개념 한 쪽
전기공사기사 유도전동기의 2차 효율 — 입력과 기계손, 슬립에서 구하기
슬립 및 효율 세트는 2차 입력과 기계손에서 2차 효율을 구하는 계산, 출력과 2차 입력의 비로 효율을 구하는 계산, 슬립에서 2차 효율을 구하는 관계를 묻는다. 동기와트, 원선도, 토크와 회전수로 기계적 출력을 구하는 계산도 묻는다.
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뜻
2차 효율은 로터로 들어온 공극(에어갭) 입력 가운데 기계 출력으로 나가는 비율이다.
기계손이 주어지면 로터에서 발전된 기계출력은 샤프트 출력에 기계손을 더한 값이다. 7.5kW 전동기에서 2차 입력이 7950W이고 기계손이 130W이면 로터에서 발전된 기계출력은 7500+130인 7630W이므로 2차 효율은 7630÷7950인 약 0.96, 곧 약 96%다.
출력과 2차 입력이 직접 주어지면 출력을 입력으로 나눈다. 출력 15kW, 2차 입력 15.5kW이면 2차 효율은 15÷15.5인 약 0.968, 곧 약 96.8%다.
슬립에서 구할 때는 공극전력 가운데 기계 출력으로 나가는 몫이 (1−슬립)이므로 2차 효율은 1−s다. 슬립이 6%이면 2차 효율은 1−0.06인 94%다.
동기와트는 유도전동기의 2차 입력, 곧 공극을 통해 회전자로 전달되는 전력을 나타낸다. 같은 토크에서 동기속도를 2배로 하면 동기와트도 2배가 된다.
원선도는 1차 전압과 1차로 환산한 저항, 누설 리액턴스로 그린다. 기계적 출력은 토크와 각속도의 곱이므로 P = T×2πN/60으로 계산하고, 회전수는 분당 회전수를 쓴다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 2차 입력과 기계손 — (샤프트 출력+기계손)÷2차 입력이다. 7.5kW·7950W·130W이면 7630÷7950으로 약 96%다. ② 출력과 2차 입력 — 출력÷입력이다. 15kW÷15.5kW이면 약 96.8%다. ③ 슬립 — 1−s이고, 슬립 6%면 94%다.
④ 동기와트형 — 동기와트는 2차 입력을 뜻하고, 같은 토크에서 동기속도를 2배로 하면 2배가 된다. ⑤ 기계출력형 — P = T×2πN/60이고, 토크 67kg·m, 회전수 873rpm이면 약 60kW다.
자주 묻는 물음
- 7.5kW 전동기에서 2차 입력이 7950W, 기계손이 130W일 때 2차 효율은?
- (7500+130)÷7950인 약 96%입니다.
- 출력 15kW, 2차 입력 15.5kW일 때 2차 효율은?
- 15÷15.5인 약 96.8%입니다.
- 슬립 6%인 유도전동기의 2차 효율은?
- 1−0.06인 94%입니다.
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