다.

(가) 오 결선, 결선 누락, 제어함에 접지, 퓨즈 상태 등의 외관 검사를 한다.

(나) 제어회로도와 회로시험기를 사용하여 결선상태를 확인한다.

5. 동작시험을 한다.

(가) 시험용 전동기를 연결하고 동작조건에 따라서 조작한다.

(나) 동작시험을 실시한 결과 이상이 있으면 수정 보완한다.

6. 검사를 받는다.

검사 결과 지적 사항은 다음 과제에 반영한다.

7. 정리 정돈을 한다.

 

[회로도]

 

3상 유도전동기 촌동 운전회로 배선하기

[목표]

① 촌동운전 회로에 대한 개념을 이해할 수 있다.

② 기구배치 및 평면 배선을 할 수 있다.

③ 3상 유도 전동기의 촌동 운전 회로 배선을 할 수 있다.

 

[기계 및 공구]

· 3상 유도 전동기 · 드라이버 · 롱로즈플라이어 · 니퍼· 회로 시험기

 

[재료명]

· 전자 개폐기 : 220v, 3HP (1개)

· 누름버튼 스위치 : 1a1b (3개)

· 퓨즈 (2개)

· 표시등 : Φ25 (3개)

 

[안전 및 유의사항]

① 전원을 투입하기 전에 전원 전압을 확인하고 이상유무를 점검한다.

② 퓨즈는 홀더에 끼워 넣고 정격용량을 사용한다.

③ 제어반에 반드시 접지를 한다.

④ 전원측 상순과 전동기 부하 상순이 바뀌지 않도록 한다.

 

[작업순서]

1. 작업 준비를 한다.

(가) 회로의 동작 기능을 이해한다

(나) 동작 요구조건

① 기동 스위치 → 전자 가폐기(MC) 동작 → 유도 전동기 기동하여 계속운전 ② 정지 스위치 → 전자 개폐기(MC) 정지 → 유도 전동기 정지 ③ 촌동 스위치 → 전자 가폐기(MC) 동작 → 누르는 동안만 유도 전동기 기동하여 운전 ④ 계속운전 중 → 열동 계전기(Th) 동작 → 전자 개폐기(MC) 정지 → 유도 전동기 정지 ⑤ 표시등 : 상시 표시등 (WL) – 정지와 운전 시 상시 점등 운전 표시등 (RL) – 운전 시 점등 (GL 소등) 정지 표시등 (GL) – 정지 시 점등 (RL 소등) (다) 제어회로에서 단자대 번호를 이해한다.

(라) 재료 및 공구를 준비하고 재료의 이상유무를 점검한다.

2. 기구를 배치 및 고정한다.

(가) 기구배치도에 따라서 기구를 배치하고 고정한다.

(나) 미관과 경제성을 고려하여 안전하게 고정한다.

3. 회로배선을 한다.

(가) 제어회로를 전원측부터 배선한다.

(나) 주 회로를 배선한다.

(다) 주 회로와 제어회로를 구분하여 정리한 후 바인드선으로 묶어준다.

4. 점검한다.

(가) 오 결선, 결선 누락, 제어함에 접지, 퓨즈 상태 등의 외관 검사를 한다.

(나) 제어회로도와 회로시험기를 사용하여 결선상태를 확인한다.

5. 동작시험을 한다.

(가) 시험용 전동기를 연결하고 동작조건에 따라서 조작한다.

(나) 동작시험을 실시한 결과 이상이 있으면 수정 보완한다.

6. 검사를 받는다.

검사 결과 지적 사항은 다음 과제에 반영한다.

7. 정리 정돈을 한다.

 

[회로도]

 

3상 유도전동기 정·역 운전회로 배선하기

[목표]

① 제어반 내의 기구배치 및 노출 평면 배선을 할 수 있다.

② 3상 유도 전동기의 정·역 운전법을 설명할 수 있다.

③ EOCR 원리, 내부구조 및 사용법을 이해한다.

④ 3상 유도 전동기 정·역 운전회로를 배선할 수 있다.

 

[기계 및 공구]

· 3상 유도전동기 · 드라이버 · 롱로즈플라이어 · 니퍼· 회로 시험기

 

[재료명]

· 전자 개폐기 : 5a2b (2개)

· 누름버튼 스위치 : 1a1b (3개)

· EOCR (1개)

· 표시등 : 220v, Φ25 (4개)

 

[안전 및 유의사항]

① 전원을 투입하기 전에 전원 전압을 확인하고 이상유무를 점검한다.

② 전동기의 상순 및 기동 결선법을 확인한다.

③ EOCR의 전류 조정 눈금을 전동기의 정격값에 맞춘다.

 

[작업순서]

1. 작업 준비를 한다.

(가) 회로의 동작 기능을 이해한다

(나) 동작 요구조건

 

[과제 Ⅰ]

① 정회전용(PF) 스위치 → 정회전용(MF) 동작 → 유도 전동기 정회전 운전

② 정지 스위치(P0) → 정회전용(MF) 정지 → 유도 전동기 정회전 정지

③ 역회전용(PR) 스위치 → 역회전용(MR) 동작 → 유도 전동기 역회전 운전

④ 정지 스위치(P0) → 역회전(MR) 정지 → 유도 전동기 역회전 정지

⑤ 운전중 → 전자식 과전류 계전기 (EOCR) 동작 → MF, MR 정지 → 유도 전동기 정지

⑥ 표시등 : 상시 표시등 (WL) – 정지와 운전 시 상시 점등

정회전용 표시등 (YL) – 정회전 운전 시 점등

역회전용 표시등 (RL) – 역회전 운전 시 점등

정지 표시등 (GL) – 정회전, 역회전 모두 정지 시 점등

* 정회전 중 역회전 또는 역회전 중 정회전을 위해서는 정지가 필요함.

 

[과제 Ⅱ]

① 정회전용 (PF) 스위치 → 정회전용 (MF) 동작 → 유도 전동기 정회전 운전

② 정지 스위치 → 정회전용 (MF) 정지 → 유도 전동기 정회전 정지

③ 역회전용 (PR) 스위치 → 역회전용 (MR) 동작 → 유도 전동기 역회전 운전

④ 정지 스위치 → 역회전용 (MR) 정지 → 유도 전동기 역회전 정지

⑤ 운전 중 → 전자식 과전류 계전기 (EOCR) 동작 → MF, MR 정지 → 유도 전동기 정지

⑥ 표시등 : 상시 표시등 (WL) – 정지와 운전 시 상시 점등 정회전용 표시등 (YL) – 정회전 운전 시 점등

역회전용 표시등 (RL) – 역회전 운전 시 점등

정지 표시등 (GL) – 정회전 , 역회전 모두 정지 시 점등

* 정회전 중 역회전 또는 역회전 중 정회전을 위해서는 해당 스위치에 의해서 순간 전환이 가능함

 

2. 기구를 배치 및 고정한다.

(가) 기구배치도에 따라서 기구를 배치하고 고정한다.

(나) 미관과 경제성을 고려하여 안전하게 고정한다.

3. 회로배선을 한다.

(가) 제어회로를 전원측부터 배선한다.

(나) 주 회로를 배선한다.

(다) 주 회로와 제어회로를 구분하여 정리한 후 바인드선으로 묶어준다.

4. 점검한다.

(가) 오 결선, 결선 누락, 제어함에 접지, 퓨즈 상태 등의 외관 검사를 한다.

(나) 제어회로도와 회로시험기를 사용하여 결선상태를 확인한다.

5. 동작시험을 한다.

(가) 시험용 전동기를 연결하고 동작조건에 따라서 조작한다.

(나) 동작시험을 실시한 결과 이상이 있으면 수정 보완한다.

6. 검사를 받는다.

검사 결과 지적 사항은 다음 과제에 반영한다.

7. 정리 정돈을 한다.

 

[회로도]

 

마치며

유도전동기 는 간단하면서도 효과적으로 동작하는 특징으로 인해 산업 분야뿐만 아니라 가정에서도 널리 사용되고 있습니다. 또한, 신뢰성 있고 효율적인 성능으로 인해 전 세계적으로 많은 기계 시스템에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다.

 

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