전기기사 전기기기 이론: 05-02 유도전동기 회전 속도와 슬립

전기기사 전기기기 이론 : 05-02 회전 속도와 슬립

유도 전동기의 회전 속도는 고정자의 회전 자기장 속도와 비교하여 항상 낮은 속도를 유지합니다. 이 속도 차이로 인해 슬립(Slip)이 발생하며, 슬립이 있어야 유도 전동기가 동작하게 됩니다. 이번 포스팅에서는 유도 전동기의 회전 속도와 슬립에 대해 자세히 설명하겠습니다.

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1. 회전 속도와 동기 속도

유도 전동기의 회전 속도는 고정자 자기장의 회전 속도, 즉 동기 속도와 다릅니다. 동기 속도는 전원 주파수와 극수에 의해 결정됩니다.

• 동기 속도((N_s)) 공식:
  $
  N_s = \frac{120 \cdot f}{P}
  $

  여기서,
  $f$ = 주파수 (Hz)
  $P$ = 극수

동기 속도는 고정된 값이지만, 실제 회전자 속도는 슬립이 발생하여 이보다 낮습니다.

2. 슬립(Slip)

슬립은 동기 속도와 실제 회전자 속도 간의 차이를 나타내며, 유도 전동기에서 필수적인 요소입니다. 슬립이 0일 경우 유도 전류가 발생하지 않아 전동기가 정지하게 됩니다.

• 슬립 공식:
  $
  S = \frac{N_s - N_r}{N_s} \times 100
  $

  여기서,
  $N_s$ = 동기 속도
  $N_r$ = 회전자 속도

슬립은 부하가 증가하면 증가하며, 유도 전동기의 속도와 토크 특성을 조절하는 중요한 요소입니다.

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3. 슬립과 토크 특성

유도 전동기에서는 슬립이 클수록 더 높은 전류가 유도되어 토크가 증가하게 됩니다. 따라서, 부하가 증가하여 회전자가 늦춰질수록 슬립이 증가하며, 전동기는 더 큰 토크를 발생시켜 부하를 견딥니다.

• 부하 증가 → 슬립 증가 → 토크 증가의 관계가 성립됩니다.

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4. 회전 속도와 슬립의 관계 이해하기

유도 전동기의 효율적인 운전을 위해 슬립과 회전 속도의 관계를 파악하는 것이 중요합니다. 이 관계를 바탕으로, 다양한 부하 조건에 맞는 전동기 제어와 운전이 가능해집니다.

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5. Q&A

Q1: 슬립이 증가하면 회전자의 속도는 어떻게 변하나요?
A1: 슬립이 증가하면 회전자 속도는 감소합니다. 이는 더 높은 전류가 유도되어 토크가 증가하는 효과를 일으킵니다.

Q2: 동기 속도는 무엇에 의해 결정되나요?
A2: 동기 속도는 전원 주파수와 극수에 의해 결정되며, 공식은
$
N_s = \frac{120 \cdot f}{P}
$
입니다.

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