전기기기›유도기·동기기

동기전동기와 특수전동기

Synchronous Motor & Special Motors

동기전동기 — 항상 일정한 속도

동기전동기 속도

N = 120fP

부하가 변해도 속도가 변하지 않는다 (슬립 = 0)

💡 동기전동기의 특징

①회전자기장과 같은 속도로 회전 → 슬립이 0

②부하가 변해도 속도 일정 → 정속도 운전

③자기 기동 불가 → 별도 기동장치 필요

④여자전류 조절로 역률 개선 가능 (V커브)

V커브와 역률 개선

V커브 특성

과여자 → 진상(용량성), 부족여자 → 지상(유도성)

여자전류를 조절하면 역률을 1.0으로 맞출 수 있다

💡 V커브란?

①여자전류(If)를 x축, 전기자전류(Ia)를 y축으로 그리면

②V자 모양의 곡선이 나타난다

③V자 바닥 = 역률 1.0 (가장 효율적)

④바닥보다 왼쪽(부족여자) = 지상역률

⑤바닥보다 오른쪽(과여자) = 진상역률 → 역률 개선에 활용

🎯 동기조상기

①무부하 동기전동기를 과여자로 운전

②진상 무효전력을 공급하여 역률 개선

③최근에는 SVC, STATCOM으로 대체 추세

유도전동기 vs 동기전동기

전동기 비교

📊유도전동기와 동기전동기 비교

항목	유도전동기	동기전동기
속도	슬립만큼 느림	동기속도 일정
기동	자기기동 가능	자기기동 불가
역률	항상 지상	조절 가능(V커브)
구조	간단 (농형)	복잡 (여자장치 필요)
용도	범용 (펌프, 팬)	정속도, 대형, 역률개선
가격	저렴	비쌈

특수전동기

특수전동기 분류

🌳특수전동기의 종류와 용도

💡 특수전동기 출제 포인트

①스테핑모터: 펄스 1개 = 정해진 각도(스텝각) 회전

②서보모터: 폐루프(피드백) 제어가 핵심

③리니어모터: 회전운동 → 직선운동 변환 불필요

④BLDC: 전자 정류(인버터) → 브러시 마모 없음

전동기 선정 기준

전동기 선정

📊용도별 적합한 전동기

용도	추천 전동기	이유
펌프·팬·컴프레서	농형 유도전동기	간단, 저렴, 튼튼
정밀 위치 제어	서보모터	피드백 정밀 제어
일정 속도 필요	동기전동기	부하 무관 정속도
대형+역률개선	동기전동기	V커브 활용
소형·가변속	BLDC / 인버터+유도기	효율·수명 우수

총정리

동기전동기 속도

N = 120fP

슬립 = 0, 항상 동기속도로 회전

V커브

과여자 → 진상역률, 부족여자 → 지상역률

여자전류로 역률 조절 가능

🎯 시험 포인트

①동기전동기: 슬립=0, 정속도, 자기기동 불가

②V커브: 과여자=진상, 부족여자=지상

③동기조상기: 무부하+과여자로 역률 개선

④스테핑모터: 펄스 제어, 개루프

⑤BLDC: 브러시 없음, 전자 정류