전기설비에서 전동기의 회전속도가 부하 증가에 따라 조금씩 감소하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.부하가 늘게 되면은 모터에 더 큰 회전힘이 필요해지기 때문입니다. 왜냐하면은 유도 전동기는 회전자가 자기장보다 조금 뒤쳐져서 돌 때 비로소 힘이 생깁니다. 거기다가 부하가 무거울수록 자기장을 더 끌어당기려고 회전자가 느려지면서 속도가 떨어지게 되는 거죠 그리고 이 뒤처지는 비율을 바로 슬립이라고 부릅니다. 부하가 늘수록 슬립이 커지고 또 회전 속도가 조금씩 낮아지는 구조이기 때문이죠. 그리고 명판의 속도는 정격 부하일 때의 기준이라서 실제로 부하 크기에 따라서 속도가 조금씩 달라지는 건 당연한 현상이라고 생각하시면 되겠습니다.
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전기설비에서 접지선의 굵기를 일반 전원선과 다르게 선정할 수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.접지선은 사고 순간에만 잠깐 전류가 흐르기 때문이죠. 왜냐하면은 전원선은 24시간 내내 전기가 흘러서 계속 열을 받아내야 합니다. 거기다가 접지선은 차단기가 떨어질 때까지 아주 짧은 시간 동안 발생하는 열만 버티면 되죠. 그래서 접지선은 사고 전류 크기와 차단 속도를 기준으로 굵기를 정합니다. 왜냐하면 차단기가 전기를 빨리 끊어 줄수록 전선이 받는 열에 부담이 확 줄어들기 때문이죠. 그렇기 때문에 전원선보다 한 단계 더 가는 전선을 쓰셔도 충분히 안전을 지킬 수가 있는 겁니다.
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전기설비에서 전동기의 회전자와 고정자 사이의 공극이 너무 커지면 어떤 문제가 발생하나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.공극이 커지게 되면은 자기장을 만들어 내는 자화전류가 급격하게 늘어나게 됩니다. 왜냐하면은 공기막은 철심보다 자기장을 전달하기가 훨씬 힘든 장애물이기 때문이죠. 거기다가 똑같은 크기의 자기장을 끌어 올리기 위해서는 전력을 더 많이 낭비하면서 모터의 역률이랑 효율이 뚝 떨어지게 되는 겁니다. 거기다가 공극이 치우치면은 진동이랑 소음이 엄청 심해집니다. 왜냐하면 공극이 좁아진 쪽으로 전자기적 끌어당기는 힘이 쏠리기 때문이죠. 그리고 이 상태를 방치하면 회전자가 고정자 내벽을 긁으면서 코일이 완전히 파손되는 대형사고로 이어질 수도 있구요.
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전기설비에서 변압기의 %임피던스가 큰 경우 단락전류가 감소하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.%임피던스는 변압기 내부에 전기적인 저항성 벽 크기라고 이해하시면 되겠습니다. %인피던스 값이 크다는 것은 변압기 내부에서 전기의 흐름을 막아서는 힘이 그만큼 세다는 뜻입니다. 거기다가 사고가 나서 전기가 한꺼번에 쏟아져 나올 때도 이 내부의 벽이 흐름을 억제해 주는 역할을 합니다. 그래서 %인피던스가 커지면 사고 때 흐르는 단락 전류가 뚝 떨어지게 됩니다. 왜냐하면은 단락 전류는 변압기 내부 저항에 반비례해서 줄어드는 특성이 있기 때문이죠. 그리고 설계를 할 때도 이 값은 엄청 중요해서 단락 전류를 줄여서 차단기 부담을 덜어 줄지 아니면 전압 강하를 막을지 결정하는 핵심적인 기준이 되기도 합니다.
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전기설비에서 전동기의 기동토크가 부족하면 모터가 정상적으로 회전하지 못하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.기동 토크가 모터에 연결된 부하의 정지 마찰력은 넘지 못하기 때문입니다. 왜냐하면은 모터가 회전하기 위해서는 정지해있는 부하를 처음 움직이게 만드는 힘이 더 커야 됩니다. 거기다가 기동 토크가 모자라면은 모터가 헛돌거나 아예 멈춰 서면서 회전 속도가 올라가지 않게 되는 거죠. 이때 모터는 회전하지 못한 채로 과도한 기동 전류만 계속 흘려보내게 됩니다. 왜냐하면 모터가 되지 않으면 역기전력이 생기지 않아서 정격의 다섯 배에서 많게는 일곱 배나 되는 대전류가 그대로 꽂히기 때문입니다. 그리고 이 상태를 방치하게 되면은 코일이 순식간에 과열이 됩니다. 그래서 모터가 타 버리거나 열동형 과부하 계전기가 떨어지게 되는 거죠.
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전기설비에서 전선관 내부에 전선을 너무 많이 포설하면 허용전류가 감소하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전선관에 전선을 많이 넣으면은 열이 밖으로 안 빠져나갑니다. 그래서 각 전선에서 나오는 열이 관안에 갇히면서 서로를 계속 과열시키게 되는 거죠. 거기다가 열이 차오르면 피복이 녹을 위험이 커집니다. 그래서 전선이 견디는 전류 한계를 낮춰서 잡아야 하는 거죠. 그래서 현장에서는 전류 한계를 낮춰서 계산하셔야 됩니다. 왜냐하면 전선수가 늘어날수록 전선 하나가 견딜 수 있는 힘이 급격하게 떨어지기 때문이죠. 그리고 전선관 내부 공간에 40% 정도만 채워져야 열이 빠져나가는 숨통이 트이는 겁니다.
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전기설비에서 전동기의 결선이 잘못되면 정격전압을 공급해도 정상적으로 운전되지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전동기의 결선이 틀리면 회전자기장이 비틀어지거나 각 상의 전압 부담이 깨지기 때문입니다. 왜냐하면 3상전동기는 세 선의 순서에 따라서 회전하는 방향이 결정되기 때문입니다. 게다가 와이 결선해야 할 모터를 델타 결선으로 잘못 묶으면 코일에 과도한 전압이 걸려서 태워 먹을 수가 있습니다. 반대로 델타 결선을 와이 결선으로 바꾸면 힘이 1/3로 뚝 떨어지죠. 그래서 전원 전압이 정상이라고 하더라도 설치 후에 상순이랑 결선 방식을 꼭 점검하셔야 합니다. 우선은 회전 방향이 반대라면은 세 선 중에 두 선의 위치만 서로 바꿔주면 바로 해결되실 겁니다. 그리고 모터 단자대에서 와이나 델타 결선 부스바가 모터 명판 사양이랑 일치하는지 한 번 더 확인하셔야 안전하십니다.
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반도체 다이오드의 p형과 n형 반도체 접합면에서 정류 작용이 일어나는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.정류 작용은 공핍층의 두께 변화 때문에 일어납니다. 왜냐하면은 순방향 전압을 걸면은 정공이랑 전자가 밀려나면서 장벽이 얇아집니다. 그래서 전류가 쉽게 통과하기 때문입니다. 거기다가 이 상태에서는 전기가 한쪽 방향으로 막힘없이 흐릅니다. 그리고 반대로 역방향 전압을 걸면 장벽이 엄청 두꺼워집니다. 왜냐하면 정공과 전자가 접합면 반대쪽으로 끌려가면서 차단막이 생기기 때문입니다. 그래서 역방향 전기는 완전히 막히게 되고 결국에는 한쪽으로만 전기가 흐르게 되는 거죠.
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전동기 정지 후 차단기를 내려도 단자에 전압이 남아 있는 것처럼 측정되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전동기를 끄고 차단기까지 내려도 테스트기에 전압이 잡히는 것은 유도 전압이나 잔류 전하 때문입니다. 왜냐하면은 나란히 지나가는 다른 활선 전선에서 전자기장이 넘어와 가짜 전압을 만들어내기 때문이죠. 거기다가 인버터나 제어반 내부의 콘덴서에 전기가 남아있어도 전압이 측정될 수 있습니다. 그래서 작업 전에는 테스터기만 너무 신뢰하지 마시고 검전기와 인피넌스 테스터기도 같이 쓰셔야 됩니다. 왜냐하면 유도 전압은 살짝만 부하를 건다고 해도 부르르 사라져 버릴수 있기 때문이죠. 그리고 실제 손을 대기 전에는 무조건 접지선으로 단자를 한번 쇼트시켜서 잔류 전기를 완전히 방전시킨 뒤에 작업을 하시는 게 안전합니다.
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모터 기동은 정상적으로 되는데 운전 중 진동이 점점 커지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.기동 후에 진동이 커지는 것은 열 때문일 가능성이 제일 커 보입니다. 왜냐하면은 모터가 열을 받으면은 내부 금속이 조금씩 늘어나기 때문이죠. 그래서 축 정렬이 비틀어지거나 베어링 유격이 사라지면서 진동이 점점 심해지는 겁니다. 그래서 열받은 상태에서 축 정률과 베어링을 먼저 점검하시면 되겠네요. 왜냐하면은 열 때문에 정렬이 틀어지거나 베어링의 마찰이 커지기 쉽기 때문이죠. 거기다가 열로 인해서 전자기적인 불평형이 있을 수도 있기 때문에 운전 중에 전원을 껐을 때 진동이 즉시 사라지는지도 확인해 보면 좋겠습니다.
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