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변압기

1. 변압기의 원리 및 이론1-1 변압기의 원리(1) 구성 : 변압기라고 하는 것은 전자 유도 작용을 이용하여 교류전압과 전류의 크기를 변성하는 장치로 2개 이상의 전기회로와 1개 이상의 공통 자기회로로 이루어진다.(2) 권선?1차권선 - 전원에 접속된 권선?2차권선 - 부하에 접속된 권선☞ 사용전압이 낮을 경우 저전압권선, 사용전압이 높으면 고전압권선1-2 변압기의 이론(1) 유도기전력→ 성층된 철심위에 2개의 권선을 감고 1차권선 양단에 정현파 전압을 공급 하면 권선에는 전류가 흐르고 이 전류에 의해 철심 중에는 교번자속이 발생한다.▷교번자속 : 1차 및 2차권선과 쇄교하여 유도기전력을 발생하는 데 철심의 손실을 무시하면 이것은 공급전압과 평형을 이룬다.(2) 권선의 저항→ 이상 변압기에서는 권선의 저항을 무시하여 저항에 의한 손실이 없는 것으로 하였으나 실제의 변압기에서는 권선의 저항이 있으므로 저항손이 발생한다.(※저항손 : 동손과 전압강하)(3) 누설 리액턴스① 주자속 - 이상변압기에서는 1차 권선에 의해 만들어지는 자속은 누설자속 없이 2차 권선을 쇄교하는 것으로 하였지만 실제 변압기에서는 1차와 2차 양권선과 쇄교하는 자속이 생긴다.② 1차 누설자속 - 1차 권선만을 쇄교하는 자속③ 2차 누설자속 - 2차 권선에만 쇄교하는 자속(4) 무 부하 전류→ 자기포화현상과 히스테리시스현상으로 인하여 자속을 만드는 전류는 정현파로 될수 없으며 고조파를 포함하는 왜형파가 된다. 이때의 전류는 부하시나 무부하시나 항상 같은 일정 값이므로 무 부하 전류라 한다.(= 실효치[A],= 철손[W],= 위상각)(5) 변압기의 등식◎ 변압기 회로에 대하여 전압, 전류, 변압비, 변류비들을 계산하기 위한 기호: 1차 임피던스: 2차 임피던스: 부하 임피던스: 여자 어드미턴스: 1차 단자에 가한 전압: 2차 권선에 단자 전압: 1차 권선의 유기 기전력: 2차 권선의 유기 기전력(6) 등가회로등가회로를 그리기 위해서는 직류저항측정, 무 부하시험 및 단락시험으로부터 제 정수를 구사용전압에 따라 면사, 종이테이프, 유리섬유 등으로 피복시켜 사용.(3) 절연→ 철심과 권선간의 절연, 권선 상호간의 절연 및 권선의 층간 절연등으로 나뉜다.종류최고사용온도()절 연 재 료Y종90목면, 견 종이 등의 재료로 구성되고 바니스류에 함침되지 않고 또는 유즁에 함침되지 않은것. 요소수지, 목재A종105목면, 견 종이 등의 재료로 구성되고 바니스류에 함침되지 않고 또는 유즁에 함침된것. 폴리비닐, 폴리아미드, 모르말, 프레스보오드E종120플라스틱의 대부분B종130운모, 석면, 유리섬유 등의 재료를 아스팔트의 접착재료와 같이 구성시킨 것.F종155운모, 석면, 유리섬유 등의 재료를 알킷수지, 에폭수지 등의 내열성이 우수한 접착 재료와 같이 구성한 것.H종180운모, 석면, 유리섬유 등의 재료를 규소수지 등 특히 내열성이 우수한 접착 재료와 같이 구성한 것C종180이상운모, 석면, 유리섬유 등을 단독으로 사용한 것, 또는 시멘트 등의 무기 접착제와 조합시킨 재료(4) 절연의 종류2-3 철심의 조립(1) 내철형 철심→ 내철형 변압기의 철심은 규소강판을 설계된 치수로 절단하고 필요에 따로 볼트 구멍을 뚫은 후에 적층하여 내열성 절연이 이루어진 볼트로 조여서 상층 철심으로 하고 그 양단은 계철로 이어서 폐자기 회로를 형성시킨다.(2) 외철형 철심권선을 조립한 후 이것을 하부 지지틀 위에 코일의 면이 수직이 되게 세우고 그 종축의 2변의 주위에 철판을 한 장씩 쌓아올려 상부 지지틀을 놓고 로드로 조인다.(3) 권철심형 철심권선 주위에 방향성 규소강대로 된 철심을 감은 것으로 자속을 방향성 규소강대로 압연 방향으로 통과시켜 그 특성을 유효하게 이용하여 50[kVA] 이하의 소형 배전 변압기의 소형 경량화에 크게 기여하고 있다.(4) 철심 이음법→ 철심과 철심각과 계철을 접합 시킬 때에는 이 접합 부분에 공극이 생기지 않도록 밀착시키는 접합방법이 있다.① 겹치기 이음법철판을 1장마다 그 폭만큼 비껴서 조립하는 것으로 자기저항이 적기 때문에 여자전류가 작으므로 많이 사압기유와 열화방지(1) 변압기유? 변압기유의 구비조건① 절연저항 및 절연 내력이 30[kV]/2.5[mm]이상일 것.② 비열 및 열 전도율이 크며 점도가 용도에 따라 적당히 낮을 것.③ 인화점은 130[] 이상 높고 응고점은 -30[] 이하로 낮을 것.④ 열 팽창 계수가 작고 증발로 인한 감소량이 적을 것.⑤화학적으로 안정하여 열화 변질되지 않으며 기기를 침식시키지 말 것.?천연광유의 전기적 특성① 상온에서의 절연 파과강도 30[kV/mm] 이다.②체적 저항률[Ω·m], 비중 0.92 이다.③ 인화점 약 140[] 등이며 오랫동안 사용하면 산화하여 열화하고 점도가 변하게 되는데 그 원인은 수분, 먼지 들의 혼입과 산화 현상이다.(2) 변압기유의 열화방지외함 내에는 기름을 충만 시키고 유면이 작은 통 즉 콘서베이터에정도 차게 하면 외기와의 접촉 면적이 작으므로 습기와 산소 혼입에 의한 열화를 줄일 수 있다.또한 DBPC나 실리카켈 같은 산화 방지제를 혼입시키는 방법을 겸용함으로써 기름의 열화를 방지시키고 있다.2-7 변압기외함과 부싱(1) 외함변압기의 본체와 절연유를 넣게 되는 외함은 소용량으로는 주철제로 하고 대용량의 것은 강판을 용접하여 만든다.(2) 부싱권선단자와 외함과는 변압기의 사용 전압에 견디도록 충분한 절연을 해야 하는데 이 절연의 목적으로 사용되는 것을 부싱 이라한다.① 혼합물 부싱30~70[kV] 정도의 변압기에서 자기외각 사이에 절연 혼합물을 주입하여 공기를 몰아내고 코로나 발생을 방지한 것.②유입 부싱고전압의 변압기에서 쓰는 자기 외각의 중심에 변압기 권선의 단자 도입선을 지나게 하고 외각과 도체 사이에 기름을 채운 구조.③콘덴서 부싱유입 부싱에서 절연물의 이용률이 낮고 형체만 커지게 되는 결점을 보완하기 위해 심선도체 주위에 절연지와 금속편을 번갈아 감고 외각으로 나감에 따라 길이를 짧게 하면 각층의 정전 용량을 같게 할 수 있으므로 각 층에 가해지는 전압이 균등하게 되는 것.3. 변압기의 특성3-1 전압변동기(1) 전압 변동률의 정의→변압피던스가 같은 3대의 변압기가 있다.배전용으로 적당하며 운전 중 한 대의 변압기가 고장이 생기면 이것을 제거하고 나머지 두 대로 V결선시켜 계속 송전시킬 수 있는 이점이 있으며 장래 수용 전력을 증가하고자 할 때 V결선으로 운전하는 방법이 편리하다.(4) Y - Y 결선→ 비교적 전압이 낮고 전류가 많이 흐르는 선로, 즉 배전용으로 적당하다. 또한 발전기와 변압기의 1차측 중성점을 접지하면 제 3고조파의 여자 전류가 대지를 통해 흐르므로 기전력은 정현파가 되지만 발전기의 권선에 제 3고조파 전류가 흘러 권선을 가열시키게 된다. 이와 같은 문제점으로 인해 이 방법이 거의 사용되지 않는다.(5)→이 다른 결선과 다른 점은 1차 전압과 2차 전압 및 1차 전류와 2차 전류 사이에 각각 30도의 위상차가 생기는 점이다.(6)-결선→ 단상 변압기 2대로-결선한 것을 표시한 것으로결선의 1상을 제거한 것과 같다. 그리고 V 결선시는 실제로 단상 변압기 2대로 사용하였으므로 그 정격 출력의 합은 2가되기 때문에 그 이용률은 0.866배가 되어 이용률은 낮지만 변압기 2대로 3상의 부하를 공급할 수 있는 장점이 있다.(7) 3상결선의 비교①-단상변압기 3대로 운전 중 1대가 고정이 생겼을 경우 다른 조작 없이도 남은 두 대로 V결선하여 송전을 계속할 수가 있으나 그 출력은 3상 출력의 57.7%에 해당된다.-제 3고조파 전압은 각상이 동상으로 되기 때문에 권선 내에 순환 전류를 통하게 하고 외부로는 흐리지 않으므로 통신장해의 위험이 없다.② Y-Y결선-중성점을 접지할 수 있다.-상전압이 선간전압의 1/배가 되어 절연이 용이하다.4-3 상수의 변환→ 전력 발생 장치로부터 송배전계통에 이르기 까지 대부분이 3상 교류가 사용되고 있지만 부하의 종류에 따라서는 상수 변환을 필요로 하고 있다.(1) 3상2상의 상수 변환- 스코트 결선 : 이것은 단상변압기 2대를 이용한 것으로 그 결선 모양이 T자와 같다 하여 T결선이라고도 한다.(2) 3상-6상의 변환→ 수은 정류기, 회전변류기, 변압기로 3상전압을 변압할 수 있는 것으로, 3개의 같은 내철형 단상 변압기의 철심의 1각을 한데 모아 놓고 1차 권선에 3상전압을 공급하면 각 철심의 주자속의 합은 벡터도와 같이 0이 되므로 한데 모은 철심은 필요 없게 된다. 또한 B상의 코일을 A및 C상의 그것과 반대 방향으로 감으면 더욱 철심이 절약 되는데 이것을 외철형 3상 변압기라고 한다.(2) 단상변압기와 3상변압기의 비교① 3상변압기 장점- 철심재료가 적게 들고 부싱, 유량도 적게 들어 경제적이고 효율이 높다.- 발전소에서 발전기와 변압기와의 조합으로 1단위로 생각하는 방식 즉 단위방식이 늘어 결선이 용이한 점.- 냉각 방식, 재료, 구조 개선에 의한 비교적 소형화 되어 가고 있어 조립된상태로 수송이 가능하다는 것② 3상변압기 단점-방식의 급전시 1대가 고장이 생겼을 때 단상 변압기에서는 V결선으로 운전이 계속되나 이것은 운전이 불가능 하다는 점이다.- 아무리 소형화되었다 해도 단상 변압기 1대에 비해 3상 변압기 1대의 크기가 대형이므로 수송이 난이하다는 점이다.5. 특수변압기5-1 단권변압기(1) 단권변압기의 이론→ 1차와 2차 권선이 독립되어 있지 않고 권선의 일부를 공통 회로로 하고 있는 변압기로 직렬권건과 분로권선이 존재 한다.(2) 단권변압기와 보통변압기의 비교◎단권변압기의 득실① 분로권선의 전류는 1차 전류와 부하전류의 차이므로 권선을 가늘게 해도 되며 그에 따라 자로가 단축되므로 재료를 절약 할 수 있다.② 권수비, 즉 전압비가 1에 가까울수록 동손이 감소되어 효율이 좋다.③ 분로권선은 공통선로이므로 누설 자속이 없어 전압 변동률이 작다.④ 저압 측에도 고압 측과 같이 절연을 해야 되며 고압 측 전압이 높아지면 저압 측에도 고전압을 받게 되므로 위험이 따르게 된다.◎단권변압기의 용도→ 동기 전동기, 유도 전동기의 기동 보상기용, 가정용 승강압 변압기 등.5-2 다 권선변압기→ 한 개의 철심 각에 3권선 또는 그 이상의 권선이 감겨있는 변압기를 뜻 한다.(1) 삼권선변압기→ 자기회로 다.

공학/기술| 2010.07.04| 13페이지| 3,000원| 조회(750)

변압기, 전기기기, 유도기전력, 변압기의 종류, 변압기의원리, 변압기 결선

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유도전동기의 원리

1. 3상 유도전동기의 원리 및 구조◎유도 전동기의 장점(1) 손쉽게 전원을 얻을 수 있다.(2) 구조가 간단하고 튼튼하다.(3) 가격이 저렴하다.(4) 취급이 간편하고 운전이 쉽다.(5) 정속도 전동기이며 부하가 변하더라도 속도의 변동이 적다.1-1 원리1) 유도 전동기의 기본법칙→ 직선도체를 평등자장 내에서 고정된 U 자형 도체 위를 자속의 방향과 직각으로 이동시키면 직선도체에는 플레밍의 오른손 법칙에 의하여 나타나는 방향으로 발생되는 기전력이 유도 된다.◎원리 : 원판이 자석에 유도되어 회전하려면 반드시 자석보다 느리게 회전하여야 한다. 이것을 응용하여 원판 대신에 원통형 도체를 사용하여 회전자를 만들고 회전자의 원주에 따라 영구자석을 움직이는 것 대신에 전류가 흐르는 권선에 의하여 회전하는 자계를 만들어 주게 되는데, 이것이 유도 전동기의 원리이다.2) 3상 교류 회전자계→ 자계의 발생이 없으면 회전력은 생기지 않으므로 U, V, W의 대칭 3상 권선에 3상 교류 전압을 공급하면 회전자계가 생긴다.◎회전자계의 수식◎동기속도[rpm](매분의 회전수, 극수 P, 주파수 f)3) 회전방향→ 3상 유도 전동기의 3선중 2선을 바꾸면 회전자계의 방향이 반대가 되고 전동기 회전 방향도 반대가 된다.4) 유도전동기의 원리→ 원통철심의 내부에 동으로 된 원통을 놓으면 아라고 원판과 같은 원리로 회전자계에 의하여 동원통에 와전류가 발생하고 이 와전류와 회전자계와의 상호작용에 의하여 플레밍의 왼손법칙에 따라 동원통에는 회전자계의 회전방향으로 토오크 발생. 동원통이 회전할 수 있게 되어 있으면 이 토오크에 의하여 동원통은 축의 마찰과 평형 되어 회전자계의 속도보다 약간 낮은 속도로 회전한다.5) 고정자와 회전자→ 서로 독립된 2개의 권선이 있어 그 한 권선에서 전자 유도 작용에 의하여 다른 한 권선에 에너지가 전달되어 회전하는 전동기를 유도 전동기라 한다. 이때 여기서 전동기의 회전하지 않는 부분을 고정자라 하고, 회전하는 부분을 회전자라고 한다.1-2 구조→3상 유도전동연 니스처리를 하는 등의 방법으로 와전류손을 적게 한다.②고정자틀③통풍덕트④슬롯의 형 : 개방슬롯과 반폐 슬롯이 있다.⑤코일의 도체와 절연 : A종 절연의 1차 코일에는 폴리비닐포르말(PVC)등이 사용되고 E종 절연의 것에는 폴리우레탄선이 사용된다.⑥코일의 감는 법 : 1차 권선에는 일반적으로 2층 권선의 중권을 사용한다.2) 회전자→ 회전자는 축, 철심, 권선의 3개의 주요부분으로 이루어지고 있다. 그리고 대형의 것은 축과 철심 사이에 스파이더를 둔다.①철심의 강판 : 회전자의 철심에는 고정자철심과 같은 규소강판을 사용하는 것이 보통이고 1장씩 절연하는 것도 같다.②통풍덕트 : 고정자와 같이 철심이 양쪽과 중간에 적당한 간격을 두고 통풍덕트를 둔다.③회전자에 의한 분류 : 농형회전자와 권선형 회전자가 있다.3) 농형 회전자→ 농형회전자철심의 슬롯의 모양은 원형, 정방향 또는 구형의 반폐슬롯으로 하고 이 속에 같은 형의 단면은 나동봉을 넣어서 처리심의 양쪽에 나와 있는 봉의 양단은 보통 동으로 된 고리에 붙여 전기적으로 접속한다.4) 권선형 회전자→ 철심의 구조는 고정자와 거의 같으나 슬롯은 반폐형이고 여기에 고정자가 만드는 자극과 동수의 자극을 만들도록 3상권선이 시행된다. 일반적으로 회전자도체에는 큰 전류가 흐르므로 도체에는 평각동선을 니스클로오드 테이프와 선테이프로 절연시킨 것이 많이 사용된다. 권선형 회전자의 3상 결선의 3단자는 축상에 절연하여 설치된 3개의 슬립링에 접속되고 이것과 접촉하는 브러쉬를 통하여 외부에 있는 기동용의 가감 저항기에 접속된다.5) 슬립링과 브러쉬→ 운전중의 속도 제어를 할 때에는 브러쉬와 슬립링을 항상 접촉시켜 둔다.6) 공극→ 유도전동기의 고정자와 회전자 사이에는 약간의 공극이 있다. 일반적으로 공기의 자기저항은 철심에 비하여 대단히 크므로 공극을 되도록 작게 하지 않으면 여자전류가 커지므로 전동기의 역률이 현저하게 저하된다.1-3 분류①개방형 : 기체 내외의 통풍을 항상 방해받지 않을 정도로 외피에 개구를 갖는 구조의 것 일으켜 2차 권선에 전압을 유도한다.②유도전동기 : 1차 권선에 흐르는 전류에 의하여 발생한 회전자속이 2차권선과 쇄교 하여 전자 유도작용을 일으킨다. 여기서 2차 권선에 전압을 유도하고 이것에 의하여 2차 전류가 흘러서 2차 전류과 회전자속 사이에 발생하는 전자력에 의하여 토오크가 발생한다.1) 2차회로가 개방된 경우→ 철심의 자기포화를 무시하고 고정자에 정현파 교류전압를 공급하면 1차 권선에 공급한 전압과 같은 파형이고 방향이 반대가 되는 유기기전력 혹은 역기전력이 유기되어 평형을 이룬다.1차 권선에 전압을 가하면 변압기 처럼 여자전류가 흐르고 그 기자력에 의하여 회전자속이 발생하고 이 자속에 의하여 각각의 권선에 기전력을 유도한다. 2차회로가 개방된 경우에는 2차 전류가 흐르지 않으므로 회전자는 회전하지 않는다. 이상태의 휴도전동기는 무부하 일 때의 변압기와 동일.2) 2차 회로를 단락한 경우①1차 전류 : 2차 회로에는 그 회로의 임피던스를 통하여 2차 전류가 흐르고 변압기처럼 1차 측에는에 의한 기자력을 상쇄하기 위한 1차 부하전류가 흐른다.②2차 전류와 토오크 : 회전자에 전류가 흐르면 이 전류의 회전자계와의 곱에 비례하는 토오크가 발생하여 회전자는 회전자계와 동일방향으로 돌게 된다.2-2 슬립→ 전동기의 실제 회전속도 N[rpm] 은 동기속도[rpm] 보다 작다. 왜냐하면 회전자가[rpm] 보다 느리게 돌아야만 자속을 끊게 되므로 유기기전력을 유기하고 회전자에 전류가 통해서 이 전류와 자계의 자속 사이에 토오크가 생긴다.1) 부하와 2차전류→ 전동기가 무부하가 되면 마찰손, 풍손 등 기계손에 해당되는 만큼의 토오크를 발생하면 그 속도는 거의 동기속도와 같다.2) 슬립→ 회전자계의 속도를[rpm], 유도전동기의 실제의 속도를 N[rpm]이라고 하면 다음 식으로 표시되는 s 를 슬립이라 한다.회전자계와 회전자 사이의 상대속도는[rpm] →[rpm]2-3 유도기전력 및 전류1) 전동기가 정지하고 있는 경우①1차 유도기전력 : 1차 권선에 외전자계를 만유도하며 회전자가 정지하고 있을 때에는 회전자계가 1차 권선을 자르면 동일한 속도로 2차 권선을 자르기 때문에 2차 유도기전력는 1차 유기기전력과 같은 형식이 된다.여기서: 1차권선의 권선계수: 2차 권선의 1상의 감긴 수③ 권선비 : 1차 1상의 여자전압과 회전자가 정지할 때의 1상의 기전력과의 비를 권선비라 한다.2) 전동기기가 회전하고 있는 경우①2차유도기전력 및 2차주파수 : 회전자가 슬립 s로 회전하고 있는 경우에 2차 도체와 회전자계 상대속도는 회전자가 정지하고 있을 때의 s 배이기 때문에 이 경우에 대한 2차 유도기전력및 주파수는=s=s이다. 2차주파수는 슬립주파수라고도 한다.②2차 전류와 2차 역률 : 유도전동기의 2차 주파수는 슬립에 따라 변화하므로 2차 리액턴스도 슬립에 따라 변화한다.3. 3상 유도전동기의 특성3-1 속도특성→ 1차 전류, 2차 전류, 토오크, 기계적 출력, 역률, 효율 등은 모두 슬립 s 의 함수로 표현가능하다.1차 전압을 일정하게 유지하고 슬립 또는 속도에 의하여 이들의 양이 어떻게 변하는가를 나타내는 곡선을 속도 특성곡선이라 한다.3-2 출력특성→ 유도전동기에 기계적인 부하를 가 했을 때에 그 출력에 의한 전류 토오크 속도, 효율역률 등의 변화를 나타내는 곡선을 출력특성곡선이라 한다.3-3 비례추이1) 토오크의 비례추이→ 2차회로의 저항이인 경우의 토오크 속도곡선가 주어지면 2차회로의 저항이인 경우의 토오크 속도곡선는 곡선위의 각 토오크 값을 이들에 대응하는 슬립의 m배인 슬립점으로 이동시켜서 구할 수가 있다. 이렇게가 m 배 가 될 때 앞서와 같은 토오크가 앞서 있었던 슬립의 m 배인 점에서 일어난다는 것은 3상유도전동기의 특성이며 토오크의 비례추이라 한다.2) 비례추이를 하는 제량→ 토오크뿐만 아니라 1차 전류, 역률, 1차 입력은의 함수이므로 이들 제량도 2차회로의 저항의 크기에 대하여 비례추이를 함을 알 수 있다.3-4 원선도→ 주어진 유도전동기에 대하여 간단한 시험의 결과로부터 이 반원을 그려 넣으면 그 전동기지장이 없는 정도이고, 도법이 간단하므로 널리 사용된다.2) 원선도의 작성에 필요한 기본량①저항측정 : 임의의 주위온도 t[℃]에서 1차 권선 각 단자간에 직류로 측정한 저항의 평균치를이라 하고 이 값에서 다음 식에 의하면 75[℃]에서의 1차 권선의 1상분의 저항을 산출한다.②무부하시험 : 유도전동기를 무부하로 정격전압[V], 정격주파수[Hz]로 운전하여 그때의 무부하 전류[A]와 무부하 입력[w]을 측정한다.③구속시험 : 유도전동기의 회전자를 적당한 방법으로 회전하지 못하도록 구속하고 권선형 회전자에서는 2차 권선을 슬립 링에서 단락하여 1차 측에 정격주파수의 전압을 가하여 정격 1차 전류에 가까운 구속전류[A]를 흘려서 그때의 전압[V]와,1차 입력를 측정한다.4. 유도전동기의 운전과 역률의 개선4-1 전동특성◎부하토오크 : 전동기에 결합된 부하가 어떤 속도를 유지하려면 이 속도에 있어서 기계적인 일과 손실을 보충하는 토오크를 전동기에 공급하여야한다.기동상태의 유도전동기는 2차 측이 지급된 변압기와 같으므로 1차 측에 직접 정격전압을 가하면 큰 기동전류및 기동토오크는 간이 등가회로에서 유도한 식에 s=1 로 놓으면4-2 농형유도전동기의 기동법→ 농형유도전동기는 기동토오크가 전압의 제곱에 비례한다.1) 전전압기동→ 5[kW] 이하의 소용량 농형 유도전동기는 기동장치를 따로 쓰지 않고 직접 정격전압을 가하면 정격전류의 약 4~6배 정도의 기동전류가 흐르지만 용량이 작기 때문에 직접 전전압을 가하여 기동하여도 지장이 없다.2) Y-△ 기동방법→ 농형유도전동기의 용량이 5~15[kW] 정도가 되면 전전압기동 대신에 Y-△ 기동기를 사용하여 기동한다. 이는 고정자권선을 Y결선으로 해서 가동하고 운전속도에 가까워지면 개폐기를 △결선쪽으로 절단한다.3) 리액터 기동방법→ Y-△ 기동방법과 마찬가지로 전전압 기동으로 하면 기동 전류가 지나치게 많이 흐르므로 이 전류를 제한하려고 할 때 쓰인다. 이는 전동기의 1차 쪽에 직렬로 철심이 든 리액터를 접속하는 방법이며 기동한

공학/기술| 2010.07.04| 8페이지| 3,000원| 조회(5,002)

유도기, 유도전동기, 3상유도전동기, 비례추이, 유도전동기원리

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로드 셀1. 서론힘 센서라 할 수 있는 로드 셀에 대해서 알아보고 로드 셀이 어떻게 쓰이며 과거의 모습과 현재의 모습, 그리고 미래에 있어서 기술 동향에 대해 알아본다.2. 로드 셀(load cell)로드 셀은 물체의 하중을 측정하는 센서이며, 무게를 받으면 압축되거나 늘어나는 등, 변형이 되는데, 이 변형 량을 변형 측정 장치가 전기신호로 검출한 뒤 컴퓨터 장치에 의해 디지털신호로 바꾸면 무게가 숫자로 나타난다. 여기서 변형 측정 장치는 1930년경 미국에서 처음으로 개발되었는데 이것을 무게측정용 로드 셀에 응용하기 시작한 것은 1960년대 중반이며, 다시 로드 셀이 전자저울에 응용된 것은 1980년경 일본에서이다. 한국에서는 1985년 한국과학기술원 생산 공학 연구실에 의해 독자적으로 개발되었다.2-1. 로드 셀(load cell)의 원리일반적으로 로드 셀이라 함은 하중을 가하면 그 크기에 비례하여 전기적 출력이 발생되는 힘 변환기의 총칭으로 Strain gage식 로드 셀을 의미한다.따라서 Strain gage를 금속 탄성체에 점착하고 그 탄성체에 하중을 가했을 때 탄성체의 Strain을 Strain gage의 저항 값의 변화로서 가해진 하중의 크기에 비례한 전기적 출력신호를 얻을 수 있다. 우리나라에서도 1985년부터 정부의 지원 아래 로드 셀을 개발해 왔는데, 우리나라의 봉신로드셀(주) 이라는 회사가 산업용 계측기 로드 셀에 있어서는 대단하다고 한다.그 관련된 기사로, 『봉신로드셀(주) 산업용 계측기 로드 셀 ‘지존’ 자부산업용 계량? 계측기인 로드 셀은 힘이나 중량을 측정하는 센서로 크기는 작지만 자칫 고장이라도 나면 플랜트 가동에 심각한 영향을 끼치는 예민한 부품이다. 종류도 다양해 그만큼 철저한 기술개발과 생산관리가 뒤따라야 한다.봉신로드셀(주) 는 이 분야에서 국내 시장 점유율 1위를 달리는 기업이다. 이 회사는 설립 원년인 1985년, 한국과학기술원의 기술지원으로 산업용 로드 셀을 국내 최초로 개발 했다.이후 디지털 인디케이터, 크레인 스케일, 텐션메터, 무선(블루투스) 계량시스템 등으로 산업용 계량기기 분야의 제조 품목을 넓혀 왔다.국산 기술력으로 수입대체 효과를 거두면서 포스코, 삼성 계열사 등에 제품을 공급하고 있다. 로드 셀의 경우, 유럽 OIML과 미국 NTEP등 국제 주요 계량규격과 유럽 CE인증을 취득해 수출시장도 확대하고 있다. 이 회사의 장점은 섬세한 수작업 공정을 통해 로드 셀을 전량 자체 제작한다는 것. 때문에 중국산 완제품과 비교할 수 없는 안정된 품질력이 강점이다. 여기에 기술개발팀? 생산팀? 품질관리팀? 영업팀? 경영지원팀이 모두 한 공장에서 근무함으로써 업무체제가 유기적으로 돌아가도록 한다. 또 모든 제품을 전산관리하고 협력업체를 인근에 배치, 신속하게 부품을 공급하고 있다.』2-2. 스트레인 게이지의 측정 원리스트레인(Strain)이란 어떤 탄성체를 당기거나 밀면 변형이 일어나고 이때 줄거나 느는 양을 스트레인이라 하며, 이 미세한 변형 량을 측정하기 위해 스트레인 게이지를 사용하게 된다. 이러한 특성을 이용하여 변형 량을 하중으로 변환하여 측정하는 것이 바로 로드 셀의 원리이다.이러한 미세한 변화를 검출하기 위해 전기적으로 브릿지 회로라는 회로를 사용하게 된다. 즉, 평상시에는 전기적으로 평형이 유지되어 (물의 수면이 동일한 경우와 같은 경우) 극히 미세한 전류를 흘려보내다가, 어느 한쪽의 불균형이 발생하면(저항 값이 변하면) 그쪽으로 전류가 흘러 이 전류의 흐름이 전압의 변화로 나타나 검출된다. 이때 저항 값의 변화는 스트레인에 의해서만 나타나지 않고 온도나 습도에 따라 변할 수도 있으므로 이에 대한 보상이 반드시 필요하며, 로드 셀의 좋고 나쁨의 기준이 된다.2-3. 전자저울로드 셀은 위에서와 같이 1980년대부터 제대로 응용되기 시작 하였는데, 가장 대표적인 곳이 바로 전자저울이다. 전자저울은 전기저울이라고도 하는데, 균형기구에는 하중에 의한 저울대의 미묘한 변위를 전기적으로 검출하여, 저울대가 수평이 되도록 전자기력을 가감하는 영위식과, 탄성체 블록에 스트레인게이지(strain gage)를 달아, 탄성체의 변형에 비례한 전기신호를 내는 로드 셀(load cell)에 하중을 직접 가하여, 하중에 비례된 전기신호를 검출하는 로드 셀 식이 있다.국내에서 전자저울의 70%를 생산하고 있는 국내 최대규모의 전자저울 제조업체에 따르면, 산업용 전자저울의 핵심부품인 로드 셀(무게를 측정하는 압력센서)과 로드 셀의 부품인 스트레인게이지의 자체 생산이 가능해지면서 좀 더 많은 종류의 전자저울들을 자체적으로 생산하고 수출 할 수 있는 기술력을 가졌다고 한다.산업용전자저울(단순중량) 병원용 전자저울(자동신장체중계)산업용전자저울(매달림저울)위와 같은 저울들은 흔히 우리가 알고 있는 저울들로 현재 우리 실생활에서 병원, 시장 같은 곳을 가게 되면 접할 수 있는 저울들이다. 이 밖에도 최근에는 중력이 없는 우주에서도 무게를 잴 수있는 저울이 개발되기 까지 하였는데, 바로 우주저울이다.2007-11-28 한겨레 신문 과학 일반 란에 오철우 기자 는 다음과 같은 기사를 썼다.『국제우주정거장(ISS)엔 우주인의 몸무게를 재는 저울이 있다고 한다. 중력이 거의 없는 이곳에선 무게를 어떻게 잴까?“일종의 ‘스카이콩콩’ 같은 장치로 무게를 잽니다. 우주인이 ‘티(T)’ 자 모양의 발판에 올라서면 저울이 미리 정해진 힘(F)으로 살짝 퉁겨냅니다. 우주인이 퉁겨나가는 가속도(a)가 측정되고, 이 값들을 물리공식 ‘F=ma’에 넣으면 우주인의 무게(m)가 나오죠.” 최기혁 한국항공우주연구원 우주인개발단장은 28일 “가속도를 정밀하게 측정하기 어려워 이 저울엔 오차가 1∼2%나 된다” 며 “좀 더 정밀한 우주저울을 만들어 내년 4월 우주정거장에서 시험할 계획”이라고 말했다. 중력을 이용하는 지상의 저울과는 달리 우주공간에선 힘, 가속도, 진동 같은 다른 방식으로 무게를 재야한다. 그의 우주저울(‘공통 가속판 저울’)은 이미 제작돼 현재 러시아에서 안전검사를 받고 있다. 얼핏 보아 ‘스카이콩콩 저울’과 비슷하지만 다른 원리를 적용했다. 이미 질량을 아는 기준물체와 무게를 재려는 물체를 각각 다른 ‘무게감지 센서’(로드셀) 판 위에다 올려놓는다. 지상의 저울에 아주 흔하게 쓰는 센서다. 역시 두 물체를 같은 힘으로 동시에 퉁긴다. 이 때 다른 관성 때문에 두 물체의 반작용이 센서 판에 다르게 작용한다. 두 값을 비교하면 측정 대상 물체의 무게가 나온다. 최 단장은 “가속도를 측정할 필요 없이 무게감지 센서를 통해 반작용 힘을 전기적으로 측정할 수 있어 오차가 적다”고 말했다. 이 저울로는 1g∼1㎏의 무게를 잴 수 있다.단순한 장치이지만, 실물이 만들어지기까지는 4년이나 걸렸다고 한다. 애초 2003년 미국항공우주국(나사)의 연구 프로젝트를 받아 우주저울을 개발하던 중에, 갑작이 프로젝트가 취소되면서 그는 우주저울 아이디어들을 한동안 묵혀 두었다. 당시에 고안했던 여러 우주저울들도 눈길을 끈다. 무게를 재려는 물체를 스프링에 매달아 일정한 힘으로 잡아당긴 뒤 진동 횟수를 세어 무게를 재는 방식, 원판에 기준물체와 측정 대상 물체를 정반대편에 매달아 원심력에 따라 다르게 작용하는 두 물체의 힘을 측정해 무게를 재는 방식도 있다. 또 휴대전화의 진동처럼 진동을 일으켜 무게에 따라 다른 진동 횟수를 재는 방법도 있다. 최 단장은 “우주저울은 미국·러시아도 본격 개발하지 않은 ‘틈새’ 분야”라며 “이 저울이 널리 쓰여 우리나라도 우주정거장 활동에 기여하는 계기가 됐으면 한다” 고 기대했다. 』 이렇게 로드 셀을 이용하는 우리나라의 기술력은 세계에 내놓아도 손색이 없을 듯하다.2-4. 미래의 로드 셀 이용계속 발전하는 사회에 있어서 로드 셀의 이용 용도도 계속 발전 하게 될 것이다. 가장먼저 로드 셀이 무게를 측정할 수 있는 센서로 그를 이용한 의학계의 소식도 있다. 머지않아 다음 기사와 같이 로드 셀을 이용한 생활이 이루어 질 것이다.『장면1몇년 전 길을 걷던 도중 갑자기 쓰러진 40대 K씨. 급히 병원으로 이송돼 위험한 고비는 넘겼지만 이후 돌연사의 공포에 떨어야 했다. 하지만 이제는 집 인근 시민공원에 첨단시설을 갖춘 돌연사 예측체험관이 들어서면서 한시름 놓게 됐다. 생체 신호를 측정할 수 있는 의료기기가 설치된 예측체험관에 산책 중 잠깐 들러 혈당, 혈압, 심전도 등 몸 상태를 체크하면 이 자료가 병원으로 전송돼 실시간 진단 및 처방이 가능해진 것이다.장면210년전부터 당뇨질환을 앓고 있는 50대 L씨. 예전에는 휴대용 혈당측정치를 이용해 수시로 자신의 몸 상태를 점검하곤 했지만 이제는 그럴 필요가 없어졌다. 시계 형태로 된 기구를 손목에 차고 다니면 혈당 수치가 자동으로 체크된다. 평소 걱정이던 저혈당과 고혈당으로 인한 쇼크와 혼수상태에 자연스럽게 대처가 가능해졌다. 측정된 혈당 수치에 따라 인슐린을 자동 주입하는 신체 내장형 치료기가 작동해 필요한 조치에 들어간다.'갑작스러운 죽음' 돌연사 막는 예측체험관미래 의학의 핵심은 이미 발생한 질병을 치료하는 획기적인 방법도 중요하지만 무엇보다 질병을 앞서 진단하는 예측시스템이 더욱 큰 비중을 차지한다.최근 40,50대에 빈번하게 발생하는 돌연사 같은 경우에는 더욱 이 같은 예측시스템이 절실하다. 돌연사를 유발하는 대표적 질환인 급성심부전으로 사망하는 숫자가 크게 늘고 있고 앞으로도 더욱 가속화될 것으로 보인다.돌연사 예측체험관은 이처럼 갑작스럽게 찾아올 수 있는 '중장년의 사자(死者)' 돌연사를 첨단 예측시스템으로 수시로 체크할 수 있다. 체험관에는 평소 돌연사의 징후를 진단할 수 있는 혈당, 혈압계는 물론 휴대용 혈액가스 분석기, 체지방 및 요(오줌)분석기 등 각종 인체 검진 장비가 설치돼 여기서 측정된 신호들은 인터넷으로 실시간 병원으로 전송돼 진단과 처방이 가능하다.현재 지역 의료계는 부산 하얄리아 공원에 설치를 건의하고 있는 체험관이 들어서게 된다면 시민들이 산책 도중 언제라도 들러 자신의 건강을 모니터링 할 수 있게 된다.

공학/기술| 2010.07.04| 6페이지| 2,000원| 조회(738)

센서, 셀, 스트레인게이지, 힘, 로드셀, 스트레인게이지 원리, 미래의로드셀

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고급레스토랑에서 사용되는 조명

목차1. 서론 - 조명과 광원1-1. 명시론1-2. 광원의 선택2. 본론 - 조명연출2-1. 조명연출2-2. 레스토랑 조명3. 결론 - 레스토랑의 조명4. 참고문헌Ⅰ 조명과 광원먼저 조명이란 빛을 인간생활에 유효하게 사용하는 기술이다. 조명은 태양광에 의한 채광인 주광조명(晝光照明)과 전등 등의 인공광원에 의한 인공조명이 있으며, 광원이란 빛을 내는 물체 또는 도구로 경우에 따라서는 빛을 받아 그것을 반사하는 물체를 말하기도 한다. 그럼 이 조명과 광원은 무엇 이며 어떤 것인지 알아보도록 하자.1-1 명시이론일반조명에서 빛의 발생, 빛의 제어, 빛의 특성 등에 관해서 고려해 볼 때 이 세 가지는 각각 서로 세 개의 연쇄적인 고리로 연결되는 관계가 있다. 빛의 발생 및 빛의 제어의 학술적으로 물리학분야에 해당 되지만 인텔리전트 빌딩의 건축설비에서 조명시스템이 발달하면서 조명기구와 조명방식으로 언제나 편리하도록 쉽게 운용할 수 있게 되었다. 여기 일반조명에서 빛의 발생과 제어도 중요하지만 그 밖에 중요한 내용은 명시론의 조건이라 할 수 있다. 이 명시론의 조건은 일상생활에서 물체가 사람의 눈에 잘 보이는지 아닌지를 좌우하는 조명의 다섯 가지 조건으로 정할 수 있다.① 밝기② 광색③ 대비④ 크기(효율)⑤ 시간(움직임)이 다섯 가지의 조건을 만족시키면 좋은 조명이라 할 수 있으며, 여기에 눈부심 까지 없다면 더할 나위 없는 좋은 조명이라 할 수 있을 것이다.1-2 광원의 선택(1)광원 및 조명기구의 선택조명 설계 시부터 여러 가지 조건을 만족시키는 것은 많은 것들이 있지만, 그중에서 광원의 선택에 있어서는 연색성과 눈부심을 고려한 광색, 광질, 광속, 효율, 수명 및 경제성을 고려하여 조명의 목적에 적합한 광원을 선택해야 한다. 또한 조명 기구의 선택에 있어서도 조명방식, 특성 및 작업 목적에 알맞은 조명 기구를 선택해야 한다.-설치장소의 특징-눈부심-조도-그림자-유지·관리의 용이성이러한 조건들을 고려하며 조명기구를 선택함에 있어서 다음의 조명기구의 효율과 조명률 또최근 들어 조명은 일상생활에서 다양하게 사용되고 있으며 조명에 대한 인식도 변하고 있으며, 관심 또한 매우 높아졌다. 그 결과 빛에 관해서 수준 높은 지식이 요구되고 이 지식으로 인테리어분야에 응용하면 아름답고 여유로운 조명환경을 조성 할 수 있다. 여기서 인테리어 조명의 목적을 보면 첫째, 회부 장애물을 조명하여 안전하게 한다. 둘째, 숨을 곳을 없애주고 경계를 분명히 해준다. 셋째, 주위 조경이나 건축물, 대상을 아름답게 해준다. 이 세 가지 조건 중 세 번째인 아름다움에 대한 것 이 우리가 알아보려 하는 레스토랑 조명에 핵심이 아닌가 한다. 그럼 인테리어 조명의 하나인 레스토랑 조명에 대하여 알아보고 조명에 대하여 조금 더 알아보도록 하자.Ⅱ 조명과 레스토랑조명은 레스토랑인테리어에서 무엇보다 중요한 역할을 한다. 동일한 인테리어의 레스토랑이라 할지라도 조명기법에 따라 사람이 느끼는 감성은 전혀 달라질 수 있기 때문이며, 조명이 실내분위기를 최종적으로 완성한다고 말할 수 있을 정도로 중요하기 때문에 레스토랑 디자인의 초기부터 전략적으로 세심하게 접근해야만 한다.(1) 조명 연출기법? 액센트(accent)특정 대상을 비춰서 사람의 주목을 끌고자 할 때 액센트 조명기법을 사용한다. 주변보다 강한 밝기의 조명을 사용하여 대비를 주는 것으로 할로겐류의 조명을 많이 사용한다.? 월 워싱(wall-washing)요철이나 질감이 있는 벽면을 천장이나 바닥에서 빛으로 쓸어주는 듯 한 효과를 주는 것을 말한다. 주로 복도나 레스토랑의 이미지-월에 사용되며 빛의 위치에 따라 방향성을 갖게 하고, 공간이 확대된 느낌을 줄 때 사용한다. 벽뿐만이 아니라 바닥, 천장 면에도 워싱을 주는 것이 가능한데 이를 플로어 워싱, 실링 워싱이라고 한다.? 쉐도우플레이(shadow play)빛을 사용해 그림자가 비춰지게 하면 평범한 천장, 바닥, 벽에도 표정을 만들어 낼 수가 있다.? 빔 플레이(beam play)시간의 흐름에 따라 빛의 형태나 칼라가 다양하게 변하는 조명기구를 사용하여 벽,있다. 정적인 공간에 시간의 흐름에 따라 동적인 표현이 가능한 것이다.? 실루엣(silhouette)디자인요소의 실루엣 형태를 강조하는 기법으로 사람의 상상력을 자극하고 은밀하며 내면적 공간을 연출하고자 할 때 사용할 수 있다. 대상물에 직접 비추거나 혹은 투과성 소재를 이용해서 표현하다.? 백 라이팅(back lighting)조명 앞에 한지나 질감이 있는 천, 아크릴 같은 투과성 소재를 두어 재료의 질감과 함께 조명하는 방법. 소재의 물성(物性)과 빛이 결합되어 은은하고 안락한 분위기를 만든다.? 업 라이팅(up lighting)조형적인 천장을 강조하기 위해서 많이 사용하는 기법이다. 국부적으로 빛을 강하게 사용하거나 부드럽게 둘러싸면서 은은하고 낭만적인 레스토랑을 연출할 때 많이 사용한다.? 스파클(sparkle)천장이 높은 점포나 어두운 레스토랑에서 조명(광원)자체의 반짝임으로 분위기를 만드는 방법이다. 특히 높은 천장에서 일정한 높이로 내려진 다수의 반짝이는 조명(점(点))은 면(面)을 형성한다. 파티나 연회를 목적으로 하는 레스토랑이나 호텔에서는 좋지만 광원의 반짝임이 눈부심(glare)을 유발하여 불쾌감을 줄 수 있다.(2) 조명계획은 업종과 업태, 점포콘셉트에 따라 선정레스토랑의 조명은 최종 마감재들의 색상, 질감, 공간의 구조적 특성들과 어우러져 전체적인 공간의 표정을 만들어내는 중요한 역할을 한다. 따라서 각 디자인요소(구조, 칼라, 질감, 패턴, 재질, 볼륨 등)들과의 관계를 충분히 고려하여 조명계획을 해야 하며, 업종과 업태에 따른 콘셉트에 따라 개성 있게 조명이 디자인되고 배치되어야 한다. 고급레스토랑처럼 고객이 장시간 머무는 점포의 경우 조명의 색온도와 설치높이를 낮추며 간접조명을 병행해야 아늑하고 프라이빗(private)한 느낌을 줄 수 있는 반면, 패스트푸드나 푸드코트 처럼 고객회전이 빨라야 하는 레스토랑에서는 조명의 색온도와 조도(밝기), 조명의 설치높이를 높여야 밝고 활기찬 느낌을 줄 수가 있으며 조명방식도 간접조명보다는 직접조명조도(밝기)를 조절할 수 있도록 조명계획을 하는 것도 중요하다. 영업시간대에 따라 레스토랑의 조명을 조절하여 실내분위기를 바꿀 수 있다면 주야간의 매출에 큰 영향을 미치게 할 수가 있기 때문이다. 또한 레스토랑의 전반조명과 테이블 위의 국부조명의 방식도 점포의 특성에 따라 달라져야 한다. 국적(國籍)에 따라 요리와 상차림의 방식이 전혀 다르기 때문에 요리의 특성과 그릇, 식기에 맞도록 조명을 계획해야 요리본연의 풍미와 개성이 살아나기 때문이다.(3) 조명에 따른 감성변화? 자연스럽지만 평범한 다운라이트조명의 위치에 따라서도 사람의 감성은 영향을 받는다. 햇빛처럼 위에서 아래로 비추는 다운라이트(down-light)는 자연스럽지만 평범하기 때문에 별다른 즐거움을 주지는 못하지만 점포를 전반적으로 밝게 만들고자 할 때 많이 사용하는 조명방법이다. 눈부심(glare)이 없는 다운라이트는 조명의 위치를 의식하지 못하게 하며 사람의 시선이 조명이 비춰지는 면(面)으로 옮겨지게 하는 특성이 있다. 반면 공중에서 밝게 빛나는 다수의 펜던트 조명은 친밀하면서도 흥겨운 느낌이 들게 한다.? 신비하고 은밀하며 흥미로운 느낌을 주는 벽과 바닥조명벽이나 바닥처럼 비일상적인 위치에서 비춰지는 조명은 다운라이트와는 전혀 다른 흥미와 즐거움을 선사한다. 라이팅-월(lighting-wall)처럼 사람의 바로 옆에서 비춰지는 빛은 시야에서 가장 큰 부분을 차지하므로 작은 빛으로도 밝은 느낌을 전달할 수가 있다. 한편 지면에 놓인 스탠드는 모닥불처럼 따스하게 보이며 라이팅-플로어(lighting-floor)같은 조명은 신비롭고 은밀하며 사이버틱한 감성을 이끌어 낸다. 이처럼 조명의 위치에 따른 고객의 심리변화를 잘 알고 전체조명을 계획하는 것이 감성적 레스토랑을 만드는데 무엇보다 중요하다.? 음식의 식감을 좌우하는 조명의 연색성(演色性)조명을 바라볼 때 빛의 색이 다르게 보이는 것은 색온도의 차이 때문이다. 촛불이나 백열전구처럼 색온도가 낮은 조명은 붉은빛이 돌며 형광램프처럼 색온도가 높은 안정되게 하는 효과가 있는 반면 색온도가 높은 조명은 심리적인 긴장감을 높이고 활동적이 되게 하는 효과가 있다. 따스하고 부드러운 분위기의 레스토랑을 만들고자 한다면 목재 마감재를 많이 사용하고 색온도가 낮은 조명(할로겐, 백열등 계열)과 조광기(照光機)를 이용해 조도를 조절하면 된다. 한편 색온도가 높은 조명을 색온도가 낮은 조명과 서로 대비시키면 한층 따스함이 느껴진다. 따라서 어느 한쪽에 치우친 조명방식보다는 색온도가 차이나는 조명을 잘 매치시킨다면 분위기도 독특하며 한층 고급스러운 느낌의 레스토랑을 연출할 수가 있다.레스토랑의 조명은 연색성도 중요하다. 연색성(演色性)이란 조명의 색 재현 능력을 말하는데 연색성이 좋아야 자연광과 같은 느낌이 나며 음식의 식감을 살려주기 때문이다. 레스토랑의 테이블을 비추는 조명은 연색성이 높은 할로겐 계열의 조명을 사용하고 기타 장소에는 효율성이 좋은 형광계열의 조명을 사용하는 것이 좋다.? 시각조도를 고려한 마감재와 조명계획조도(照度)는 단위 면적당 비춰지는 빛의 양을 말하는데 우리나라에도 조도기준이 있어서 사람의 생활환경에 적합한 조도기준을 공간별, 작업별로 제시하고 있다. 그러나 조도계로 측정한 빛과 사람의 눈으로 느껴지는 빛의 밝기에 차이가 있다는데 문제가 있다. 따라서 실제 레스토랑의 조명계획을 할 때에는 이론적 조도 값보다 시각조도를 고려하여 조명을 디자인해야 하며 디자이너의 숙련된 경험이 중요해 진다. 시각조도(視覺照度)는 사람이 느끼는 빛의 밝기를 말하며 시각조도를 결정하는 것은 단순히 빛의 양 뿐만이 아니다. 레스토랑의 조명이 동일해도 바닥, 벽, 천장, 가구 등의 마감재의 특성이나 색상에 따라서 시각적으로 느껴지는 밝기는 전혀 달라진다. 밝은 분위기의 레스토랑을 연출하려면 빛이 닿는 바닥, 벽, 천장에 반사율이 높은 마감재나 색상을 사용해야 하고 레스토랑을 드라마틱하게 연출하려면 전반적으로 반사율이 낮은 마감재를 사용해 빛을 흡수시켜 어둡게 만들고, 바-카운터나 객석 테이블 같은 부분을 반사율이 높은다.

생활/환경| 2010.07.04| 7페이지| 2,000원| 조회(558)

조명, 전기, 레스토랑, 조명연출, 광원선택, 레스토랑조명

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동기기기에대해서 서술 기술해놓은 자료

1. 동기기의 원리 및 구조1-1 동기기의 종류동기기→ 발생주파수의 전기자와 계자극의 수에 비례하고 또한 회전속도의 일정비로 운전되는 기기.(1) 동기 발전기→일정의 기계적 에너지원으로부터 단상?다상의 전기적 에너지를 발생시키는 회전 기계장치(2)동기 전동기→동기 발전기와 동일하지만 전기적 에너지를 받아 기계적 에너지를 발생시키는 회전기계(3)동기조상기→동기 발전기와 모선에 접속 운전시켜 여자의 강약의 조정에 따라 계통의 역률?전압을 조정시키는 기기 장치(4)동기주파수변환기→동기발전기와 전동기의 조합원리로 교류계통의 주파수를 변환 공급 시켜주는 회전기기(5)동기 변류기→동기전동기와 직류발전기를 동일 축에 접속 시킨 것.슬립링으로부터 교류 입력을 받아 정류자?브러시에 의해 직류 전 출력을 발생시키는 기기1-2 교류 발전기(1) 교류발전기의 원리원동기에 접속된 회전자가 고정자 안에서 회전하면 고정자 권선과의 사이에서 전자유도법칙이 성립되어 기전력이 발생되는데, 이 전기에너지를 외부에 접속부하에 공급하는 기기.①원리ⅰ) 전기자 a,b를 고정시켜 전기도체인 코일을 두고 계자를 그 직각의 방향으로 회전시키면 플레밍의 오른손 법칙에 따라 기전력이 발생하며 1회전 할 때 1cycle의 교번 기전력 발생.ⅱ)계자를 직류전원으로부터 슬립링을 통하여 직류를 흘리어 자극 N, S를 만들어 회전시키면 코일에서 교번 기전력을 얻게 된다.▶회전계자형 교류 발전기일반적으로 많이 쓰이는 방법으로 계자가 회전하며, 전기자 부분을 고정시키므로 고정자라하고 계자는 회전하므로 회전자라고 한다.▶회전전기자형계자극이 고정되고 전기자가 회전하는 것(2)동기 속도 및 주파수2극의 교류 발전기에서 회전자가 1회전하면 고정자 도체의 기전력은 1cycle 이지만 4극의 발전기에서는 회전자가 1회전하면 도체의 기전력은 2cycle이 변화한다.◎기전력의 주파수x{Hz} ∴N={rpm}(f:주파수, P:자극 수 N:동기속도)(3)동기발전기의 분류①회전자에 의한 분류 : 전기자를 회전시키느냐 계자극을 회전시키느냐에수용도 및 극히 소용량의 경우에 사용.⒞유도자형 : 계자극과 전기자를 함께 고정시키고 그 중앙에 유도자라고 하는 권선이 없는 회전자를 갖춘 것②원동기에 의한 분류⒜수차발전기 : 물받이가 되어 있는 수차에 의해 운전.저속→100~150(rpm) 고속→1000~1200(rpm) 이며, 대부분 대용량⒝터빈발전기 : 증기 터빈 또는 가스터빈에 의해 운전⒞엔진발전기 : 내연기관에 의해 운전되는 것.③상수에 의한 분류 (위상에 따라 분류)⒜단상발전기 : 발생하는 전력의 위상이 차이가 없는, 즉 단상의 교류 전력을 발생하는 기기⒝다상 발전기 : 2상 이상의 교류 전력을 발생하는 발전기1-3 동기발전기의 구조1) 고정자 → 전기자 철심, 전기자 권선, 고정자 테2) 회전자 → 자극철심, 계자권선, 회전자 계철3) 기타 → 여자기, 베어링, 통풍장치, 급유장치, 슬립링, 브러시, 제동권선(1)횡축형과 종축형⒜횡축형→고속도로 소형기에 사용⒝종축형→저속도의 대형기에 사용(2)고정자①전기자 철심 : 고정자의 안쪽에, 전기자 코일이 들어갈 흠을 파고 강판의 양면 또는 1면에 절연 바아니스를 바르던지 절연지를 붙여 성층시켜 와전류의 발생을 방지.②전기자 코일 : 전기자 코일은 형권으로 다이아몬드형의 2층권이 주로 사용ⅰ)도체 : 소형의 것에서는 둥근 동선, 중형이상에서는 평각 동선이 사용ⅱ)피복 : A종 절연에서는 주로 2중 면권, B종 절연에서는 석면, 유리섬유, 마이카지 사용(3)회전자①돌극→ 자극철심, 회전자 계철, 계자코일로 구성②원통극→ 고속기에 채용되는 방식으로 자극과 축을 한 덩어리로 만든 것이 구조가 간단하여 가장 많이 활용.(4)베어링 (회전축의 기계적 마찰을 줄이기 위한 축받이)① 횡축형 발전기의 베어링주철제의 원통에 배빗메탈을 표면에 부착한 것으로 대형기나 고속기에서는 베어링의 마찰손이 크므로 수냉식 또는 유냉식을 사용.② 중축형 발전기의 베어링발전기와 수차의 회전부의 전중량과 수차의 런너에 걸리는 수압과의 합이 드러스트로 작용하므로 매우 강한 것.(드러스트 : 축 기계적으로 평형이 되도록 주의하여 진동의 발생을 막아야한다..ⅲ)회전자는 돌극형이 아닌 원통형 회전자로 하여 풍손을 적게 한다.ⅳ)계자 권선의 코일단에는 원심력에 의해 튀어 나오지 않도록 보호환을 설치ⅴ)전기자 철심은 규소가 많이 포함된 강판을 사용하여 철손을 적게 한다.ⅵ)전기자 철심은 축 방향으로 길기 때문에 냉각이 곤란하므로 통풍 방식을 연구하여 열 손실의 처리를 충분히 한다.ⅶ)원통형 회전자는 냉각이 곤란 하므로 계자 권선 슬록의 밑이나 다른 곳에 통풍 덕트를 만들어서 반경 방향과 축 방향의 통풍을 충분히 해야 한다.ⅷ)대형 발전기에서는 수소 냉각 방식을 채용하여 풍손을 줄이는 동시에 냉각 효과를 크게 하여 발전기의 효율과 출력을 높이고 있다.(7)수소냉각 및 내부냉각동기기①수소냉각동기기ⅰ)수소의 열전도율은 공기의 약 6.7배, 비열은 약 14배표면 방산률은 약 1.5배이므로 냉각 효과가 크다.ⅱ)수소는 공기보다 불활성이므로 코일의 절연 수명이 길게 된다.ⅲ)가스 냉각기를 소형으로 할 수 있으므로 고정자 틀 속에 내장할 수 있다.ⅰ)수소와 공기가 적당히 혼합 시 폭발하게 된다.ⅱ)폭발을 막기 위한 부속 설비가 필요하므로 설비비가 많이 든다.②내부 냉각 동기기구조는 복잡하지만 냉각 능력이 훨씬 향상되어 수소 냉각 방식에 비해 유효 철심의 길이를 50~70%로 줄일 수 있다.ⅰ)고정자보통 도체의 소선 사이에 수소 가스 통로를 형성하는 서로 절연된 고저항의 비철금속의 장방형관을 넣는 등의 구조를 하여 고정자로 코일의 일단에서 다른 단으로 가스를 유통기켜 냉각.ⅱ)회전자냉각가스는 공극에서 회전자의 치의 관통공을 통하여 흡입되고 냉각 후 다시 공극에 방출(8)엔진 발전기디젤기관 또는 가스기관과 같은 왕복기간으로 운전되는 발전기①특징 및 사용취급이 간단하고 가동시간이 짧아 예비전원, 보급 전원 및 전력용 전원 등으로 사용되며, 최근 병원, 영화관, 긴급을 요하는 상황실등의 비상 전원용으로 사용.(9)여자기①직류여자기 : 소용량기로는 직류 분권 발전기, 중용량기 른 제특성과 기전력의 파형을 정현파로 발생시키기 위한 여러 방법이 제안되고 있다.2-2 권선의 종류(1)집중권과 분포권①집중권 : 1극 1상의 코일이 차지하는 슬롯수가 1개가 되는 권선②분포권 : 슬롯수가 2개 이상에 분포된 것(2)전절권과 단절권①전절권 : 코일간격이 극 간격과 같은 것②단절권 : 코일간격이 극 간격보다 작은 것(3)중권, 파권, 쇄권(4)단층권, 2층권①단층권 : 전기자 철심의 1개의 슬롯에 코일 변 1개를 넣은 것.②2층권 : 전기자 철심의 1개의 슬롯에 코일 변 2개를 포개어 넣은 것.(5)단상권선과 다상권선①단상권선 : 1쌍의 자극에 대해 1개의 코일 군을 가진 것②다상권선 : 같은 전기각의 위상차를 가진 여러 개의 코일 군을 배열하면 각 코일 군에는 이 전기각에 상당한 시간적인 위상차를 갖는 기전력이 유기된다.2-3 상간전압→성형, 3각형, 지그재그성형, 2중 성형, 2중 3각형, 지그재그 3각형의 6가지 방법이 있다.2-4 발전기의 정격전압→동기 발전기의 정격전압의 표준은 100, 110, 200, 220, 440, 3300, 6600, 11000, 13200, 15400, 16500[V]로 되어있다.2-5 유기기전력(1)유기기전력의 식∴(D는 전기자의 직경, N은 회전수, P는 극수, f는 주파수, B는 자속밀도, v는 가속도, L은 도체의 길이)3. 전기자 반작용과 누설 리액턴스3-1 전기자전류에 의한 회전자계(1)전기자 반작용3상 동기기의 전기자 권선에 평형 3상 교류가 흐르면 각상 권선에 기자력이 발생하여 회전자계를 발생시킨다. 여기서 발생된 회전자계는 직접 계자기자력에 영향을 주어 전기자의 유도기자력을 변화시킨다.(2)전기자 누설리액턴스위의 회전자계의 일부분은 전기자권선만을 쇄교하는 자속을 만드는 작용3-2전기자반작용(1)정의→전기자 전류에 의한 자속 중에서 공극을 지나 주자극에 들어가 계자자속에 영향을 미치는 것을 전가지 반작용이라 하며 이 반작용은 부하의 역률에 따라 그 작용이 다르다.(2)횡축반작용계자에 의한 기전력과 반작용법유기기전력에 대해 임의의 위상각을 가진 전류?기자력을 둘로 나누어 생각하는 방법3-3 누설 리액턴스(1)누설자속전기자 코일하고만 쇄교하는 자속은 전기자 반작용에는 전혀 관계가 없는 자속(2)누설리액턴스누설자속으로 생기는 자기유도계수를 누설인덕턴스라 하고 여기에 각속도를 곱한 것.4. 동기발전기의 특성과 벡터도4-1 동기임피던스에서가 동기리액턴스◎동기 임피던스식4-2 등가회로 및 벡터도◎공칭 유기기전력 식4-3 특성곡선(1)무부하포화곡선유기기전력인데, 무부하시의 자속은 계자전류에 의해 변화되므로 무부하시의 유기기전력과 계자전류와의 관계곡선을 나타낼 수 있다.(2)3상 단락곡선3상 동기 발전기의 중성점을 제외한 모든 단자를 단락하고 정격속도로 운전하여 계자전류[A]를 영에서부터 서서히 증가시켰을 경우에 단락전류[A]와 계자전류[A]와의 관계곡선.①단락비②백분율 동기 임피던스X 100[%](3)부하포화곡선일정전류의 부하를 걸었을 경우 단자전압과 계자 전류와의 관계를 나타내는 곡선(4)외부특성곡선발전기를 정격속도로 운전하고 지정된 정격전류를 흘릴 경우에 정격전압이 되게 계자전류를 정하여 계자전류는 그대로 유지 하면서 부하전류를 변화 시켰을때 단자 전압과 부하전류와의 관계곡선4-4 전압변동률여자를 변화함 없이 지정 역률하의 정격 출력에서 무부하로 하였을 때의 전압변동의 비율.x 100[%](:정격 단자전압,:정격출력에서 무부하로 하였을 때의 전압)4-5 동기기의 단락현상(1)영구단락3상 발전기의 각 단자를 단락시키고 여자전류를 0에서 증가시켜 돌발단락 시 계자전류 값과 같게 하면 전기자에는 영구 단락전류가 흐른다.(2)돌발단락갑작스런 단락으로 전기자 반작용으로 일어나는 과도전류가 급속히 감소하기 시작하여 동기 리액턴스에 의해 정해지는 지속단락전류.5. 교류발전기의 병렬운전◎병렬운전→2대 이상의 동기발전기를 같은 모선 같은 부하에 전력을 공급하는 방식.5-1병렬운전의 조건(1)발전기의 병렬조건①기전력의 크기가 같을 것.②기전력의 위상이 같을 것.③기전력의 주파수는다.

공학/기술| 2008.11.22| 11페이지| 2,000원| 조회(482)

동기기기, 동기발전기, 전기자

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