3상 모터(3Phase Motor)의 Y-△결선

3상 모터(3Phase Motor)의 Y-△결선

 

 

 

1. 3상(Phase)모터의 특징

- 3상유도전동기는 전동기의 내부결선이 와이(Y) 또는 델타(Delta,△) 결선으로 이루어집니다.

- 외부의 (전동기전원(리드)선) 결선방식 따라, 전동기 내부 결선이 Y 또는 △ 가 됩니다.

 

 

2. Y 결선

1) Y 결선의 특징은 상전류는 선전류와 같고, 각 상전압은 선간전압의 1/√3 배 입니다.

2) Y 결선이라는 어원은 처음 Star 결선으로 불리우다가 결선 3상 대칭 교류회로에서의 Star 결선이 Y모양으로 보여 Y 결선이라고 불이게 되었다.

3) 낮은 용량(약 5.5KW이하) 및 고압 전동기에 주로 적용하는 직입 기동방식의 결선

 

· 중성선: Y 결선은 세 개의 요소가 별 모양으로 연결되어 있으며, 각 요소는 한 쪽 끝으로 연결되고, 다른 쪽 끝은 공유되어 중성선이 형성됩니다. 중성선은 회로의 중간 지점이며, 전력 시스템에서 중요한 역할을 합니다.

· 단상 전력: 세 개의 요소를 단상 전력으로 변환합니다. 즉, 세 개의 입력 전압이 Y 연결을 통해 단상 출력 전압으로 변환됩니다. 이는 일반적으로 단상 전력 소비 장치에 전원을 제공하기 위해 사용됩니다.

· 저항 및 임피던스 분배: 전류 및 전압을 균등하게 분배하여 회로에 부하를 분산시킵니다. 각 요소는 별도의 전류를 흘려 보내고, 전압은 중성선을 통해 분배됩니다. 이는 전력 시스템의 안정성과 효율성을 향상시킵니다.

· 중성점 접지: 중성점이 접지되는 경우가 일반적입니다. 이를 통해 회로의 안정성을 높일 수 있으며, 지속적인 전류 흐름을 보장합니다. 또한, 중성선은 불균형한 상황에서 회로를 보호하는 역할도 합니다.

· 삼상 전력 변환: 삼상 전력 시스템에서 사용됩니다. 세 개의 요소를 별 연결하여 삼상 전압을 생성하며, 이를 통해 삼상 전력 소비 장치에 전원을 제공합니다.

· 전압 변환비: 입력 전압과 출력 전압 사이에 변압 비율을 가지고 있습니다. 요소의 저항 또는 임피던스 값에 따라 변압 비율이 결정됩니다.

 

3. △결선

1) △ 결선의 특징은 상전압과 상간전압은 같고, 각 선전류는 상전류의 1/√3 배 입니다.

2) 직입 기동 방식에 사용됨

 

· 선간 전압: △ 결선은 선간 전압을 생성합니다. 세 개의 요소가 △ 모양으로 연결되어 있으며, 각 요소의 한 쪽 끝은 다른 요소의 끝과 연결되고, 나머지 한 쪽 끝은 중점으로 연결됩니다. 이 중점에서 발생하는 전압은 선간 전압으로 알려져 있습니다.

· 삼상 전력 시스템: 주로 삼상 전력 시스템에서 사용됩니다. 삼상 전력은 세 개의 전압 신호가 120도의 위상 차이를 갖고 생성되며, △ 결선은 이러한 세 개의 전압을 제공하기 위해 사용됩니다.

· 전류와 전압 변환: 세 개의 요소를 선간 전압으로 변환합니다. 입력 전압이 세 개의 요소에 가해지면, △ 연결을 통해 선간 전압을 출력으로 얻을 수 있습니다.

· 전압 변환비: 입력 전압과 출력 전압 사이에 변압 비율을 가지고 있습니다. 세 개의 요소의 임피던스 값에 따라 변압 비율이 결정됩니다.

· 고전압 전송: 고전압 전송에 사용될 수 있습니다. 선간 전압은 상대적으로 높은 전압을 생성하므로 원격 지역으로의 전력 전송에 효과적입니다.

· 간편한 설치: 설치가 상대적으로 간단합니다. 세 개의 요소만 연결되어 있으며, 중점이 접지되지 않아도 되므로 설치와 연결에 편리합니다.

 

 

4. Y-△결선

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1) 일반적으로 많이 적용하는 결선 방식으로 Y는 기동에 △는 운전에 적용하는 결선방식입니다.

2) Y 기동시 내부결선이 Y가 되게 결선하면, 선전압의 1/√3이 1 개의 상(Phase)에 걸리고 되고, 이때 기동전류는 △일때 보다 1/3 로 줄어드는 원리를 이용한 것입니다.

 

· 전류와 전압 변환: Y-△ 연결은 주로 세 개의 저항 또는 임피던스 요소를 변환하는 데 사용됩니다. Y 연결은 세 개의 요소를 단상 전압으로 변환하고, △ 연결은 세 개의 요소를 삼상 전압으로 변환합니다.

· 중성선 또는 접지: Y 연결에서는 세 개의 요소의 한 쪽 끝이 중성선으로 연결됩니다. 중성선은 회로의 중간 접점이며, 전력 시스템에서 중요한 역할을 합니다. △ 연결에서는 중점이 접지점으로 사용됩니다.

· 삼상 전력 시스템에서 사용: 삼상 전력 시스템에서 사용됩니다. 삼상 전력은 삼상 발전기에서 생성되며, 전력을 효율적으로 전달하기 위해 Y-△ 변압기를 사용하여 변환되고 분배됩니다.

· 대용량 모터 회로에 사용: 대용량 모터의 회로 구성에도 사용됩니다. 대용량 모터는 삼상 전력을 필요로 하며, Y-△ 연결을 통해 전원을 제공받습니다.

· 전류와 전압의 관계: 전류와 전압 사이에 변환 관계가 있습니다. Y 연결에서는 선전류와 선간 전압 사이에 변환 관계가 있고, △ 연결에서는 선전류와 선간 전압 사이에 변환 관계가 있습니다.

· 효율과 부하 분산: 전력 시스템에서 효율적인 전력 분배와 부하 분산에 기여합니다. Y-△ 변압기를 사용하면 전력 손실을 줄이고, 부하를 고르게 분산시킬 수 있습니다.

 

 

5. 주의 사항

1 ) 전동기 사용자 입장에서는 직입기동(리드선3가닥)일 경우, 내부결선의 형태가 중요하지 않으나, 양전압(220/380V) 이나 Y-△기동시에는 전원 결선에 유의 해야 합니다.

2) △결선을 Y결선으로 잘못 결선하여 운전하면 입력전압이 1/√3으로 줄어들고 기동토오크도 낮아져 출력이 작게 되어 과열로 인한 코일 소손이 발생 될 수 있습니다.