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압축공기참고서

9. 전기용어 정리

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◆정격이란?

모터에 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 한것을 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.

◆출력이란?

① 모타가 단위 시간에 할 수 있는 일을 나타내며 회전수와 힘(토르크)을 곱한 값으로 결정된다.
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.

◆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. 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
전압(電壓) E (V) = 전류 I(A) X 저항 R(Ω)

◆전력 및 전력량이란?

① 전력
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.

◆직류, 교류란?

① 직류 (DC : Direct 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.

◆효율이란?

효율은 출력(MOTOR가 외부에 전달할 수 있는 일량)의 입력(MOTOR의 공급되는 전기 에너지의 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 권선 저항에 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.

◆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.
◆I P 보호등급