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공조냉동기계기사 시운전 및 안전관리 · 동기기

Synchronous Machines

동기기는 회전자가 회전자계와 같은 속도(동기속도 Ns = 120f/P)로 도는 기계라 슬립이 0 이고, 발전소의 교류 발전기가 대표적이다. 동기전동기는 계자의 여자전류를 바꾸면 전원과 주고받는 무효전력이 바뀌어, 부족여자면 뒤진 역률, 과여자면 앞선 역률로 돈다. 여자전류를 가로, 전기자전류를 세로로 그리면 역률 1 에서 가장 낮은 V 자 곡선(V곡선)이 된다. 그림은 동기전동기의 V곡선이고, 여자전류 슬라이더를 움직이면 운전점(빨강)이 곡선을 따라 움직이며 부족여자 · 정상여자 · 과여자 구간이 바뀐다.

슬립 없는 기계

여자를 바꾸면 기계적 출력은 그대로인 채 무효전력만 주고받는다. 과여자 동기전동기는 콘덴서처럼 앞선 전류를 흘려 공장의 역률을 끌어올릴 수 있어, 무부하로 이 일만 하는 것을 동기조상기라 한다.

👀 쓰임
①동기발전기: 발전소의 교류 발전
②동기전동기: 부하가 변해도 속도가 일정
③동기조상기: 여자를 바꿔 무효전력 · 역률 조정
④동기전동기는 스스로 기동 토크가 없어 제동권선으로 유도전동기처럼 기동한다

여자전류 바꾸기

50
💡 지금 여자
①정상여자 · 역률 1 근처
②V곡선의 가운데 최저점이 역률 1
③과여자 동기전동기는 콘덴서처럼 앞선 무효전력을 낸다
④속도는 전원 주파수에 묶인다

속도는 주파수가 정한다

동기속도
Ns = 120 fP
슬립 0
슬립
s = 0
회전자 = 회전자계

시험 포인트와 기출 유형

🎯 시험 포인트
①동기기 구조 · 원리 · 특성 · 용도
②속도 = Ns, 슬립 0
③과여자 = 앞선 역률(전동기)
④동기전동기 기동: 제동권선(자기 기동) 또는 기동 전동기
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 동기전동기의 슬립은? (답: 0)
②[기출유형] 과여자 동기전동기의 역률은? (답: 앞선 역률, 진상)
③[기출유형] 속도를 바꾸는 양은? (답: 주파수 또는 극수)

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