* 기종명의 □부는 "A"일 경우 Gear , "D"일 경우 D-Cut을 표시합니다. * 상기 data중 dimension의 ( )치수는 감속비 1:20 이상일 경우의 치수임. * 필요에 따라 전압 사양을 선정하여 개발 가능하며 rpm은 1800~5300rpm까지 개발 가능합. * 모타 효율 및 토르크는 전압이 높아질수록 상승하며 성신오토메이션에서는 DC 220V까지 가능합니다.
본 표준형외에 필요에 따라 특주품으로 개발 가능하며 개발에 따른 LOT 구성은 1LOT/50대 이상일때 가능합니다.
*
상기 data는 감속기 효율을 감하기 전의 data로 실제 적용시에는 일부 data 값보다 적게 나타날 수 있습니다.
*
상기 data중 torque가 일정 감속비부터 같은 값을 가지는 것은 감속기에 나타날수 있는 외부저항을 고려한 것으로 실제 data는 감속비에 비례하여 커지게 됩니다.
*
상기 표의 특성치는 무부하시 특성치로 부하시 부하량에 따라 다소 특성치가 차이가 있을수 있습니다.
*
180
색의 감속비는 Motor의 회전방향과 동일하고 표시하지 않은 부분의 감속비는 Motor 회전방향과 반대 방향입니다.
*
300
색의 감속비는 Gear Head와 Inter-Decimal Gear Head(중간감속기 1:10)를 함께 사용시의 감속비로 허용 Torque는 각 출력별 최고의 data와 동일합니다.
*
25W~40W까지의 Gear Type은 "L(비열처리)"로 기종명에 별도로 표시하지 않습니다.
결선도
* 주의 : MOTOR의 회전방향 교환은 완전히 정지한 후에 실시하여 주십시오.
MOTOR가 회전중에 회전방향을 교환할 경우 회전방향 전환에 시간이 걸리는 수도 있습니다.
모든 직권식 DC MOTOR에 공통적으로 적용
전동기사용 주위 온도와 전동기의 온도 상승
1. 절연 계급
MOTOR의 사용한계는 주위온도와 MOTOR의 온도상승에 의해 제한되며 각 절연 계급에 의한 MOTOR의 사용 온도 한계는 아래의 표와 같습니다.
절연 종류
내 용
허용최고온도
비 고
Y종
목면, 견, 지등의 재료로 구성. 바니스류에 함침 또는 기름에 침투 시키지 않은 것.
90°C
A종
목면, 견, 지등의 재료로 구성. 바니스류에 함침 또는 기름에 침투 시킨 것.
105°C
표준 단상MOTOR
E종
에나멜선용 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 면적층품, 종이 적층품.>
120°C
표준 삼상MOTOR
B종
마이카, 석면, 그라스 섬유등의 접착 재료를 이용하여 구성 한 것.
130°C
F종
B종과 같은 재료를 실리콘 알키드 수지등의 접착재료를 이용하여 구성 한 것.
155°C
H종
B종,F종과 같은 재료를 규소수지 또는 동등의 접착재료를 이용하여 구성 한 것.
180°C
C종
생마이카, 석면, 자기등의 단독적으로 구성 된 것 또는 접착재료와 함께 사용한 것.
180°C초과
2. 사용 주위 온도
MOTOR를 사용할 때에는 주위온도가 -10。C에서 +50。C의 범위에서 사용하는 것이 좋습니다. 사용 주위온도를 초과하는 장소나 SET에서 사용하는 경우에는 MOTOR를 운전 한 후의 온도 상승에 의한 온도가 주위 온도에 더 해져 MOTOR 권선 COIL의 절연 열화와 BALL BEARING의 수명이 현저하게 떨어지며 또한 주위온도가 너무 낮은 곳에서 사용하여도 주로 기동 특성이 문제되고 더불어 GEAR HEAD의 윤할 GREASE와 BALL BEARING GREASE의 주도가 저하되어 마찰 TORQUE의 증대로 인하여 기동이 되지 않거나 기동하는데 있어서 시간이 걸립니다.
3. MOTOR의 온도 상승
MOTOR의 운전중에는 MOTOR의 내부의 손실(철손, 동손 등)이 전부 열로되어 MOTOR의 온도가 상승 합니다. 따라서 MOTOR의 사용 및 정격은 그 발열에 의해 온도가 규정 이상으로 올라가지 않도록 정해져 있습니다. INDUCTION MOTOR(연속 운전 정격)는 운전 시작후 2∼3시간에서 온도가 포화되어 일정 온도가 되며 또한 REVERSIBLE MOTOR(30분 운전 정격)는 운전 시작후 30분에서 규정 온도 상승에 달하고 그대로 더 운전을 계속하면 온도 상승은 더욱 올라갑니다. 그러나 REVERSIBLE MOTOR를 부하 조건이나 운전 조건(ON - OFF 운전시) 등에 의하여 온도 상승이 규정 온도에 미달된다면 운전 시간을 연장하여 사용 할 수 있습니다. (STANDARD AC GEARED MOTOR의 REVERSIBLE MOTOR을 참조하십시오.)
4. MOTOR의 온도 상승 측정 방법
HOUSING(MOTOR CASE)의 중앙부에 온도타점계의 열전대(THERMOCOUPLE)를 부착하여 MOTOR를 운전시켜 HOUSING부의 온도가 포화되었을 때 온도를 측정하여 주위 온도와의 차를 온도상승이라 하고 단위는 deg로 하고 있으며 일반적으로 MOTOR에서 온도가 가장 높은 부분은 권선부 입니다. 권선부의 최고 허용 온도가 절연 재료의 종류에 의해 K.S규격으로 규정되어 있으며(상기의 표 "절연 계급에 따른 허용 최고온도" 참조) 일반적으로 E종 절연으로 120。C(주위 온도를 포함한 온도)로 되어 있습니다. MOTOR의 사용 주위 온도의 상한이 50。C이므로 권선부의 온도 상승은 70deg 이하로 관리되며 HOUSING(MOTRO CASE) 표면 온도는 권선부와 약10。C ∼ 30。C가 낮으므로 40deg ∼ 60deg가 됩니다. 전기 용품 안전 관리 법에 의하면 권선부 온도는 주위온도 40。C에서 75deg이하로 규제되어 있으며 허용되는 온도차(T)는 아래 기준표를 참조 바랍니다.
구 분
A종절연
E종절연
B종절연
F종절연
H종절연
온도계법
저항법
온도계법
저항법
온도계법
저항법
온도계법
저항법
온도계법
저항법
고정자권선
50
60
65
75
70
80
85
100
105
125
회전자권선
50
60
65
75
70
80
85
100
105
125
절연물이 근접한 철심
60
-
75
-
80
-
100
-
125
-
베어링
표면에서 측정시 40deg, 메탈에 온도계 소자를 매입하여 측정 할 때는 45deg
온도 상승을 구하는 계산법은 다음과 같습니다. deg(T) = R2 - R1 / R1 X (234.5 + T1) - (T2 - T1)
R1 : 온도상승 시험 전의 권선 저항 R2 : 온도상승 시험 후의 권선 저항 T1 : 온도상승 시험 전의 주위온도 T2 : 온도상승 시험 후의 주위온도 234.5 : 동선의 온도 계수
MOTOR를 빈번하게 기동, 정지하거나, 회전 방향을 교환하거나, BRAKE 장치에 의해 순간 정지를 빈번하게 반복하면 MOTOR의 온도 상승은 더욱 높아지며 MOTOR의 수명은 온도가 낮을수록 유리합니다. < MOTOR 운전중에 HOUSING(MOTOR CASE)의 표면 온도가 다소 높아지게 되고 경우에 따라서 90。C 정도 되는 경우가 있지만, 이상은 아니며 부주의로 MOTOR에 접촉한다든지 가연성 물질을 가까이 놓으면 사고를 초래 할 수 있으므로 주의하여야 합니다.>
5. 과열 보호 장치
① THERMALLY PROTECTED TYPE MOTOR은 사용 중에 과부하로 운전되거나, 어떠한 불의의 경우로 MOTOR가 정지되어 과열되었을 때 보호하기 위하여 온도 과열 보호 장치인 T/P(THERMAL PROTECTOR)를 권선부에 내장한 제품으로 UL 규격 인정품, 유럽 전압(220V ∼ 240V 50Hz)용 제품에는 과열 보호를 위하여 T/P가 반드시 내장되어 있어야 합니다. 이 T/P는 열을 감지하는 바이메탈을 채용하여 더욱 접점의 개폐 동작이 빠르며, 이상 온도시 회로를 차단 한후에 온도가 정상적으로 돌아오면 자동적으로 복귀하는 자동 복귀형 TYPE으로 일반적으로 T.I.사 제품의 120°C±5°C를 많이 사용하고 있습니다. UL규격 인정품은 NAME PLATE에 "THERMALLY PROTECTED"라고 표시되어 있으며 유럽 전압용 제품에는 과열 보호 장치 표시가 되어 있지 않지만 T/P가 내장되어 있고 내수용은 생산업체에 따라 다르나 대개 제품의 기종명 끝자리에 (T/P)라고 명기되어 있습니다. (SPG MOTOR의 경우) S8I25GB(T/P), S8R25GB(T/P), S8R25GB-E(T/P)···. ② IMPEDANCE PROTECTED TYPE MOTOR는 권선의 IMPEDANCE를 크게하여, MOTOR가 구속되었을 때에도 전류(입력)의 증가가 적도록 하여 온도 상승이 허용 최고 온도 이상 넘지 않도록 설계되어 있습니다. UL에서의 A종 구속시의 허용 최고 온도는 150°C이며 표시는 대개 MOTOR NAME PLATE에 "IMPEDANCE PROTECTED"라고 표시하고, 혹은 "ZP"라고도 표기하기도 합니다.
[전동기에 대한 이론적 해설]
전동기는 전원을 넣으면 전기 작용에서 발생되는 회전력을 축으로 다른 기계에 힘을 전달 시키는 작용을 하며 회전축과 직결시켜 어떤 구체적인 작용을 합니다. 전동기는 기기가 어떤 일을 할때 그 기기의 구동원이 되므로 사람으로 비유하자면 기기의 심장과 같은 중요한 역할을 하는 것으로 전동기의 간단한 정의는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 장치를 말합니다.
⼇ 전동기의 개요
1. 전동기의 종류
(1) 단상 전동기
단상 전원은 일반 가정용의 상용 전원으로 한상으로 되어 있으며 따라서 전원 자체만으로는 모타가 회전되지 않으므로 단상 전동기는 기동을 위한 분상 코일이나 콘덴서를 보조코일에 설치하거나 세이딩코일을 설치하여 기동 시킵니다.
(2) 삼상 전동기
삼상 전원은 공장등 동력으로 구분되고 전원의 각상의 전압 위상이 120°씩 틀어진 3개의 전원으로 되어있으며 모타에 직결하면 용이하게 회전 자계가 일어나 모타를 회전 시켜 사용할수 있으므로 고효율 및 비교적 높은 기동 TORQUE도 얻을수 있습니다.
2. 전동기란 무엇인가 ?
모타는 기기가 어떤 일을 할 때 그 기기의 구동원이 되는 것으로 전원을 넣으면 전기 작용에서 발생하는 회전력을 축(SHAFT)으로 꺼내어 다른 기계에 벨트 또는 GEAR를 통해 힘을 전달 시키는 작용을하며 회전축과 직결시켜 어떤 구체적인 작용을 하는 것으로 한마디로 전기 에너지를 기계 에너지(회전 에너지)로 변환하는 장치로 대부분의 기기의 심장과 같은 중요한 역할을 합니다.
3. 전동기의 회전 원리
(1)후레밍의 왼손 법칙
우측의 그림과 같이 자속이 있는 영구 자석에 자력선의 방향과 직각으로 도체를 넣고 이 도체에 화살표 방향으로 전류를 흘리면 도체는 힘을 받아 화살표 방향인 위 쪽으로 움직입니다. 이와 같이 자속과 전류와의 관계에서 발생하는 힘을 전자력 이라고 하고 이 세관계는 서로 직각으로 뻗어진 왼손의 엄지, 검지, 중지로 나타내며 이 작용을 발견 한 사람의 이름을 따서 후레밍의 왼손법칙이라고 합니다.
(2) 아라고의 원판
우측의 그림에서 영구 자석을 화살표 방향으로 이동 시키면 원판(도체)은 영구 자석이 이동하는 방향을 따라서 회전합니다. 전기적으로 설명하면 자석에 의한 자속이 자석과 함께 이동하므로 원판(도체)은 자속을 자르고 후레밍의 왼손법칙과 같은 결과가 되어 원판내에는 기전력이 유기되어 나선형 전류i가 흐르며 이 유기되는 나선형 전류(유도 전류)와 자속과의 관계에서 전자력F가 생겨 이것은 자석의 이동 방향과 같은 방향이되며 이것을 모타의 회전 원리인 아라고의 원판 이라고 불리웁니다. 이 아라고의 원판은 자속의 회전이 스테이터에서 만들어진 자계와 같고 원판(도체)은 회전자와 같으며 실제의 전동기는 이보다 회전력이 좋고 효율도 좋게 설계되어져 있습니다.
4. 단상 전동기의 회전 원리
우측의 그림과 같이 주권선과 보조권선을 가지고 있어 서로 전기각으로 / 2의 위치에 권선을 배치하고 있으며 보조권선과 직렬로 콘덴서를 접속하고 있습니다. 보조권선과 콘덴서가 기동장치이지만 콘덴서 운전형 모타의 경우 운전시에도 떨어지지 않고 통전을 하며 그래서 주권선의 전류 Im에 대한 보조권선의 전류 Ia가 / 2만큼 앞서게 흐릅니다. 주파수그림에서 주권선 전류 Im과 보조권선 전류 Ia와의 관계를 횡축은 시간으로 1주기분을 나타내고 있으며(주파수가 60Hz라면 1/60초를 나타냅니다.) 고정자의 권선의 예로 아래 우측그림과 같이 2극 콘덴서 모타의 권선 배치도를 나타내고 2극 콘덴서모타에서 주권선은 A와 B, 보조권선은 C와 D로서 A와 B 및 C와 D는 상대극으로 되도록 배치했습니다.
우측그림 권선 배치도에서의 正負와 이것과의 극성 관계를 결합 시키면 권선의 극성 변화은 시간 t1 - t2 - t3 - t4 - t5로 변화시키면 극성도 변화합니다. 권선 배치도 상에서 동심원으로 시간을 외주에서 변화하도 하면 시간 t1에 걸리는 보조권선 D의 S극은 시간t2에 걸리는 주권선 B의 위치에, 그리고 시간 t3에 걸리는 보조권선 C의 위치에, 순서로 이동하고 시간 t5가 1주기로 본래의 보조권선 D의 위치에 돌아옵니다. 다른 극(N극)도 같은 모양으로서 시계 방향으로 회전하기 때문에 회전 자계를 구성하는 것이 됩니다. 여기에서 주파수가 60Hz이면 1/60초가 되므로 1분간 회전자계의 회전수 Ns는 Ns = 60 X 60 = 3600[rpm]이 되며 이 회전수 Ns는 동기 속도라고 하며 유도 전동기의 회전자는 동기 속도보다 늦게 회전하고 그 늦은 율을 Slip s로 나타냅니다.
5. 전동기가 가지는 일반적인 특성
(1) TORQUE란?
모타의 토르크란 회전체를 돌리기 위한 회전력으로서 그 단위는 그람 센티미터(g-cm) 또는 키로그람 센티미터(Kg-cm)가 사용되며 미국의 경우 뉴톤 메타(N-m), 인치 온스(In-oz)로 사용합니다. 1Kg-cm의 토르크라는 것은 회전체의 반경이 1cm인 외주의 한 점에서 직각 방향으로 1Kg의 힘을 가한 경우의 회전력으로 토르크 T(Kg-cm)와 출력 P(KW)와의 관계와 회전수 N(rpm)과의 관계는 다음과 같습니다. T = 974 P/N (Kg-cm)
P : 정격출력 (KW) N : 회전수 (rpm)
① 시동 토르크 (STARTING TORQUE) 모타가 기동 할 때 발생되는 회전력으로 회전자 구속회전력 (LOCKED ROTOR TORQUE)이라고도 하고 기동 토르크라하기도 하며 이 회전력 보다 큰 힘을 모타에 가하면 모타는 회전되지 않습니다. ② 정격 토르크 (RATED TORQUE) 전동기의 정격 속도 시의 토르크로 이때 모타에는 정격 전압을 가해 정격 출력을 연속적으로 낼 때의 토르크라고 하며 정상 운전시에는 이토오크 이하에서 사용하며 전부하 토르크라고도 합니다. ③ 최대 토르크 (정동 TORQUE) 전동기가 낼 수 있는 회전력의 최대치로서 정동 회전력이라고도 하며 운전중에 최대 토르크 이상의 부하가 걸리면 전동기는 정지됩니다. ④ 정마찰 토르크 電磁 브레이크, 크러치 브레이크 등이 정지해 있는 상태에서 부하를 유지 할 때의 토르크입니다. ⑤ 허용 토르크 모타를 운전 할 때 사용 가능한 최대 토르크를 말하며 모타의 정격 토르크, 온도 상승, 조립된 기어 헤드 강도에 따라 한정됩니다.
(2) 회전수란?
① 동기 회전수 전원 주파수와 모타의 극수로 결정되어지는 회전수입니다. Ns = 120f / P (rpm)
Ns : 동기 회전수 (rpm) f : 전원 주파수 (Hz) P : 모타의 극수 120 : 정수 rpm : 1분 당 회전수 (Revolution Per Minute)
예) 전원 주파수가 50Hz에서 모타가 2극 인 경우 Ns = 120*50 / 2 = 3000 (rpm)이 됩니다. ② 무부하 회전수 모타 출력축에 무부하로 모타를 회전 시켰을 때의 회전수로 인덕션모타나, 리버시블모타에서는 동기 속도보다 약 20 - 60 rpm 정도 낮게 회전합니다. ③ 정격 회전수 모타에 정격 부하를 걸고 정격 출력을 낼 때의 회전수로 이때의 회전수가 최적인 회전수로 동기 전동기의 경우에는 동기 회전수가 정격 회전수입니다. ④ SLIP 회전수를 다른 방법으로 표현하는 것이며 다음 식으로 표시합니다. S = Ns - N / Ns 또는 N = Ns X (1 - S)
모타에 정해진 사용 조건에 적합하도록 설계되어 있는 것으로 그 사용 조건에 맞았을 때의 사용 한도를 정격이라고 하며 출력에 대한 사용 한도 및 전압, 전류, 회전수, 주파수등을 지정합니다. 그것은 정격 출력, 정격 전압, 정격 전류, 정격 회전수, 정격 주파수라 칭하며 정격에는 연속 정격, 단시간 정격, 반복 정격 등이 있습니다. ① 연속 정격 지정된 조건에서 계속하여 사용 할 때 규정된 온도 상승과 제반 조건을 초과하지 않고 연속 사용 가능 한 것을 연속 정격이라 합이다. ② 단시간 정격 지정된 조건으로 규정된 시간동안 운전 할 때에 규정된 온도 상승등 제반 조건을 초과하지 않고 사용하는 것을 단시간 정격이라고 하며, 5분, 10분, 15분, 30분, 1시간, 2시간의 6가지를 표준으로 합니다. ③ 반복 정격 지정된 조건에서 일정한 부하로 운전과 정지를 주기적으로 반복 사용 할 때에 규정된 온도 상승 등 기타의 제반 조건을 초과하지 않는 정격이다.
(4) 출력이란?
① 모타가 단위 시간에 할 수 있는 일을 나타내며 회전수와 힘(토르크)을 곱한 값으로 결정되며 이 정격 출력 값을 모타에 표시합니다. 출력 = 1.027 X 10-5 X T X N (Watts)
1.027 : 정수 T : Torque (g-cm) N : 회전수 (rpm)
출력의 단위로는 Watts와 마력으로 표시하며 1마력(HP)은 746(W)입니다. ② 정격 출력 지정된 전압, 주파수의 조건에서 연속적으로 발생되는 출력으로 이 지정된 전압, 주파수를 정격 전압, 정격 주파수라 하고 이 정격 출력을 일반적으로 출력이라 합니다.
(5) 전압, 전류, 전기저항이란?
① 전압 물은 수위가 높은 곳에서 수위가 낮은 곳으로 흐릅니다. 이 경우 수위의 차를 낙차라고 하며 메타(m)로 표시하고 전기 현상에서는 물의 낙차에 상당하는 것을 전위차 또는 전압이라고 하여 단위를 볼트(V)로 표시하고 이것을 재는 것을 전압계라고 합니다. ② 전류 물이 수위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐를 때 물은 연결된 수로를 타고 흐르게 됩니다. 이 경우를 전기 현상으로 나타내면 수로를 전기 회로라 하며 물이 흐르는 것, 즉 수류를 전류라고 하고 물이 수위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 것과 같이, 전류도 고전위에서 저전위쪽으로 흐릅니다. 전기가 움직이는 빠르기는 1초에 지구를 7바퀴 반이라고 하는 상당한 속도이며 단위는 암페어 (A)라고 표시하며 이것을 재는 것을 전류계라고 합니다. ③ 전기 저항 (저항) 물의 유량(流量)은 같은 수압에도 수로의 내부에 凹凸 등의 형상이나 수로의 형태의 따라, 재질의 종류에 의해 크게 달라집니다. 이를테면 내면에 凹凸이 많을 경우 단면적이 작은 경우 또 수로위 길이가 길 때에는 장해가 되는 저항으로 인해 유량(流量)은 작게 되는 것처럼 전기의 저항도 전기 회로의 성질에 따라 회로에 흐르는 전류의 크기을 변화 시키며 이것을 전기 저항이라고 하고, 간단하게 저항이라고 부르며 단위는 옴(Ω)으로 표시합니다. 저항의 크기는 도체의 재질에 따라 다르고 재질이 일정하면 길이에 비례하고 단면적에 반비례 합니다.
(6) OHM의 법칙이란?
전압, 전류, 저항의 사이에는 다음과 같은 관계가 있고 그 관계를 OHM의 법칙이라고 합니다.(직류의 경우) 전류(電流) I (A) = 전압 (V) / 저항(Ω) 저항(抵抗) R (Ω) = 전압 (V) / 전류 (A) 전압(電壓) E (V) = 전류 I(A) X 저항 R(Ω)
(7) 전력 및 전력량이란?
① 전력 우리 옛 조상들의 지혜의 산물인 물래방아는 물을 높은 곳에서 낮은 곳으로 흘려 수차에 닿아 이것을 돌려 쌀을 찧는 것처럼 수차를 돌리는 일을 수력이라 하고 그 힘은 수량 X 낙차에 의해 결정되며 전기에서도 마찬가지로 일을 시킬 때에는 전력이 필요합니다. 전력이란? 전기가 단위 시간 (Sec)에 하는 일 (Joule)의 단위로서 왓트(W) = Joule / Sec 또는 키로 왓트(KW)로 표시하며 직류에서는 전력(W) = 전압 (V) X 전류(A)로 나타내지만 교류의 경우에는 전압도 전류도 시간과 함께 변화하고 위상의 관계로 인하여 일에 관계하지 않는 전류도 있기 때문에 간단하게 전압과 전류의 적으로는 나타낼 수 없으며 교류의 경우는 다음의 식으로 나타냅니다. 전력 (W) = 전압 (V) X 유효전류 (A) ② 전력량 전력량이란 단위 시간의 전력의 총량을 말하며 전력량 [Wh(왓트아워)] = 전력(W) X 시간(h) 으로 나타내고 1W의 전력이 2시간 일하면 2Wh로 표시합니다.(실제에는 1,000배의 KWh를 사용합니다.) 전력과 전력량의 관계는 전력 (W)는 전압 (V)에 전류 (A)를 곱한 면적으로 나타내며, 전력량은 그 면적에 시간(h)을 곱한 체적과 같은 것입니다.
(8) 직류, 교류란?
① 직류 (DC : Derect Current) 직류에는 전지와 같이 (+)극과 (-)극이 항상 일정한 전원에서 흘러내는 전류로 전류의 방향은 불변이고 크기도 일정하며 전압의 방향도 일정합니다. 직류 발생 장치로서는 건전지, 축전지, 직류 발전기의 각종 정류기 등이 있습니다. ② 교류 (AC : Altenating Current) 교류는 직류와 달라서 (+)극과 (-)극이 일정한 시간적 주기를 가지고 서로 교차되도록 전원에서 흘러내는 전류로 전류 및 전압의 방향도 값이 일정한 주기를 가진 정현파가 되어 변화하는 것으로 정확히 시계의 추가 일정의 리듬으로 좌우로 왔다갔다하고 있는 것과 같습니다.
(9) 주파수란?
주파수는 교류가 1초간에 반복한 주기의 수로 단위는 헬스(Hz)로 나타냅니다. 우측그림의 정현파로서 설명하면 A1에서 화살표 방향으로 일주하고 다시 그 위치 A5까지 왔을 때 이것을 1사이클(Cycle)이라고 하고 전기각으로는 360°가 됩니다. 우리 나라에서는 60Hz의 주파수가 표준으로 채용되고 있으며, 이것은 1초간에 60회 전류의 방향이 (+)에서 (-)로 변할 때 일시적으로 전원은 정지하는 형태가 되어 전등은 1초간에 120회가 꺼졌다 켜졌다 하지만 교류의 점멸은 빠른 속도이므로 사람의 눈으로 판별은 곤란합니다.
(10) 효율이란?
효율은 출력(MOTOR가 외부에 전달할 수 있는 일량)의 입력(MOTOR의 공급되는 전기 에너르기의 총량으로 MOTOR 스스로 소비하는 손실과 출력과의 합계)에 대한 비율이므로 다음과 같이 나타냅니다. 효율 (%) = 출력 / 입력 X 100 다른 방법으로는 효율 (%) = 입력 - 손실 / 입력 X 100 효율 (%) = 출력 / 출력 + 손실 X 100 MOTOR의 효율은 대용량의 것일수록 좋고 소용량의 것일수록 나쁘며 표준 농형 삼상 MOTOR의 효율은 약 75% ∼ 85% 전후이고 100W 이하의 단상 MOTOR에 있어서는 대개 50% 전후입니다. 또 손실은 MOTOR 내에서 열, 진동, 소음 등의 에너지(열)로 바뀌고 MOTOR에 있어 대부분 유익하지 않은 요소이므로 이 손실은 될 수있는한 최소로 해야하며 손실에는 다음과 같은 것이 있습니다. ① 무부하손 부하의 대소에 관계없이 일정하게 볼 수 있는 손실입니다. ·전기적 손실 철손과 동손으로 나누어지며 철손은 고정자와의 철심에 의한 손실이며, 동손은 고정자와 회전자의 권선저항에 의한 손실입니다. ·기계적 손실 축수의 마찰손, 냉각용 통풍선의 풍손 및 권선형의 경우에는 브러쉬의 마찰손 등으로 이것들은 회전수의 비례하여 크게 됩니다. ② 부하손 부하를 걸었을 때의 손실로서 고정자 및 회전자 권선 중 동손이 주가 되는 것입니다.
(11) 역율이란?
역율이란 전압과 전류와의 위상차 이를테면 파형의 차이의 크기를 나타내는 계수라고 말 할 수 있습니다. 일반적으로 역율이 큰 것이 무효 전력이 작아 경제적이며 MOTOR의 경우도 위상차(파형의 차이)는 있어 그것은 보통 전류의 위상이 전압의 위상에 늦게 되어 여기서 MOTOR의 회로에 전류의 위상을 앞서게 하는 진상용 콘덴서등을 사용하여 파형의 차이를 적게하여 역율을 개선하는 방법도 있습니다. 일반적으로 MOTOR의 용량이 클수록 역율은 좋고, MOTOR의 용량이 적을수록 역율은 작아 나빠지게 되며 같은 용량이라면 극수가 증가할수록 무부하 전류도 증가하여 역율도 작게되어 나빠지는 것이 보통 입니다.
UPS 개요
■ 일반사항
1. 적용범위
본 사양서는 주전산기 및 주변기기에 설치되는 정지형 무정전 전원장치에 대해 적용하며 예비전원을 사용함에 따라 이에 수반되는 전압변동 및 주파수변동, 순간정전등에 유발되는 전원을 수전하여 항상 부하에 정전압 정주파수 무정전상태인 양질의 교류전원을 공급하고 정전시에는 축전지로부터 전원을 공급하는 on-LINE 방식의 무정전전원장치 (UPS / CVCF)로서 다음 기술사양에 따라 설계 제작되어야 한다.
2. 적용규격
- K.S : Korea Industry Standards - ANSI : American National Standards Institute - IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers
3. 환경조건
가. 주위온도 : 0 - 40℃ 나. 상대습도 : 90% 이하 (Non-Condensing) 다. 표 고 : 해발 1000m 이하 라. 설치장소 : 옥내
4. 구성구분 본 제품은 다음과 같은 부분으로 구성한다.
가. 입력변압기 나. 정류부 (순변환부) 및 충전부 다. 인버터부 (역변환부) 라. 출력변압기 마. 동기절체부 바. 제어회로부 사. 디지탈 디스플레이 운영반
5. 동작기능
가. 정상상태 상용 전원을 받은 정류부 및 충전부는 교류를 직류로 변환시켜 역변환부를 통하여 부하에 안정된 교류 전원을 공급하고, 동시에 축전지를 충전할 수 있도록 제작한다.
나. 정전상태 상용전원이 차단되면 평상시 충전부에 의해 충전되었던 축전지에서 직류전원이 역변환부에 공급되므로 무정전 상태로 방전시간 동안 안정된 교류 전력을 공급한다.
다. 정상복귀 차단되었던 상용전원이 다시 정류부 및 충전부에 공급되면 축전지의 방전이 자동으로 멈추고 상용전원은 정류부 및 충전부에 공급되므로 무순단으로 부하에 양질의 전원을 공급하게 되고 동시에 방전된 축전지를 재충전 한다.
라. By-pass 운전시 역변환부의 전압과 상용전원을 자동 동기 시키는 방식으로 장비의 고장 및 과부하로 인한 역변환부 자동 Shut down시 동기절체 스위치를 통하여 무순단으로 절체되어 부하에 전원을 공급한다.
■ 구성내용
가. 입력변압기 (INPUT TRANSFORMER) 입력변압기는 고효율로 제작되며 역변환부의 공급전압과 축전지의 충전전압에 부합되고 충전전류와 역변환부의 정격전류의 합이 되는 충분한 용량으로 제작한다. 나. 순변환부 및 충전장치 (RECTIFIER / CHARGER) THYRISTOR MODULE, 방열판, 콘덴서, 조립용 부품등으로 구성되며 전파 정류 회로를 이용한 정류부로써 교류를 직류로 변환시켜 역변환부에 공급함과 동시에 충전장치는 축전지를 최적의 조건으로 총전시키는 기능으로 제작 한다. 또한 정류회로에 의해 변환된 직류전압에는 RIPPLE 성분이 포함되어 있으므로 휠터회로를 통하여 RIPPLE 전압을 여과하여 양질의 직류 전압으로 만들도록 설계 제작한다.
다. 역변환부 (INVERTER) IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 모듈, 방열판, 각종조립용 부품으로 구성된 고주파스위칭 방식으로 정류부로부터 정류된 직류 전원을 IGBT 모듈에 공급하고 연산회로부터 정현파를 검출하는 펄스폭변조 (SINE WAVE PWM)방식의 INVERTER로서 직류 전원을 안정된 교류전원으로 변환시켜 부하에 전원을 공급하며 본 장치를 보호하기 위해 직류 입력측에 반도체 보호용 고속 FUSE를 구비 하여야 한다. 라. 출력변압기 변압기는 1차측 권선은 INVERTER에 연결되고 2차측 권선은 출력측과 연결되는 복권 변압기로서 누설리액턴스 성분을 함유하도록 되어 있는 특수한 구조로 되어 있으며 출력 FILTER기능을 포함한 방식으로 고주파성분을 극소화 시키며 장비의 효율을 극대화 시키도록 설계 제작한다. 마. 동기절체부 INVERTER 고장및 과부하시를 대비하여 By-pass(상용전원)와 인버터측에 SCR로 구성하여 연동 동작되도록 하는 구조로서 위상차에 의해 발생되는 돌입전류를 방지하기 위하여 순수한 반도체 소자로 구성되어 있으며 과부하로인하여 BYPASS LINE 으로 절체된 경우 과부하상태가 해제되면 INVERTER로 원상복귀 함으로써 부하는 양질의 안정된 INVERTER 전원을 공급받도록 설계 제작한다. 바. 제어회로부 논리회로를 구동하기 위한 보조전원기 및 역변환부의 제어부와 상태표시 경보부, 동기절체 제어부 등으로 구성되며 POWER SUPPLY는 축전지에서 직접 공급 받아 고성능 스위칭 방식에 의한 DC/DC CONVERTER방식을 사용함으로써 절체 또는 가동시 오동작이 배제되고 본장치 내부에서 발생되는 과도전압 및 순간정전시에도 제어회로가 안정되게 동작되도록 설계되어 있다.
사. 디지탈 디스플레이 운영반 운영판넬은 기기의 원활한 운영을 위하여 전면 상단에 설치하여 상태감시가 용이하며, 다음과 같은 기능으로 구성되어 있다.
계측 상태
상태 표시
조작 스위치류
▶ 교류 입력전압 ▶ 교류 출력전압 및 전류 ▶ 축전지 전압
▶ 교류 입력전원 입전 ▶ 인버터 동작 ▶ By-pass 운전 ▶ UPS 이상 (경보)
▶ 입력 회로차단기 (CBI) ▶ 축전지 회로차단기 ▶ 인버터 동작보턴 ▶ 인버터 정비 ▶ 경보조건해제 SWITCH .... (RESET)
■ 전기적 특성
구 분
전기적 특성
비 고
일반사양
냉각방식
강제공냉식
사용정격
100% 연속
인버터제어방식
IGBT를 이용한 정현파 PWM방식 고주파(20kHz) 수시 제어
입력전압
상 수
1Ø ,3Ø
정격전압
110V 220V, 380v, 440V ±5%
정격주파수
50㎐ / 60㎐ ±5%
출력전압
상 수
1Ø ,3Ø
정격전압
110V, 220V, 380V, 440V
INVERTER 구동시
과도전압변동
±1% 이내
입력전압변동시 정전시
응답속도
20mS 이내
50⇔100% 부하변동시
과부하내량
120% 10분
출력전압조정
±5% 이상
파형의율
THD 3% 이내 (TOTAL)
역 률
0.8LAG
소 음
60㏈ 이내
사방 1.5M 측정
효 율
85%
동기절체
동기절체시간
4mS 이내
절체조건
INVERTER고장시, 과부하시, 수동절체
축전지
축전지의 종류
MF BATTERY
정전보상시간
구매시 지정
수 량
16CELL
정격전압
194V
충전전압
210V
최저전압
172V
절연특성
절연내압
AC1500V 60㎐로 1분간 견딜것
제어회로, 반도체소자. 콘덴서류 및 NOISE FILTER류제외
절연저항
DC550V MEGGER로 측정시 5㏁이상
온도상슬
변압기 및 리액터류
140DEG 이하
반도체 소자
80DEG 이하
기타
- 입ㆍ출력 전압은 선택사양입니다 - 본 사양의 Model 및 크기는 선택 사양에 따라 변경될 수 있습니다. - 선택 사양 (정전보상 시간연장, Battery 내ㆍ외장, 기타사양)
■ 재료 및 구조
가. 실내거치형으로 내부회로 점검 및 보수가 용이하고 방열통풍이 잘 되도록 설계 제작 되어야한다.
나. 본 장치에 사용되는 전기용품 재료는 품질이 양호하고 절연도가 높은 제품 또는 동등 이상의 제품을 사용하여야 하며 모든 제어용 계전기류는 접촉불량을 방지하기 위해 먼지 방지용 커버를 구비하여야 한다.
다. 키보드를 포함한 운용상태 및 경보표시 장치는 단일 유니트로 제작하여 함체 전면상단에 견고히 부착시켜 조작과 판독이 쉽게 되어야 한다.
라. 주요 전원회로에는 회로차단기 및 각종 보호용 휴즈와 자동충전류 제한회로등의 보호기능이 구비되어야 한다.
마. 입, 출력 및 바이패스와 축전지 단자는 해당 용량에 충분히 견딜 수 있으며 함체 후면 및 전면하부에 견고히 부착되어야 한다.
바. 각종 주회로 및 제어회로 배선은 충분한 절연과 용량을 갖는 것으로 사용하였으며 접속부위는 터미널을 사용하여 견고히 부착할 것.
사. 외함의 두께는 2.2mm이상의 냉각압연 강판을 사용하였고 외함의 골은 조립식후레임을 이용하여 충분한 기계적 강도를 이길 수 있도록 하여야 한다. 외함의 표면은 방청도료로 처리한 후 미려하게 에나멜 소부도장하여야 한다.
■ 검사항목
1) 입력전압 변동시험 2) 출력전압 안정도 시험 3) 출력파형왜율 측정시험 4) 상태표시 및 경보표시 기능시험 5) 바이패스 전환기능 시험 6) 출력주파수 안정도 시험 7) 과도전압 특성시험 8) 부하시험 및 종합효율 측정 9) 계측요소 기능시험 10) 절연시험 11) 소음 측정
■ 검사와 시험
1) 제품의 검사 및 시험은 본 사양에 명시된 제반의 전기적 특성과 기능 및 구성에 관하여 검사 및 시험 2) 제작자는 제작 완료후 자체시험을 필하여 소비자 요구시 성적서를 제출하여야 한다. 3) 본 사양에 명시되지 않은 사항은 전기 공작물 규정에 의한다.
■ 하자 보증기간
1) 설치 완료후 제작부실로 인하여 발생하는 하자는 무상으로 원상복구 하여야 한다. ....(단, 사용자 부주의는 제외) 2) 2년간의 하자기간을 둔다. 3) 하자보증기간 이후 정비 보수기간을 계약 체결할 수 있다.
T)는 아래 기준표를 참조 바랍니다. 
T) = R2 - R1 / R1 X (234.5 + T1) - (T2 - T1)
/ 2의 위치에 권선을 배치하고 있으며 보조권선과 직렬로 콘덴서를 접속하고 있습니다.
/ 2만큼 앞서게 흐릅니다.
