Eh-star 및 등가회로법을 통한 고효율 3상유도전동기 효율 측정에 관한 연구 = (A) study on Eh-star and equivalent circuit method for the efficiency evaluation of high efficiency 3phase induction motors

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 3상유도전동기 최저소비효율 기준 규격인 IEC 60034-2-1의 실부하법과 국내 기준인 KSC 4202의 등가회로법을 측정을 통하여 같은 전동기에 대한 효율과 표유부하손을 비교 분석하고, 여기서 얻어진 각 규격의 표유부하손에 대하여 Eh-star법으로 측정된 표유부하손을 비교 분석한다. 최종적으로 KSC 4202의 등가회로법에 Eh-star법으로 측정된 표유부하손을 추가하여 IEC 60034-2-1 실부하법과 비교 분석하여 단독으로 KSC 4202의 등가회로법을 사용할 때 보다 얼마나 오차를 줄일 수 있는지를 시험을 통해서 분석하였다.
시험 방법은 IEC 60034-2-1의 실부하법의 경우, 전동기의 온도가 포화된 상태에서 각 부하별 부하시험을 하고, Dynamometer에서 전동기 분리 후 무부하시험을 실시하여 효율을 측정하였다. KSC 4202의 등가회로법은 전동기의 회전자 구속시험 후 무부하 시험을 실시하였다. 마지막으로 Eh-star법의 경우는 전동기 한상에 전력저항을 연결하고 비평형3상 전력을 공급하여 전압별 특성을 측정하고, 무부하 시험을 실시하여 표유부하손을 측정하였다.
여러 국제규격 중 국내에서 많이 사용되는 규격을 선택하여 보다 실용적인 방법을 고안하는데 초점을 두고 연구를 시작하였고 다음과 같은 결과를 도출하였다.
1) 같은 용량이라도 전동기에 따라 표유부하손이 다르기 때문에 등가회로법의 표유부하손 산출은 오차가 있음을 확인하였다.
2) 등가회로법은 실부하법보다 측정효율이 높게 나타났는데 큰 요인 중 하나는 등가회로법이 상대적으로 낮은 표유부하손을 산정하였다.
3) 등가회로법에 Eh-star법의 표유부하손을 적용하면 등가회로법만 사용했을 때 보다 실부하법과의 효율 차이가 감소하였다.

목차 (Table of Contents)

• 국문요약 Ⅰ
• 차 례 Ⅱ
• 표 차 례 Ⅳ
• 그림차례 Ⅵ
• 그림차례 Ⅶ
• Ⅰ. 서론 1
• 1.1. 연구배경 및 목적 1
• 1.2. 연구내용 2
• Ⅱ. 3상 유도전동기 손실 3
• 2.1. 3상 유도전동기의 손실 3
• Ⅲ. 3상 유도전동기 효율시험 방법 고찰 6
• 3.1. IEC 60034-2-1 실부하법 6
• 3.1.1 이론적 배경 6
• 3.1.2 시험 방법 10
• 3.2. KSC 4202 등가회로법 12
• 3.2.1 이론적 배경 12
• 3.2.2 시험방법 18
• 3.3. IEC 60034-2-1 eh-star 법 20
• 3.3.1 이론적 배경 20
• 3.3.2 시험방법 26
• Ⅳ. 3상 유도 전동기 효율시험의 실험적 평가 28
• 4.1. 실험 검증을 위한 장치의 구성 28
• 4.2. IEC 60034-2-1 효율 시험 38
• 4.3. KSC 4202 등가부하법 효율 시험 31
• 4.4. Eh-star법을 통한 표유부하손 상정 40
• 4.5. 각 규격 시험의 결과 비교 44
• Ⅴ. 결론 46
• 참고문헌 47
• ABSTRACT 49
• 감사의 글 51