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전동력 응용 (공사)

Motor Application

전동기 선정의 핵심 = 부하 특성 파악

🔍 부하가 전동기를 결정한다

① 부하의 토크-속도 특성이 전동기 종류를 결정

② 기동 토크, 정격 속도, 관성(GD²)이 3대 선정 인자

③ 과부하·기동 빈도가 보호 방식을 결정

부하별 토크-속도 곡선

부하 종류1

부하 종류별 토크-속도 특성 곡선

🔑 부하 분류 요약

① 2승 부하(펌프·팬): T∝N², 기동 토크 작음 → 농형 유도전동기

② 정토크(크레인): T=일정, 큰 기동 토크 → 권선형 유도전동기

③ 정출력(압연기): P=일정, T∝1/N → 직류전동기 or 인버터 제어

전동력 계산 공식

전동기 출력

P = T × ω = T × 2πN/60 [W]

T: 토크[N·m], N: 회전수[rpm], ω: 각속도[rad/s]

펌프 소요동력

P = 9.8QHγ / η [kW]

Q: 유량[m³/s], H: 양정[m], γ: 비중, η: 효율

기동 시간

t = GD²·ΔN / (375·T_acc) [s]

GD²: 회전체 관성[kg·m²], T_acc: 가속토크[N·m]

컨베이어 동력

P = F·v / (η×1000) [kW]

F: 반송력[N], v: 벨트속도[m/s], η: 기계효율

전동기 선정과 보호

⚙️ 전동기 선정 절차

① 부하 종류 파악 → 토크-속도 곡선 확인

② 소요 동력 계산 → 여유율(1.1~1.5배) 적용

③ 기동 방식 결정 (직입, Y-Δ, 인버터 등)

④ 보호 장치: 과부하계전기(OL), 결상보호, 과열보호

전동기 여유율

P_정격 ≥ P_부하 × 여유계수

펌프 1.1~1.2, 크레인 1.3~1.5, 압축기 1.15~1.3

시험 포인트 총정리

출력 = 토크×각속도

P = Tω

기본 관계식

펌프 동력

P=9.8QHγ/η

수리학 응용

🎯 시험 포인트

① 2승부하(펌프·팬) vs 정토크(크레인) vs 정출력(압연기) 구별

② 펌프·팬 동력 P = 9.8QHγ/η 계산 주요 출제 포인트

③ GD² 관성과 기동시간의 관계

④ 인버터 제어: V/f 일정 → 기저속도 이하 정토크, 이상 정출력

⑤ 전동기 여유율 적용 기준 (부하 종류별 다름)