교류회로

4) 교류 회로  

(1) 3상 교류 전압의 발생	(2) 기호법에 의한 대칭 3상 교류의 표시	(3) 평형 3상 회로
(4) 불평형 3상 회로	(5) 3상 전력	(6) 회전자기장

   

   

(1) 3상 교류의 발생              [맨위로]

[1] 3상 교류의 발생

① 3상 교류 : 주파수가 동일하고 위상이 2π/3[rad] 만큼씩 다른 3개의 파형.

② 상(phase) : 3상 교류를 구성하는 각 단상 교류.

③ 상순 : 3상 교류에서 발생하는 전압들이 최대값에 도달하는 순서.

[2] 3상 교류의 순시값 표시

① 3상 교류의 순시값

   

   

② 대칭 3상 교류 : 크기가 같고 서로 2π/3[rad] 만큼의 위상차를 가지는 3상 교류.

[3] 3상 교류의 벡터 표시

① 벡터 표시

② 전압의 벡터 합  :

(2) 기호법에 의한 대칭 3상 교류의 표시            [맨위로]

[1] 기호법에 의한 표시

① 기호법에 의한 표시

-기호법 : 사인파 교류를 복소수로 나타내어 교류 회로를 계산하는 방법.

   

   

② 극좌표 표시 :

[2] 3상 교류의 결선법

(가) 결선 방법

① Y 결선 : 전원과 부하를 Y형으로 접속하는 방법. 성형 결선.

② 결선 : 전원과 부하를 ?형으로 접속하는 방법. 삼각 결선.

(나) Y결선과 전압

① 상전압 : 각 상에 걸리는 전압.

② 선간 전압 : 부하에 전력을 공급하는 선들 사이의 전압.

③ 상전압과 선간전압의 관계 : 선간전압이 상전압보다 π/6(30°) 앞선다.

④ 선간 전압의 크기 :

   

(다) △결선과 전압

① 상 전압과 선간 전압의 관계 : 선간 전압과 상 전압은 동상(phase)이다.

② 선간 전압의 크기 : V_l=V_p[V]

(3) 평형 3상 회로           [맨위로]

☞평형 3상 회로 : 전원이 대칭이고 부하가 평형을 이루고 있는 회로.

[1] Y-Y 회로

① Y-Y 회로 : 전원의 접속 및 부하의 접속이 모두 Y결선인 회로.

② 상전류와 선전류의 관계 : 선전류와 상전류는 동상이다.

③ 선전류의 크기 : I_l=I_p[A]

④ 선간 전압과 선전류의 관계 :

[2] △-△ 회로

   

① △-△ 회로 : 전원의 접속 및 부하의 접속이 모두 △결선인 회로.

② 상전류와 선전류의 관계 : 선전류는 상전류보다 30°뒤진다.

③ 선전류의 크기 :

④ 선간전압과 선전류의 관계 :

[3] Y부하와 △부하의 변환

① Y→△ 변환  

   

   

-평형 부하인 경우 :

   

② △→Y 변환

   

   

-평형 부하인 경우 :

[4] V결선

① V결선 : △결선된 전원 중 1상을 제거하여 결선한 방식.

② V결선의 경우 유효 전력 P_v :

③ △결선의 경우 유효 전력 P_△ :

④ 출력비 :

57.7[%]

⑤ 이용률 :

86.6[%]

⑥ V결선은 변압기 사고시 응급조치 등의 용도로 사용된다.

(4) 불평형 3상 회로               [맨위로]

[1] Y결선 불평형부하의 회로

① 선전류 : 3상 교류회로에서 단자로부터 유입 또는 유출되는 전류

   

   

② 상전류 : 3상 교류회로에서 각 상에 흐르는 전류

[2] △결선 불평형부하의 회로

① 상전류의 크기 :

,

,

(5) 3상 전력             [맨위로]

[1] 3상 전력

: P=P_a +P_b +P_c [W]

- 평행부하인 경우 P=3P_p[W]

[2] 평형 3상회로의 전력

① 3상 전력 :

   

② Y결선시의 전력 : 

에서

③ △결선시의 전력 :

에서

[3] 피상전력과 무효전력

① 피상, 무효, 유효전력

a. 피상전력 :

b. 무효전력 :

c. 유효전력 :

② 3상전력사이의 관계 : 피상전력 :

[4] 3상전력의 측정

① 1전력계법 : P=3P₁ [W]

② 2전력계법 : P=P₁ +P₂ [W]

③ 3전력계법 : P=P₁ +P₂ +P₃ [W]

    평형회로는 물론 불평형 회로도 정확하게 측정이 가능.

(6) 회전자기장              [맨위로]

[1] 3상교류에 의한 회전자기장

(가) 회전자기장

① 자기장 : 자극에 대하여 자력이 작용하는 공간.

② 자기장의 회전속도 : N=60f [rpm]

③ 합성자기장의 세기 : h=h_a +h_b +h_c =3H_m/2 [AT/m]

(나) 회전자기장의 회전방향

① 회전자기장은 상순의 방향으로 회전.

② 상순을 바꾸면 회전방향이 역으로됨→교류전동기를 역회전시키는 경우에 이용.

[2] 2상교류에 의한 회전자기장

① 2상 교류 : 서로 의 위상차가 나는 2개의 교류전류.

② 합성자기장의 세기 : h=H_m [AT/m]

③ 자기장의 생성 : 콘덴서를 이용해서 위상차가 거의 π/2[rad] 되는 다른 회로에 의해 위상이 다른 2상 교류전류를 만들어 회전자기장을 만든다.

   

   

출처: <http://jojo.namoweb.net/elec-4/el-1-15.htm>