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전기기능장 3상 유도전동기의 속도 특성, 출력특성, 비례 추이 및 원선도 — 슬립과 비례추이

3상 유도전동기의 회전수는 동기속도와 슬립으로 정해지고, 기계적 출력은 입력에서 고정자 철손을 뺀 전자기출력에 슬립을 반영해 구한다. 2차 저항을 바꿔도 최대 토크는 변하지 않으며, 토크가 전압의 제곱에 비례하는 성질은 기동 토크 계산에 그대로 쓰인다.

2026-10-19 기준 · 전기기능장 대시보드

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뜻

동기속도는 120f/P로 구하고, 실제 회전수는 동기속도에 (1−슬립)을 곱한 값이다. 60Hz 6극 전동기의 슬립이 4%이면 회전수는 1200rpm의 96%인 1152rpm이다. 4극 60Hz 전동기의 슬립이 0.05일 때도 같은 방식으로 회전수를 구한다.

입력 60kW, 고정자 철손 1kW인 3상 유도전동기가 슬립 5%로 회전할 때 기계적 출력은 입력에서 철손을 뺀 전자기출력에 (1−슬립)을 곱해 구하며, 재료의 계산 결과는 약 56kW이다.

권선형 유도전동기에서 2차 측 저항을 2배로 해도 최대 토크는 변하지 않는다. 기동 토크는 전압의 제곱에 비례하므로, 전전압 기동 토크가 전부하시의 4.8배인 전동기를 전전압의 2/3로 기동하면 기동 토크는 4/9로 줄어든다.

60Hz로 제작된 전동기를 같은 전압의 50Hz 전원에 연결하면 V/f 비가 커져 자속이 늘고 무부하 전류가 증가한다. 그래서 주파수를 바꾸는 속도제어에서는 전압도 함께 제어해야 하며, 일정전압 제어는 주파수 제어 방식이 아니다.

불평형 전압으로 운전하면 역상 토크가 정상 토크를 상쇄해 순 토크는 감소하고, 같은 부하를 유지하려 전류가 늘어 입력은 증가한다. 권선형 유도전동기는 회전자 저항을 조절해 기동 전류를 줄이고 기동 토크를 키울 수 있다.

예제

선지 판단은 회전수를 동기속도에 (1−슬립)을 곱해 계산하는지, 기계적 출력을 전자기출력에 (1−슬립)을 곱해 구하는지, 2차 저항을 2배로 해도 최대 토크가 변하지 않는다고 읽는지, 기동 토크가 전압의 제곱에 비례한다고 계산하는지, 주파수를 낮추면 자속과 무부하 전류가 늘어난다고 판단하는지에서 갈린다. 불평형 전압에서 순 토크는 줄고 입력은 늘어난다고 고른다.

자주 묻는 물음

3상 유도전동기의 회전수는 어떻게 구하나요?
동기속도 120f/P를 구한 뒤 슬립만큼 줄입니다. 60Hz 6극 전동기의 슬립이 4%라면 동기속도 1200rpm의 96%인 1152rpm이 됩니다.
2차 저항을 바꾸면 최대 토크도 변하나요?
변하지 않습니다. 권선형 유도전동기에서 2차 측 저항을 2배로 해도 최대 토크는 그대로입니다.
60Hz 전동기를 50Hz 전원에 연결하면 어떻게 되나요?
같은 전압에서 주파수가 낮아지면 V/f 비가 커져 자속이 증가하고 무부하 전류가 늘어납니다. 그래서 주파수 제어에서는 전압도 함께 제어해야 합니다.
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