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1 제정기술표준원고시제 호 ( ) 개정기술표준원고시제 호 ( ) 전기용품안전기준 K [KS C IEC 2002] 회전기기 제 4 부 : 동기기특성값측정방법

2 목차 제 1 장 - 범위와목적 쪽수 서문 1 1. 범위 1 2. 목적 1 제 2 장 - 일반사항 3. 일반사항 1 제3장 - 용어와결정방법 4. 직축동기리액턴스 X d 3 5. 단락전류비 k c 4 6. 횡축동기리액턴스 X q 4 7. 직축과도리액턴스 X d' 4 8. 직축초기과도리액턴스 X d '' 4 9. 횡축초기과도리액턴스 X q '' 역상리액턴스 X 역상저항 R 영상리액턴스 X 영상저항 R 포티어리액턴스 X p 전기자와여자권선직류저항 R a 와 R f 정상전기자권선저항 R 직축과도개방회로시정수 τdo' 직축단락회로시정수 τd' 직축초기과도단락회로시정수 τd'' 전기자단락회로시정수 τa 가속시간 τj 저장에너지정수 H 정격여자전류 I fn 정격전압변동 ΔU n 9 제4장 - 시험의설명과이시험으로부터기기수치의결정 25. 무부하포화시험 연속 3상단락회로시험 무부하포화와연속 3상단락회로특성으로부터수치의결정 영역률에서과여자시험 영역률에서 ( 과여자 ) 정격전류와정격전기자전류에대한여자전류의결정

3 30 무부하와연속 3상단락회로특성으로부터또는영역률 ( 과여자 ) 에서정격전압과정격전기자전류에대응하는여자전류로부터포티어리액턴스의결정 포티어도표으로정격여자전류의결정 ASA도표에의한정격여자전류의결정 스웨디쉬도표에의한정격여자전류의결정 음여자시험 음여자시험으로부터 Xq의결정 저슬립시험 저슬립시험으로부터 Xq의결정 부하운전시부하각 δ를측정하는방법 부하운전시부하각 δ를측정하는방법으로부터 Xq의결정 돌발 3상단락회로시험 돌발 3상단락회로시험으로부터수치의결정 전압회복시험 전압회복시험으로부터수치의결정 전기자권선계자축에대한횡축위치에서와직축위치에서회전자에인가된전압시험 전기자권선계자축에대한횡축위치에서와직축위치에서회전자에인가된전압시험으로부터수치의결정 회전자가임의의위치에있을때인가전압시험 회전자가임의의위치에있을때인가전압시험으로부터수치의결정 선간연속단락회로시험 선간연속단락회로시험으로부터수치의결정 역상시퀀스시험 역상시퀀스시험으로부터수치의결정 상에단상전압인가시험 상에단상전압인가시험으로부터수치의결정 선간과선-중성점간연속단락회로시험 선간과선-중성점간연속단락회로시험으로부터수치의결정 전압-전류계법과브리지법에의한직류권선저항측정 전압-전류계법과브리지법에의한직류권선저항측정으로부터권선직류저항결정 전기자권선이개방되었을때계자전류감쇄시험 전기자권선이개방되었을때계자전류감쇄시험부터 τ' do 의결정 전기자권선이단락되었을때계자전류감쇄시험 전기자권선이단락되었을때계자전류감쇄시험으로부터 τ' d 의결정 매달린회전자진동시험 매달린회전자진동시험으로부터 τj와 H의결정 보조추스윙시험 보조추스윙시험으로부터 τj와 H의결정 무부하지연시험 무부하지연시험으로부터 τj와 H의결정

4 68 전동기로작동하는동기기기일때기계적으로연결된기기들의부하상태지연시험 전동기로작동하는동기기기일때기계적으로연결된기기들의부하상태지연시험에서 τ j 와 H의결정 발전기로작동하는기기에서부하제거후의가속시험 발전기로작동하는기기에서부하제거후의가속시험에서 τ j 와 H의결정 기기의시험값을이용한계산으로부터수치의결정 37 표 I 38 부속서 A - 시험에의한동기기기수치를결정하기위한확인되지않은시험방법 40 A1. 범위 40 A2. 대상 40 A3. 일반사항 40 시험적연구의용어와방법 A4. 정격전기자단락회로전류에일치하는여자전류 (i fk ) 41 A5. 직축동기리액턴스 X d 41 A6. 횡축동기리액턴스 X q 41 A7. 직축과도리액턴스 X' d 42 A8. 횡축과도리액턴스 X' q 42 A9. 횡축초기과도리액턴스 X'' q 42 A10. 역상리액턴스 X 2 42 A11. 전기자-누설리액턴스 X σ 42 A12. 동기전동기의기동임피던스 Z st 43 A13. 직축과도개방회로시정수 τ' do 43 A14. 직축과도단락회로시정수 τq 43 A15. 횡축과도개방회로시정수 τ' qo 43 A16. 횡축과도단락회로시정수 τ' q 44 A17. 직축초기과도개방회로시정수 τ'' do 44 A18. 횡축초기과도개방회로시정수 τ'' qo 44 A19. 횡축초기과도단락회로시정수 τq 44 A20. 직축개방회로여자권선시정수 τfdo 45 A21. 직축개방회로등가댐퍼회로시정수 τkdo 45 A22. 직축단락회로여자권선시정수 τfd 45 A23. 직축단락회로등가댐퍼권선시정수 τkd 45 A24. 주파수응답특성 46 시험의설명과시험에서의수치와특성의설명 A25. 영역률과다양한전기자전압에서과여자시험 47 A26. 단락전류로유지되는정격전기자에일치하는여자전류의결정 (i fk ) 47 A27. 상변이시험 47 A28. 상변이시험으로부터수치의결정 1) 48 A29. 극저-슬립시인가된저전기자전압의단선시험 48 A30. 극저-슬립시인가된저전기자전압의단선시험으로부터수치의결정 49 A31. 기기가부하중비동기적으로작동할때, 저전기자단선시험

5 A32. 기기가부하중비동기적으로작동할때, 저전기자단선시험으로부터수치의결정 51 A33. 저전압부하운전시기계의돌발단락회로시험 52 A34. 저전압부하운전시기계의돌발단락회로시험으로부터수치의결정 52 A35. 돌발선간단락회로시험 53 A36. 돌발선간단락회로시험로부터역상리액턴스의결정 53 A37. 전원으로부터분리된후갑작스럽게인가된단락회로시험 54 A38. 전원으로부터분리된후갑작스럽게인가된단락회로시험으로부터수치의결정 54 A39. 회전자가제거된상태에서인가전압시험 54 A40. 인가전압시험으로부터수치의결정 54 A41. 회전자구속시험 55 A42. 회전자구속시험으로부터초기기동임피던스의결정 56 A43. 전기자권선의개방회로시갑자기인가된여자시험 56 A44. 전기자권선의개방회로시갑자기인가된여자시험으로부터 τ' do 의결정 56 A45. 전기자권선의단락회로시갑자기인가된여자시험 57 A46. 전기자권선의단락회로시갑자기인가된여자시험으로부터 τ' d 의결정 57 A47. 전압회복시험 57 A48. 전압회복시험으로부터수치의결정 58 A49. 전기가권선의개방회로시계자소멸시험 58 A50. 전기가권선이개방회로시계자소멸시험으로부터수치의결정 58 A51. 전기자권선이단락회로시계자소멸시험 60 A52. 전기자권선이단락회로시계자소멸시험으로부터수치의결정 60 A53. 부하시비동기작동시험 60 A54. 부하시비동기작동시험으로부터주파수응답특성과수치의결정 61 A55. 비동기저전압작동시험 62 A56. 비동기저전압작동시험으로부터주파수응답특성과수치의결정 62 A57. 정지시가변주파수전압인가시험 63 A58. 정지시가변주파수전압인가시험으로부터주파수응답특성과수치의결정 63 A59. 정지시전기자권선의직류전류감쇄시험 64 A60. 직류전류감쇄시험으로부터주파수응답특성과수치의결정 66 A61. 정지시갑자기인가된직류시험 69 A62. 정지시갑자기인가된직류시험으로부터주파수응답특성의결정 71 A63. 알려진시험수치로부터계산에의한수치의결정 72 표 IA 73 인용목록그림 A1부터 A23 주 ) -- : IEC 기준과상이한부분 * : 적용하지않아도되는부분 : 추가된부분 - 4 -

6 전기용품안전기준 (K ) 회전기기제 4 부 : 동기기특성값측정방법 Rotating electrical machines Part 4: Methods for determining synchronous machine quantities from tests 서문이규격은 1985 년에발행된 IEC (Methods for determining synchronous machine quantities from tests) 을번역해서기술적내용및규격의서식을변경하지않고제정한한국산 업규격 (KS C IEC : 2002) 과부합화한전기용품안전기준이다. 제 1 절범위와목적 1. 범위 이기준은 1KVA 이상의정격이고정격주파수가 400 Hz크지않고 15 Hz보다작지않은 3 상동기 기에적용된다. 시험방법들은영구자석계자기기, 유도기종류기기등과같은특수한동기기기들에적용되도록의도되지않았다. 시험이일반적으로브러쉬가없는기기에적용될경우몇몇변경이존재하고특별한주의가필요하다. 2. 목적 이기준의목적은시험으로부터 3상동기기기의특성수치를결정하기위한방법을정하는것이다. 이기준이어떤주어진기기에대해설명된시험의일부또는전부를수행하도록요구하는것으로의도되어지지는않는다. 수행될특정시험들은특수한동의에의해야만한다. 제 2 장 - 일반사항 3. 일반사항 동기기기수치를결정키위한시험은자동조절을위한모든장치가꺼진상태의완전히정상인 기기에대해행해져야한다. 여기서따로언급하지않았다면, 시험은정격회전속도에서수행된다

7 3.1 따로언급되지않았다면측정용변압기, 션트와브리지같은시험동안쓰이는측정기구와그악세서리의표시는 1.0 클레스를넘지않는정확도를가져야한다. (IEC 51 출판물 : 직접작동하는아날로그표시전기적측정기구와그악세사리 ) 직류저항을결정하기위해쓰이는기구는 0.5 클레스를넘지않는정확도를가져야한다. 이단계에서진동기록측정용장비의정확도를정하도록하진않는다. 그렇지만시험받아야할기기의정격주파수에입각해서주파수특성에대해진동의크기의선형부분에서읽혀지도록해야한다. 동기기기의회전속도의측정은스트로보스코프의방법이나회전속도계 ( 기계적이나전기적 ) 를사용하여이루어진다. 회전속도를측정하는대신기기가어떤다른기기와동기화되어작동하거나그자신만작동하고있을때주파수미터를사용하여주파수를측정할수있다. 3.2 권선온도는결정되어야할수치가그온도에의존하거나그온도를알아내는것이시험동안기기의안정성을고려하는데있어필요할때측정한다. 과도상태온도가안전값을초과할경우, 기기가보통냉각상태로무부하상태에서작동한상태뒤또는낮은기동온도를보장할정도의시간동안휴식이취해진후에만시작되도록권고되고, 그온도는온도가초과하기전에시험이중단될수있도록조심스럽게감시되거나사전조치되어야한다. 3.3 시험동안기기권선연결은보통의작동에관한것이어야하는것이법칙이다. 모든수치의결정은 ( 오픈델타와같은특별한연결이정해지지않았다면 ) Y- 스타연결로된전기 자권선을고려하여행해진다. 전기자권선이실제로델타연결되어있다면이기준에따라얻어진 수치값은등가스타연결권선과일치시킨다. 3.4 모든수치와특성들은전압의정격수치 (U n ) 과실효전력 (S n ) 을기본으로하여퍼유닛트로표시 되어야한다. 이경우기본전류는 : 그리고기본임피던스는 : I n = S n 3U n Z n = U 2 n S n S = [ n 3I 2 n ] Ω 편리하다면중간계산은물리적인값으로행해진후퍼유닛트으로전환되어도된다. 시간은초 단위로나타내도록추천되어진다. 특성을계산할때, 그리고도표를그릴때, 무부하곡선에서정 격전압에대응하는여자전류가여자전류의기본값으로정해진다. 기기가여러정격값을갖고있으면, 기본값에대해얻어진것들이언급되어야한다. 다른언급이없다면, 위에언급된시스템은이기준에서받아들여진다. 소문자들은퍼유닛트로 표시된수치를표시하고, 대문자는그물리적인양을표시한다

8 3.5 동기기기리액턴스를결정하기위해이기준에주어진공식에서, 다른언급이없다면정상성 분전기자저항은무시된걸로봐도좋다. 정상성분전기자저항이측정된리액턴스의 0.2 이상을구성한다면그공식은근사한것으로교려 되야만한다. 3.6 이기준에주어졌듯이수치의대다수의정의와그결정의실험적방법은계자권선에더해진모든회로와그와관련된안정한회로의근사한표현으로, 두등가회로에의해한개는직축, 다른하나는횡축을따라전기자저항을무시하거나근사값으로만고려해넣어동기기기에서널리쓰이는두-축이론에일치시켜적용한다. 이근사기기표현의결과로, 3개의리액턴스 ( 동기, 과도, 초기과도 ) 와두개의시정수 ( 과도와초기과도 ) 가이기준에서직축상의과도현상분석에적용되고, 2개의리액턴스 ( 동기와초기과도 ) 와하나의시정수 ( 초기과도 ) 와는횡축상의과도현상분석에적용되며, 또한전기자단락회로시정수가있게된다. 이시정수들은포함된수치들 ( 전류, 전압등 ) 의각성분의지수함수적인감쇄를가정했을때의값에기초된다. 고려중인측정된성분의플롯이고체회전자기기의경우와같이순수지수함수적으로감쇄하지않는다면, 시정수는보통그성분이그초기값의 1/ε 까지감쇄하는데필요한시간으로해석된다. 이시정수에대응하는지수함수로감쇄하는곡선은실제측정한곡선을대체하는곡선으로간주되어야한다. 3.7 동기기기수치는자기회로의포화에따라달라진다. 실제계산에선포화와비포화값둘다쓰인다. 이기준에서다른언급이없다면포화된것으로정의되지않은동기리액턴스는제외하고리액턴스와저항의 포화값 이그수치의정격 ( 전기자 ) 전압값으로쓰여지고, 그 비포화값 은정격 ( 전기자 ) 전류값으로쓰여진다. 수치의정격 ( 전기자 ) 전압값은, 기기가정격속도로작동할때무부하정격작동에서전기자권선의돌발단락회로가일어날동안기기의자기조건에대응한다. 수치의정격 ( 전기자 ) 전류값은이특별한수치를결정하는전기자전류의기본적인교류성분이정격전류와같은조건에대응한다. 제 3 장 - 용어와결정방법 4. 직축동기리액턴스 X d 기기가정격속도로작동할때, 기본파전기자전류에대한직축전기자전류로인한전체직축 전기자쇄교자속에의해일정값으로생성된기본파전기자전압의비 4.1 비포화상태에대응하는직축동기리액턴스 X d 는무부하포화 (2.5.1 부속절참조 ) 와연속적인 3 상단락회로 (26.1 부속절참조 ) 특성으로부터결정된다.(27 절참조 ) - 3 -

9 5. 단락비 k c 기계가정격속도로작동하고있을때, 연속적인대칭단락회로에서정격전기자전류를흘리기 위한계자전류에대한, 개방회로에서정격전기자전압을형성하기위한계자전류의비율 5.1 단락회로비율은무부하포화 (25.1 부속절참조 ) 와연속적인 3 상단락회로 (26.1 부속절참조 ) 특 성으로부터결정된다.(27.1 부속절참조 ) 6. 횡축동기리액턴스 X q 기계가정격속도로작동하고있을때, 기본파전기자전류에대한횡축전기자전류로인한전체 횡축전기자쇄교자속에의해일정값으로생성된기본파전기자전압의비 6.1 횡축동기리액턴스는다음방법으로결정된다. a) 음여자 (34 와 35 참조 ); b) 저슬립 (36과 37 참조 ); c) 부하상태에서부하각의측정 (38 과 39절참조 ). 처음 2방법이선호된다. 7. 직축과도리액턴스 X' d 기기가정격속도로작동하고첫주기동안높은감쇄성분이제외되었을때, 기본파전기자전류 의순간적인변화에대한직축전기자전류로인한전체직축전기자쇄교자속에의해생성된기 본파전기자전압의갑작스런변화시그초기값의비 7.1 직축과도리액턴스는다음방법에의해정해진다 : a) 돌발 3상단락회로 (40, 41절참조 ); b) 전압회복 ( 42, 43절참조 ); c) X d (4 절참조 ), τ' ' do (17 절참조 ) 과 τ' d (18 절참조 ) 의시험값을 72절에주어진공식으로부터계산한다. 돌발 3 상단락회로방법이선호된다. X' d 의포화와비포화값을결정되게한다. 8. 직축초기과도리액턴스 X'' d 위에서기기가정격속도로작동할때기본파전기자전류의순간적인변화에대한직축전기자 전류로인한전체직축전기자쇄교자속에의해생성된기본파전기자전압의갑작스런변화시 그초기값의비 8.1 직축과도리액턴스는다음방법에의해정해진다 : a) 돌발 3 상단락회로 (40 절과 41.1 부속절참조 ); - 4 -

10 b) 전압회복 ( 42절과 43.1 부속절참조 ); c) 전기자권선계자축에위치하는직축과횡축에서회전자에의해인가된전압시험 (42 절과 41.1 부속절참조 ) d) 극축의임의의위치에인가된전압 (46절과 47절참조 ); 돌발 3 상회로단락방법이선호된다. X'' d 의포화와비포화값이결정되도록한다. 인가전압방법 (c 와 d) 는 X'' d 의비포화값에쓰일수있지만, 요구되는전류값이크고고체부분 에서과열가능성때문에포화값에는보통쓰이지않는다. 9. 횡축초기과도리액턴스 X'' q 위에서기기가정격속도로작동하고기본파전기자전류의순간적인변화에대한횡축전기자 전류로인한전체직축전기자쇄교자속에의해생성된기본파전기자전압의갑작스런변화시 그초기값의비 9.1 횡축초기과도리액턴스는다음방식에의해결정된다. a) 전기자권선계자축에대해직축과횡축위치에서회전자에인가된전압 (44 절과 45.1 부속절참조 ) b) 임의의위치에서극축에인가된전압 (46 절과 47.1 부속절참조 ) 이두방법다실제적으로동등하고비포화값을얻기위해쓰일수있다. 이방법들은큰전류가 요구되고고체부분에서과열의이유때문에포화값의결정에실제적으로잘쓰이지않는다. 10. 역상리액턴스 X 2 기기가정격속도로작동하고있을때, 정현파역상전기자전류와이전류로인한역상무효성기본파전기자전압의비주 - 고조파를갖고있는전류의본질적인성분이쓰인다면이저항에대해다른값이얻어질수있다. X 2 의보정값사인곡선적인전류로결정된다. 11. 역상저항 R 2 기기가정격속도로작동하고있을때, 정현파역상전기자전류와이전류로인한역상동위상 기본파전기자전압의비 주 - 고조파를갖고있는전류의본질적인성분이쓰인다면이저항에대해다른값이얻어질수있다 역상리액턴스와저항은다음방법에의해결정된다 : a) 선간유지된단락회로 (48, 49절과 49.1 부속절참조 ); b) 역상시퀀스 (50 과 51절참조 ); c) 역상리액턴스는 X'' d (8 절참조 ) 과 X'' q (9 절참조 ) 의시험값으로부터계산에의해결정될수있다 ; 계산은 72.1 절에주어진방정식을사용하여이루어진다

11 선간유지된단락회로방법이선호된다. 12. 영상리액턴스 X 0 기기가정격속도로작동하고있을때, 정격주파수의영상전기자전류의기본파와이로인한영 상전기자전압기본파의무효성분의비 13. 영상저항 R 0 기기가정격속도로작동하고있을때, 정격주파수의영상전기자전류의기본파와이로인한영 상전기자전압기본파의동위상성분의비 13.1 영상리액턴스와저항은다음방법에의해결정된다. a) 직렬 (open delta) 또는병렬로연결된 3 상에단상전압의적용 (52, 53 절참조 ) b) 선간과선 - 중성점에대해연속단락회로 (54, 55 절과 55.1 부속절참조 ). 직렬로연결된 3 상에단상전압인가방법이선호된다. 14. 포티어리액턴스 X p 포티어방법을써서부하에서여자를계산하기위해전기자누설리액턴스의위치에쓰이는등가 리액턴스. 과여자된영역에서계자권선의추가적인누설이고려되어야하고, 전기자누설리액턴 스의실제값보다크다 포티어리액턴스는 30 절에따라결정된다. 15. 전기자와여자권선직류저항 R a 와 R f 직류권선저항은다음방법에의해결정된다 : a) 전압계와전류계 (56, 57 절참조 ); b) 단일과이중브리지 (56 절과 57.1 부속절참조 ); 단일브리지방법은 1Ω 이하의저항을측정하는데는쓰이지않는다. 16. 정상전기자권선저항 R 1 기기가정격속도로작동할때, 정현파정상전기자전류와이전류로인한전기자권선에서직접 걸리는부하손실과도체에서공전부하손실에대응하는, 정상전기자전압의동상성분의몫 정상전기자저항은 72.2 부속절에따라결정된다

12 17. 직축과도개방회로시정수 τ' do 기기가정격속도로작동하고있을때, 작동조건에돌발변화가있고난후, 직축전류량에기인 한개방회로전기자전압의천천히변화하는성분에대해그초기값의 1/ε 까지감쇄하는 데요구되는시간 직축과도개방회로시정수는다음방법에의해결정된다. a) 개방회로전기자권선과함께감쇄하는계자전류 (58, 59절참조 ); b) 전압회복 (42 절과 43.2 부속절참조 ); c) X d(4 절 ), X' d(7 절 ) 과 τ' d(18 절 ) 의시험값으로부터 72절의공식을이용한계산. 계자전류감쇄법이선호된다. 18. 실수과도단락회로시정수 τ' d 기기가정격속도로작동하고있을때, 작동조건에돌발변화가일어난후직축단락회로전기자 전류의천천히변화하는성분이그초기값의 1/ε 까지감쇄하는데요구되는시간 직축과도단락전류시정수는다음방법에의해결정된다 : a) 돌발 3상단락회로 (40 절과 41. 2부속절참조 ); b) 전기자권선이단락회로로되었을때, 계자전류의감쇄 (60, 61 절 ); c) X d (4 절 ), X' d (7 절 ) 과 τ' do (17 절 ) 의시험값으로부터 72절의공식을이용한계산. 돌발단락회로시험X' d 를결정하기위해이루어진다면, τ' d 는같은시험으로부터얻어져야한다. 다른모든경우전기자권선이단락회로로되었을때, 계자전류의감쇄에대해좀더선호되는경 우가많다. 19. 직축초기과도단락회로시정수 τ'' d 기기가정격속도로작동되고있을때, 작동조건에돌발변화가일어난이후직축단락회로전기 자전류에서처음주기동안나타나는급격히변하는성분이그초기값의 1/ε 까지감쇄 하는데요구되는시간 직축단락회로시정수는돌발 2 상단락회로방법 (40 절과 41.3 부속절참조 ) 에의해결정된다. 20. 전기자단락회로시정수 τa 기기가정상적으로작동할때, 작동조건에서돌발변화가생긴이후에단락회로전기자전류에 서나타나는비주기성직류성분이그초기값의 1/ε 까지감쇄하는데요구되는시간

13 20.1 전기자단락회로시정수는다음방법들에의해돌발 3 상단락회로시험으로부터결정된다 : a) 여자권선전류에서주기성 ( 교류 ) 성분을감쇄시킴으로서 (40 절과 41.4 부속절참조 ); b) 전기자권선강들에서전류의비주기성 ( 직류 ) 성분을감쇄시킴으로서 (40 절과 41.5 부속절참조 ); c) X 2 (10 절 ) 과 R a (15 절 ) 의시험값으로부터 72.3 부속절의공식을이용한계산. 여자권선에서주기성성분의감쇄측정방법이선호된다. 21. 가속시간 τj 가속토크가일정하고정격각속도에대한정격실효전력 ( 출력 ) 의비와같을때동기기기의회 전부를휴지속도에서정격속도까지올리는데걸리는시간. 주 1 - 동기콘덴서의경우, 정격실효전력 ( 출력 ) 은정격피상전력으로대체된다. 2 - 기기적으로연결된기기의그룹에대해가속시간이결정된다면, 가속토크는기본동기기기의정격실 효전력과정격각속도에대해계산된다. 22. 저장에너지정수 H 정격속도로움직일때회전자에저장된운동에너지와정격피상전력의비 기기또는기기그룹의가속시간과저장에너지정수는다음방법에의해결정된다 : a) 매달려진회전자진동 (62, 63 절참조 ); b) 보조추흔들림 (64, 65 절참조 ); c) 무부하감쇄 (66, 67절참조 ); d) 기기가모터로서작동할때부하감쇄 (68, 69절참조 ); e) 기기가발전기로작동할때돌발무부하뒤의가속 ( 70, 71절참조 ). 위에언급된모든방법은실제적으로동등하나. 각방법의적용은시험받는기기의설계와피상 전력에의존한다. 23. 정격여자전류 I fn 기기가정격전압, 전류, 역률, 속도에서동작할때, 여자권선에서의전류 정격여자전류는다음방법에의해결정된다 : a) 정격조건하에서작동시직접측정 ; b) 그림으로포티어의벡터도 (32 절참조 ), 또는 ASA그림 (32 절참조 ) 또는스웨덴식도표 (33 절참조 ). 직접측정이선호되나그림방법은실제적으로직접측정과동등하다

14 24. 정격전압변동 ΔU n 정격작동이전기자가개방회로가되고속도와여자전류가그대로인무부하작동에대해정격운전으로바뀌어졌을때의단자전압의변화. 정격전압조절은다음방법들에의해결정된다 : a) 직접측정 ; b) 그림으로시험으로부터얻어진무부하특성 (25.1 부속절참조 ) 과정격여자전류 (23절, 23.1 부속절 ) 로부터. 제 4 장 - 시험의설명과이시험으로부터기기수치의결정 25. 무부하포화시험 무부하포화시험은다음과같이행하여진다. a) 어떤원동기로시험받는기기를발전기로서구동시킨다. b) 교류대칭 3상전압전원으로부터축부하없이시험받는기기를전동기로서구동시킨다. c) 시험받는기기의감쇄동안. 무부하포화시험동안여자전류, 선전압과주파수 ( 또는속도 ) 는동시에측정되어야한다. 무부하시험을하는동안, 여자의변화는높은전압에서낮은전압으로일정크기로나누어져서단계적으로이루어져야한다 ; 가능하다면시험받는기기의정격전압의 1.3 배이상인정격부하에서여자에대응하는전압으로부터, 잔류전압이더높지않다면그정격전압의 0.2 까지내려간다. 여자전류가 0 까지감쇄될때, 발전기의단계적인전압이측정된다. 무부하포화시험이동기기기가무부하모터로서작동하고있을때이루어진다면위에언급된측정수치에더하여전기자전류를측정하여야한다. 각전압스텝에서그역률에대응하는최소전기자전류로그수치가읽혀져야한다. 시험받은기기의지연동안무부하포화시험은정격감쇄가초당정격속도가 0.04 를넘지않는정밀도로수행된다. 시험받는기기가초당정격속도의 0.02 배이상의감속률을갖는다면, 시험동안더좋은안정된여자를얻기위해분리된전원의여자가요구된다. 선으로부터끊기전에, 기기는요구된가장최상값으로여자되나기기의정격전압의 1.3 배이하여서는안된다. 여자는단계별로낮아지고, 각단계에서전기자전압과속도 ( 주파수 ) 가정수여자전류와함께동시에측정된다. 지연시험은요구되는모든단계를얻기위해반복되어야한다 무부하포화특성은 - 단자에서전기자개방회로권선전압과정격속도 ( 주파수 ) 에서여자전 류의관계 - 무부하시험의정보로부터나온다. 높은단계적인전압으로인해무부하특성이원점 위에서축을지난다면보정이필요하다. 이것을결정하기위해보통에어갭라인이라불리는무부 - 9 -

15 하곡선에의해잘린횡축의길이는여자전류의모든측정값에대해더해져야할보정값을나타낸다.(33 쪽, 그림 1 참조 ) 시험동안주파수가정격값과다르다면, 모든정격전압값은정격주파수값에대해참조되어야한다. 26. 연속 3 상단락회로시험 연속 3상단락회로시험은다음에의해수행된다. a) 어떤원동기로시험받는기기를발전기로서구동한다. b) 시험받는기기의지연동안가능한한기기단자에가까이단락회로가구성되어야하고, 단락회로를닫고난후에여자전류를인가한다. 연속 3상단락회로시험동안, 여자전류와전기자전류는동시에측정되어야한다. 측정치중하나는정격전기자전류에가까운전류에골라진다. 회전속도 ( 또는주파수 ) 는정격수치와다른것이지만정격수치의 0.2 아래로떨어져서는안된다. 시험받는기기의감쇄동안연속 3상단락전류시험은초당정격속도의 0.10 를넘지않는정밀도로수행한다. 시험중인기기가초당정격속도 0.04 이상의감속도를갖는다면시험동안더안정된여자를확보하기위해분리된다른전원으로부터의여자가필요하다 전기자단락회로권선전류와여자전류사이의관계인 3 상연속단락회로특성은 3 상연속 단락회로시험으로부터유도된다. 27. 무부하포화와연속 3 상단락회로특성으로부터수치의결정 직축동기리액턴스 (4 절과 4.1 부속절 ) 은무부하포화와 3 상연속단락회로특성으로부터, 어떤여 자에서에어갭라인으로부터얻어진무부하전압과어떤여자전류에서단락회로특성으로부터얻 어진연속단락회로전류의비로결정된다 ( 그림 1): X d = U n 3I BC Ω [x d = A C BC = OH OC = 그런방식으로결정된 X d 값은기기의비포화상태에대응한다. i fk i fg ]

16 ] 그림 단락회로비율 (5 절과 5.1 부속절 ) 은무부하포화와 3 상연속단락회로특성으로부터무부하포 화곡선에서정격전압에대응하는여자전류와단락회로곡선에서정격전류에대응하는여자 전류의비로결정된다. K c = OD OH = i fo i fk 28. 영역률에서과여자시험 영역률에서과여자시험은발전기나전동기로서작동하는기기에서행해진다. 기기가발전기로작동할때의실제전력은 0이어야한다. 기기가전동기로작동할때축에서부하는 0이어야한다. 시험동안여자전류는, 과여자되고영역률일때, 될수있는한정격수치로부터단위당 ±0.15 이상차이나지않는전압과전기자전류의값에대응하여결정된다. 29. 영역률에서 ( 과여자 ) 정격전류와정격전기자전류에대한여자전류의결정 영역률에서과여자시험동안, 전압이정격값의 ±0.15 퍼유니트이상차이가나지않는다면, 시험과무부하포화 (25.1 부속절 ) 과연속 3상단락회로 (26.1 부속절 ) 특성을이용하여, 정격전압과전류에대응하는여자전류의결정을위해도식적인방법이쓰인다. 실험적인점이시험기기의무부하포화곡선과함께도시되어있다. 이점은영역률과전류 I, 전압 u, 여자전류 i f ( 점 c, 그림 2) 의측정값에대응한다

17 그림 2 3상단락회로곡선에서여자전류 i에대응하는여자전류와같은벡터od는횡축을따라놓여있다. 점 C로부터 OD와같은길이의 CF가무부하특성쪽으로횡축과평행하게놓여있다. 그러면선 FH는무부하특성의연장된직선부분에평행하게그무부하포화곡선에 H에서교차하도록끌어진다. 선 HC는다음과같이되도록 N점까지연장된다. HN HC = 1 i i 는점 C 에대응하는전류이다. 그러면무부하포화곡선은 HN 길이만큼그자신과평행하게오른쪽아래로옮겨진다. 이곡선에서정격전압에대응하는점 A 가찾아진다. 이점의횡값 (OB) 이영역률 ( 과여자 ) 에서정 격전압과전기자전류에대응하는여자전류를나타낸다. 30 무부하와연속 3 상단락회로특성과영역률 ( 과여자 ) 에서정격전압과정격전기자전류에 대응하는여자전류로부터포티어리액턴스의결정 포티어리액턴스 (14 절 ) 은그래픽적으로하게결정된다. 그종좌표가정격전압이되고그횡좌표 - 정격전기자전류와과여자상태에서영역률에서측정된여자전류가되는점점 A 뿐만아니라 무부하와 3 상연속단락회로곡선이그림에표시되어있다.( 그림 3)

18 그림 3 점 A의왼쪽으로횡축에평행하여정격전기자연속단락회로에서의여자전류와같은길이 AF 의선이놓여있다. 무부하특성의초기저부분에평행한선이점 F를지나무부하특성의위쪽부분과교차할때까지 ( 점 H) 그어진다. 점 H에서점 G(AF 선과의교점 ) 까지수직인선이정격전기자전류에서리액턴스 x p 에의한전압강하를나타낸다. pu 값으로 x p = HG. 31 포티어도표로정격여자전류의결정 정격여자전류 (23 절참조 ) 를포티어의도표로결정하기위해, 무부하포화특성 (25.1 부하절참조 ), 연속단락회로특성 (26.1 부하절참조 ) 과포티어리액턴스 x p(14 절과 30절참조 ) 을이용한다. 시험되는기기의정격전기자 (i n ) 의벡터가횡축을따라놓여있다. 거기서역률각 ψn( 과여자발전기에선 + 로간주됨 ) 에정격전압벡터 (ωn) 을그린다.( 그림 4) 정격전기자전류에서포티어리액턴스에서의전압강하 (i n x p ) 벡터가전기자전류벡터에수직으로전압벡터와끝에서부터그려져있다. 전기자권선저항에서의전압강하는보통무시된다. 필요하다면, 전류벡터에평행하게전압벡터의끝에서부터정상시퀀스전기자권선저항 (16 절참조 ) 에서정상전압강하의벡터를그림으로써고려된다

19 그림 4 이벡터는그림 ( 그림 4) 위에서발전기용전기자전류의벡터방향이고전동기용의반대방향으로놓아져야한다. 정격전압과리액턴스 x p 에서전압강하의벡터합은기전력벡터 e p 를나타낸다 ; 이기전력에대응하는여자전류 i fp 는무부하곡선으로부터결정되고원점으로부터기전력벡터에 90 되는곳에놓여진다. 정격전기자전류 (i fa ) 에서전기자반작용을보상하는여자전류성분은유지된 3상단락회로특성에서정격전기자전류에대응하는여자전류와무부하포화특성에서전기자정격전류로인한 xp에서의전압강하에대응하는여자전류사이의차이로결정된다.( 그림 3, 37쪽 ) 벡터 i fa 는 i fp 벡터의끝에서부터전기자전류벡터와평행하게놓여진다. 정격여자전류 i fn 은 i fp 와 i fa 의벡터합이다. 포티어리액턴스 x p 를모른다면, X p 는그림4에서 ax a 로대체될수있다. 여기서 x a 는회전자없이측정된전기자리액턴스이고 (31.2 부속절참조 ), a는 ( 유사한구조의기기에대한전실험으로부터더정확한숫자가가능하지않다면 ) 돌극기에대해선 1.0, 그리고비돌극기에대해선 0.6(0.65) 와같은성분이다 회전자없는시험은전기자권선의단자에인가된정격주파수에서의 3 상전압으로이루어진 다. 인가전압은전기자전류가정격전압값에비슷하도록선택된다. 시험동안측정은단자전압 (U), 선전류 (I) 와공급유효전력 (P) 에대해이루어진다 회전자없을때의전기자리액턴스 (X a ) 는다음관계로부터계산된다. X a = Z 2 - R 2 Ω 여기서 :

20 Z = U 3I Ω; R = P 3I 2 [ x a = z 2 - r 2 ; z = u ; r = p i i ] 2 Ω 32. ASA 도표에의한정격여자전류의결정 무부하포화특성 (25.1 부속절참조 ), 일정한 3 상단락회로특성 (26.1 부속절참조 ) 과포티어리액 턴스 (14 절참조 ) 을이용하여 ASA 벡터도 ( 그림 5) 에의해기기의정격여자전류를결정하는것 (23 절 참조 ) 그림 5 기전력 e p 의결정은 31절에따라이루어진다. 정격전기자전압에서의에어갭라인을위한여자전류 (i fg ) 는무부하포화특성으로부터결정된다. 벡터전류 i fg 는원점으로부터횡축을따라놓여진다. 그끝으로부터종축의우측으로정격역률각ψn( 과여자발전기에대해서는 + 로간주되는 ) 에일정한 3상단락회로특성에서정격전기자전류 (30 절 ) 에대응하는여자전류 I라벡터가놓여진다. 무부하포화특성으여자전류 (i fp ) 와에어갭라인에서의여자전류 (i fep ), 둘다전압 e p 에관한것일때 ( 그림 5), 그차이 (Δi f) 에대응하는벡터전류는여자전류의기하학적벡터합을따라놓인다. 이세벡터의합이정격여자전류에해당한다. 정격여자전류는다음공식에따라서결정된다 (pu 또는물리적값 ). i fn = Δi f + (i fg + i fg SINψ n ) 2 + (i fk cosψ n ) 2 포티어리액턴스를모른다면그림 5 에서 aχa 로대체될수있다.(31 절참조 )

21 33. 스웨덴식도표에의한정격여자전류의결정 무부하포화특성 (25.1 부속절참조 ) 연속 3 상단락회로특성 (26.1 부속절참조 ) 와영역률 ( 과여 자 ) 에서정격전압과전기자전류에대응하는여자전류 (29 절참조 ) 를이용하여, 스웨디쉬도표로 서기기의정격여자전류를결정하는것 (23 절참조 ) 여자전류의세수치가횡축에놓여진다 ( 그림 6): OD 는무부하곡선에서정격전압에해당, OB 는영역률에서정격전압과전기자전류에해당, OC 는연속단락회로특성에서정격전기자전류에해당. 그림 6 점 D로부터길이가 1.05OC 와같은선 FD가횡축에수직으로놓여진다. 점 F와 B는직선으로연결되고중심으로 M으로부터점 F와 B를통과하는원호가그려진다. 점 D로부터, FD에서역률각 φn( 과여자발전기에서양으로간주되는 ) 위치에호 FB와교차하는점 k까지선이하나그려진다. 선 OK가기기의정격여자전류에해당한다. 필요하다면전기자저항에서의전압강하가다음과같이설명될수있다. 선 KL이호 FKB를따라놓여진다. 이길이는정격전류에서정상전기자저항에서의전압강하를나타내는 PG의값으로인해무부하전압을증가시키기위해필요한여자전류성분 EP와같다.(16 절, 72.2 부속절참조 ) OL선은요구된여자전류를나타낸다. 기기가전동기로작동할때, 정상전기자저항에서의전압강하는 E 로부터아래쪽으로놓이게되 고, 점 L 은점 K 의왼쪽에놓이게된다. 영역률, 정격전압과전류에서여자전류가부족할때, 다음방법이스웨디쉬그림을이용하는동안그결정을위해쓰일수있다. 종축을따라정격전기자전류에서의 aχa''(31 절 ) 에서전압강하가정격전기자전류에더해진다.( 점H'- 그림 3, 37쪽 )

22 횡축에평행한한선이점 H' 로부터점 H에서무부하특성과교차하도록그려진다. 그점 H에서횡축과교차하도록수직선이그려진다 ( 점 D - 그림 3). 점 D 우측으로벡터 i fa ( 길이 DB) 가횡축에더해진다 (31 절참조 ). 길이 OB와같은여자전류가스웨덴식도표를그리는데사용할대필요한전류이다. 34 음여자시험 시험은네트웍과병렬로무부하상태에서작동하는기기에서행해진다. 여자전류는점차안정적으로 0으로감쇄되고, 그극성이바뀌고, 기기의슬립이폴피치하나만큼의슬립이일어날때까지증가시킨다. 전압, 전기자전류와여자전류의값들은기기가슬립을시작하는시점까지측정된다. 35 음여자시험부터 x q 의결정 음여자시험부터 x q (6 절참조 ) 의결정은공식을사용하여결정된다 (pu 또는물리적수치로 ): x q = (x d ) u r u r + ( e) 여기서 : (e) = 기기가하나의최대극피치를올릴때여자전류 i fr 에대한무부하기전력 ; 이것은올리는하나의최대극피치의 순간에전압에대응하는점을지나도록그려진확장된무부하포화특성으로부터결정된다.( 그림 7) Ur = 극피치미끄러지는시점의순간전압. (xd) = 같은직선화된무부하포화특성으로부터결정된직축동기리액턴스. 시험동안기기가극피치미끄러지는시점의전기자전류 (i r ) 이측정된다. x q 는공식을이용하여결정된다 : X q = U r 3 I r Ω ; [ x q = u r i r ] 이시험으로부터얻어진 x g 값은, u r 의값에의존하여, 포화를포함한다. 비포화값을얻기위해인가 전압은그정격전압의 0.6 이하이어야한다. 36 저슬립시험 저슬립시험동안, 평균이하의대칭 3 상전압 (0.01U n ~ 0.2U n) 이시험받는기기의전기자단자 에인가된다

23 그림 7 전압은기기가정지되지않을정도여야한다. 여자권선은개방회로여야하고, 회전자는 0.01 이하의슬립에서원동기에의해구동되어야하고, 고체회전자기계에선동기작동하는동안댐퍼회로에서유도된전류가측정에무시해도좋을영향을미치도록그값보다도훨씬적어야한다. 전원의켜짐과꺼짐하는동안여자권선은가능한손실을피하기위해닫혀있어야한다.( 단락회로나방전저항을통해 ) 전기자전류와전압그리고슬립링전압과슬립은표시기구나오실로그램에기록된것으로측정된다. 시험전에측정된잔류전압이공급시험전압의 0.3 이상이라면회전자는비자기화되어야한다. 예로비자기화는계자권선을시험받는기기의무부하정격전압여자전류의약 0.5 배되는전류의저주파원에연결하여그크기와주파수를점차감쇄시킴으로써행해진다.( 후자는가능한경우에만 ) 37 저슬립시험으로부터 X q 의결정 저슬립시험으로부터 X q (6 절참조 ) 을결정키위해전기자전류의전압이최대여자권선전압 (U fo ) 에서측정되고, X q 는공식을사용하여계산된다. X q = U min 3I max Ω ; [ x q= u min i max ] 주 - I max 가 U min 과우연히일치하지않는다면, I max 를기본로그대응하는전압을계산에사용한다. 시험동안기기의잔류전압 (U res) 가전원시험전압의 의범위에있다면전류값은공식에 의해결정된다 ; I max = I 2 av- ( U res 3X d ) 2 Ω ;[ i max = i 2 av- ( u res x d ) 2]

24 여기서 I av 는전류포화곡선의두연속적인최대치의산술평균이다 ( 그림 8). 그림 8 측정치의검사는 X d 를같은시험에서단락회로여자권선의전압이 0 일때전압과전류측정결 과를사용하여계산하고, 그값을그실제값과비교하여결정된다. 그러면 X d = U max 3I max Ω ; [ x d = u max min ] 잔류전압이전원전압의 0.3 이하일때, 포화곡선의두연속적인최소값의산술평균이 I min 을나 타낸다. 저슬립시험으로부터얻어진 X q 측정결과는, 이시험으로부터얻어진 X d 의값이 27절에따라얻어진그값과실제로일치할때에만옳은것으로간주된다. 다른경우 Xq의외삽 (extrapolation) 이 0 슬립까지덜어진이후슬립의몇몇저값에서시험이반복된다. 이시험에서얻어진횡축동기리액턴스값은비포화값에대응한다. 38 부하각 δ 를측정하는부하상태시험 시험은기기가네트웍과병렬로작동할때, 수행된다. 기기의부하는정격역률에서정격유효부하의 0.5 이하이여서는안된다. 시험을수행할대, 전기자전류 (i) 와전압 (u), 전압과전류사이의각 φ.(2 전력계법 ) 그리고부하각 δ( 단자전압과기전력사이의내각 ) 이측정된다. 부하각은스트로보스코프법이나다른정확한방법에의해측정될수있다

25 39 부하각을측정하는부하상태시험으로부터 X q 의결정 부하각측정방법을이용한 Xq(6 절 ) 의결정은공식으로이루어진다 ; X q = U tan δ 3I ( cos ψ- sin ψtan δ) Ω ; [ x q= U tan δ i ( cos ψ- sin ψtan δ) ] 40 돌발 3 상단락회로시험 동기기기수치의결정을위한돌발 3상단락회로시험은정격속도에서이루어진다. 시험은무부하에서요구되는전압에서작동할때전기자권선에단락회로를적용해서이루어진다. 기기의여자는, 원칙적으로, 따로여자되어야만하는여자가쓰일수있지만, 그정격전류값은시험받는기기의무부하계자전류의최소 2배여야하고그전기자저항은주기기여자의그것보다커서는안된다. 이여자는따로여자되어야만한다. 3상들은실제로동시에단락회로화되어야한다. 상접촉은서로전기각 15 o (electrical degree) 이내로가까워야한다. 이수치는전기자직류성분이중요치않을때시험에서초과될수있다. 단락회로전류를측정키위해, 무유도성션트, 공심변압기나적당한변류기가이용된다. 후자는교류전류성분만다루는데쓰여야하고단락회로전류의초기과도성분의초기값이변압기특성의직선부분에높이도록선택되어야한다. 공심변압기는증폭기를통하여오실로그래픽로연결되어야한다. 이것이단락회로전류성분의 최대주기성, 비주기성수치만을결정하는데에만필요할때, 집적된오실로그래픽검류계가쓰일 수있다. 측정기구와그들의변류기의 2차회로에연결된도선의총저항은변압기의주어진종류에허용되는정격값을초과해선안된다. 기기의단자전압, 여자전류와여자권선온도는단락회로화되기직전측정된다. 기기의비포화상태에대응하는수치를얻기위해시험은정격수치의 (0.1~0.4) 몇몇전기자전압에서수행된다. 수치들은각시험에대해얻어지고교류과도나초기과도전기자전류의초기값에대해그려진다. 이관계로부터정격전기자전류값에서요구된수치가얻어진다. 기기의포화상태에대응하는수치를얻기위해시험은전기자권선을단락회로화하기전에기기의단자에서정격전압으로수행된다. 돌발단락회로시험이정격전기자전압에서수행될수없다면, 시험이몇몇전기자전압들 ( 예로정격전압의 0.3, 0.5 와 0.7) 에서수행되도록권고되고, 수치는각시험에대해결정된다. 그러면그것들은단락회로화되기전개방회로전압에대해플롯되고근사한정격전기자전압수치가외삽법에의해찾아진다. 기기수치를결정하기위해, 각상에서전기자전류와여자회로에서전류의오실로그램이쓰인다

26 오실로그래프기록은단락회로이후에 τ' d 초이상기간동안유지되어야만한다. 안정된수치는안정상태에이르고난후오실로그램을재시작함으로써도기록되어야한다. 검사를위한마지막값은기구에의해측정되어야한다. 유사한기기에대한시험으로부터전류값이지수함수적으로감쇄한다는것을안다면더짧은오실로그래프기록이채택된다. 각상에서비주기와주기전기자전류성분의시간에다른변화는각상들에서단락회로전류의 상위와하위의포함되는좌표들의대수적산술평균과대수적하프 - 디퍼런스로부터각각결정된 다. 단락회로전기자전류주기적성분은 3 상에서전류의주기적성분의산술평균값으로결정된다. 그림 9 과도 (Δi' k ) 와초기과도 (Δi'' k ) 성분을결정하기위해, 연속단락회로전류 I( ) 의값은전기자전류주기성분에서빼진다. Δi' k = Δi'' k 의합인나머지가세미로그스케일로종이에그려진다. 이플롯은직선이나곡선이다. a) 이플롯의뒤쪽부분이직선일때 ( 지수에대해 ), 그러면 0 시간에대해외삽된이선은단락회로전류의과도성분의초기값Δi' k(0) 을나타낸다.( 그림 9) b) 이그림의뒤쪽부분이곡선일때, 전류 ia의크기가시간 OA에서측정된다.( 그림 10, 55쪽 ) 이 OA' 는 0.2 초또는초기과도효과가무시될수있는시간으로정해진다. 전류가 i B =1/εi A 가되는시간에서시간 OB' 가측정된다. 시정수 τ' d 는 (OB'-OA') 초로정해진다. 전류 i B 외 i A 의값을지나는직선은 Δi' k 의등가수치를표현하는것으로간주되고 0 시간에대해외삽되면단락회로전류의과도성분의초기값Δi' k (0) 를나타낸다. 초기과도단락회로전류성분은 Δi' k+δi'' k' 곡선과 Δi' k 의값을나타내는직선사이의차이로정의된다. 시간으로나타나는초기과도전류성분의편차또한세미로그크기로그려진다. ( 그림 9)

27 모든상들의비주기전류성분은세미로그크기로시간에대해그려진다. 이곡선들의 0 시간에대한외삽은대응하는전류의초기값을나타낸다. 비주기성분의가능한최대값을찾기위해외삽법에의해얻어진각상들의비주기성분의초기값은벡터로서각각 60 떨어진세방사선을따라원점으로부터방사하여, 세벡터중최대치가가운데선에놓이도록놓여진다. 수직선들이각벡터의끝을지나도록그려진다. 원점으로부터이수직선들의교점으로이루어진삼각형의중심으로그려진벡터가주기성분의크기의초기값과같은가능한큰비주기성분을나타낸다.( 그림11) 그림 10 그림 11 전류의비주기성분에서최대로가능한값은공식에의해분석적으로결정된다.(pu 나물리적수 치 ): i a max = 2 3 i 2 a2+ i 2 a3+ i a2 i a3 여기서 i a3 는시험에서찾아진전류의비주기성분의최대절대초기치 ( 부호상관없이 ) 이고 i a2 는다른두상들중비주기전류성분에서의절대초기치이다. 시간에대한여자전류의주기성분의작용은여자전류오실로그램으로결정되고세미로그크기로그려진다. 0 시간에커브의외삽은주기전류성분의초기치를나타낸다. 41. 돌발 3 상단락회로시험으로부터수치의결정 돌발단락회로시험에서결정되었듯이직축과도리액턴스 (7 절참조 ) 는초기과도성분을무시하였 을때단락회로전류의주기성분의초기치에대한단락회로가되기직전에바로측정된무부하 전압 [U(0)] 의비율이다 ( 그림 9, 53 쪽 ):

28 X d ' = U(0) 3[I( )+ ΔI k ' (0)] Ω ; [ x d' = u(0) i( )+ Δi k ' (0) ] 41.1 돌발단락회로시험에서결정되었듯이, 직축초기과도리액턴스 (8 절참조 ) 은오실로그램의분 석으로부터얻어진단락회로전류의주기성분의초기값에대한단락회로직전에측정된무부하 전압의비율이다.( 그림 9): X d ' ' = U(0) 3[I( )+ ΔI k ' (0)+ ΔI k '' (0)] Ω ; [ x d' ' = u(0) i( )+ Δi k ' (0)+ Δi k '' (0) ] 41.2 돌발단락회로시험에서결정되었듯이, 직축과도단락회로시정수 (18 절, 18.1 부속절참조 ) 는 과도전기자전류성분이그초기값의 1/ε 까지감쇄하는데걸리는시간이다.( 그러나 40 절 항목 b 참조 ) 41.3 돌발단락회로시험에서결정되었듯이, 직축초기과도단락회로시정수 (19 절, 19.1 부속절참 조 ) 는초기과도전기자전류성분이그초기값의 1/ε 까지감쇄하는데걸리는시간이다 전기자단락회로시정수 (20 절참조 ) 은여자전류주기성분이그초기전류의 1/ε 가지 감쇄하는데필요한평균으로정의된다. 초기비주기성분이그초기최대고정값의 0.4 보다작은 상은전기자단락회로시정수의결정에서고려되지않는다 각상에서비주기전기자전류성분의감쇄로부터전기자단락회로시정수 (20절참조 ) 는이성분들이그초기값의 1/ε 까지감쇄하는데필요한평균으로정의된다. 초기비주기성분이그초기최대고정값의 0.4 보다작은상은전기자단락회로시정수의결정에고려되지않는다. 돌발단락회로시험동안전기자전류가여자되지않는단락에의해측정되었다면, 비주기전기자전류성분의감쇄로부터의전기자단락회로시정수의결정은허용된다 최대로가능한순간단락회로전류는돌발 3상단락회로시험으로부터단락회로가된순간이후의반주기에서주기와비주기의값의합으로결정된다. 이순간에대한주기성분값은돌발단락회로전류의연속, 과도, 그리고초기과도성분의합과같다. 뒤의두성분은해당순간에대한그림 ( 그림 9, 53쪽 ) 으로부터직접얻어진다. 비주기성분값은공식에의해결정된다.(pu 나물리적수치로 ): i a = i a max e f τ a 여기서 : e i a max = 돌발단락회로비주기전류성분에서가능한최대치 = 자연로그의기저 τa = 전기자단락회로시정수 (20 절참조 ) f = Hz단위주파수 ( 주기 / 초 )(0.5/f 는반주기에해당 )

29 42 전압회복시험 연속 3상단락회로의단절후의전압회복시험은시험의시작때회로-단선기에의해전기자권선이단락회로화된상태로기기가정격속도에서작동할때수행된다. 기기는조건들이회로단선기의작동순간에안정할때전기자권선이단락회로화되고, 법칙으로서정격개방회로전기자전압의 0.7 배이하인무부하포화곡선의직선부분에대응하는값에맞추어진여자전류가흐를때작동된다. 이시험으로얻어진수치는기기의비포화상태에해당한다. 여자시스템에대한요구사항은 40 절에주어진것들과같다. 연속단락회로는모든 3상에서그전류가 180 전기각도, 또는반주기이내에끊어지도록실제적으로순간적으로전원단선상태가되어야한다. 한개의선전압회복과하나의전기자전류의오실로그래픽기록 ( 고속에서초기부분 ) 이필요하다. 연속전압과, 회복전압의포함하는정해진전압사이의차이가시간에대해세미로그크기로그려지고, 그러면단락회로의전압사이의차이가시간에외삽된다.( 곡선 1, 그림 12, 61쪽 ) 곡선 1의직선부분의종축에대한외삽은과도전압성분의초기값 Δu'(0) 을나타낸다. 곡선 1에의해결정된전압과과도전압성분 (Δu') 간의차이는해당순간에서의초기과도전압 (Δ u'') 를나타낸다. 그림 전압회복시험으로부터수치의결정 직축과도리액턴스 (7 절참조 ) 은전압회복시험으로부터, 단락회로의단선직전에측정된전기자 전류 (i k ) 에대한연속전압 u( ) 와과도전압성분 Δu'(0) 의초기값간의차이의비율로서결정된다. ( 그림 12)

30 X d ' = U( )- ΔU' (0) 3I k Ω ; [ x d' = u( )- Δu' (0) i k ] 43.1 직축초기과도리액턴스 (8 절참조 ) 은전압회복시험으로부터, 연속전압 u( ) 과단락회로의 단선직전에측정된전기자전류 (i k ) 의초기과도전압성분값 Δu''(0) 의합의차이의값으로결정된 다. X d '' = U( )- [ ΔU' (0)+ ΔU'' (0) 3I k Ω ; [ x d'' = u( )- [ Δu' (0)+ Δu'' (0)] i k ] 43.2 직축과도개방회로시정수 (17 절 ) 은전압회복시험으로부터과도전압성분 Δu' 가그초기값 의 1/ε 까지감쇄되는데필요한시간으로결정된다. 44 전기자권선계자속에관해횡축위치에서와직축위치에서회전자에인가된전압시험시험을하기위해정격주파수의교류전압이전기자권선의인입단자에인가된다. 여자권선은단락회로를구성해야한다. 고체부분의심각한과열을막도록전압인가의기간이제한되어야한다. 회전자는여자권선전류의실제적으로 0인값과최대값에대응하는각의위치를찾기위해천천히회전된다. 첫째위치는직축에대응하고, 둘째는횡축에대응한다. 공급전압, 전기자권선전류와전력입력들이이위치에서회전자가안정할때측정된다. 여자권선전류는회전자의위치 ( 직축이나횡축 ) 를평가할목적으로측정되어지므로, 그것을측정하기위해높은정확도의측정기구가반드시필요한것은아니다. 시험이정격전기자전류나전압에서행해질수없다면기기의불포화나포화상태에관한수치의결정은다른공급전압들 (0.2~0.7)U n 에대한몇몇시험으로부터이루어져야한다. 수치들은인가전압이나전기자전류에대해그려지고요구되는값들은외삽에의해찾아진다. 닫혀있거나반쯤닺혀있는전기자슬롯과닫혀있는댐퍼권선슬롯을갖는기기의경우, 전원전압은정격수치의 0.2보다작아선안된다. 45. 회전자가여자권선계자축에관해실수와횡축에있을때인가전압시험으로부터수치 의결정 인가전압시험으로부터의직축초기과도리액턴스 (8 절참조 ) 은공식을이용하여결정된다 : X '' d = Z'' 2 d- R'' 2 d Ω 여기서 : Z' ' d = U 2I Ω ; R' ' d = P 2I 2 Ω;

31 [ x' ' d = z' ' 2 d- r' ' 2 3 u d; z' ' d = 2 ; r' ' i d = 3 p 2 i ] 2 전압 U, 전류 I, 입력전력 P 의값들은최대여자권선전류를내는회전자위치에대해측정된다 인가전압시험으로부터횡축초기과도리액턴스 ( 9 절참조 ) 은 45 절에주어진공식에서 d 가 q" 로대체되어이공식으로결정된다. 전압, 전류와정격입력은실제적으로 0 여자권선전류를내 는회전자위치에대해측정된다. 46 회전자가임의의위치에있을때인가전압시험 시험하기위해, 교류전압이시험받는안정된기기의전기자권선선단자의각쌍에차례대로인가된다. 여자권선은단락회로화되어야한다. 회전자위치가시험전압의모든 3가지적용에대해같은상태로남아있는것이필요하다. 필요하다면회전자를정지시키고금속부의과도한과열을막기위해전압공급을제한하여야한다. 전기자에인가된전압, 전류와전격입력그리고여자권선전류는단자들의각상에교류전원전압을인가했을때측정된다. 기기의비포화와포화에대해언급된수치를얻는데필요한요구사항은 44 절의그것과유사하다. 47 회전자가임의의위치에있을때인가전압시험으로부터수치의결정 회전자가임의의위치에있을때인가전압시험으로부터직축초기과도리액턴스 (8 절참조 ) 은다음과같이결정된다 : 여자권선의선단자의각쌍 x 12, x 23, x 31 사이의리액턴스는 45절에주어진공식으로부터계산된다.( d" 를전압이인가되는그사이의단자에따라 12, 23, 31로바꾼다.) 그러면직축초기과도리액턴스는공식에의해계산된다.(pu 또는물리적수치로 ): x' ' d = x med ±Δx 여기서 : x med = x 12+ x 23 + x 31 3 Δx= 2 3 x 12 (x 12 - x 23) + x 23 (x 23 - x 31 )+ x 31 (x 31 - x 12 ) Δx 앞의부호는다음관계에따라결정된다 : 여자회로전류의세측정값의최대값이최대로측정된전기자전류에대응할때 (+); 여자회로의 3번측정된전류값의최대값이여자권선선단자의쌍중에서최소측정리액턴스에대응할때 (-) 회전자가임의의위치에있을때안정임피던스시험으로부터횡축초기과도리액턴스 (9 절 ) 은

32 47 절에설명된방법과유사하게결정된다. Δx 앞의부호는다음관계에따라결정된다 : 여자전류의 3 측정된전류값중최소값이전기자 권선선단자의쌍사이에서최대측정된리액턴스에대응하면 (+); 여자회로의 3 측정전류값의최 소값이최소측정된전기자리액턴스에대응하면 (-). 48 선간연속단락회로시험 선간연속단락회로시험을하기위해임의의두선단자가단락되고 ( 그림 13), 기기는어떤원동 기에의해정격속도로구동된다. 그림 13 단락회로전류 I k2, 여자전류와개방단자와단락단자중하나사이의전압 U k2 가측정된다. 전압이나전류의고조파가있을때측정의정확도를높이기위해실효전력 P와무효전력 Q 를측정하도록권고된다. 측정은단락회로전류의몇몇값들에대해이루어진다. 고체부분의심한과열을막기위해 0.3I n 이상전류에서의선간연속단락회로시험의유지는측정기의눈금을읽을때까지필요한시간까지로제한되어야한다. 기기의진동이허용가능한수치이상으로올라가지않는다면, 돌극기에대해전류는그정격수치까지높여질수있다. 비돌극기의경우전기자전류는보통정격값의 0.5까지로제한된다. 49 선간연속단락회로시험으로부터수치의결정 선간연속단락회로시험으로부터역상리액턴스 (10 절 ) 은공식을사용하여결정된다 : X 2 = P Ω 3I 2 ; k2 [ x 2= p i 2 k2 ] 이공식은전압이나전류의고조파가무시되었을때적용된다

33 X 2 = U 2 P P 2 P 2 + Q Ω ; [ x 2= u 2 p p 2 p 2 + p ] 이공식은전압이나전류의고조파가반드시고려되었을때적용된다. 역상리액턴스는각측정된단락회로전류값에대해결정된다. 시험데이터에기본으로하여 x 2 가 전류에대해그려진다. 주 - 전류가정격상전류의 3 배일때 x2 의값은정격전류값으로서취해질것이다 선간연속단락회로시험으로부터역상리액턴스 (11 절 ) 은공식을사용하여결정된다 : R 2 = U 2 Q Q 2 P 2 + Q Ω ; [ r 2= u 2 q q 2 p 2 + q ] 역상저항은각측정된단락회로전기자전류에대해결정된다. 시험데이터에기초하여 R 2 는전 류에대해그려진다. 주 - 전류가정격상전류의 3 배일때 R 2 의값은정격전류값으로서취해질것이다. 50 역상시퀀스시험 시험은감쇄된대칭형의전압 (0.02~0.2)Un 이역상시퀀스를갖는전원의외부공급원에연결되어 정격속도로구동되는기기에적용되었을때, 즉슬립이 2 가되는전기제동기로서작동할때이루 어진다. 여자권선은단락되어있어야한다. 시험받는기기의순차적인전압이공급전압의 0.30 을넘는다면, 회전자는기기를시험하기전에 탈자되어야한다 (37 절참조 ). 모든 3 상에서전압과전류, 그리고공급전력이시험동안측정된다. 51 역상시퀀스시험으로부터수치의결정 역상시퀀스리액턴스와저항 (10 과 11 절참조 ) 은역상시퀀스시험으로부터공식에의해결정된다 : X 2 = Z 2 2- R 2 2 Ω ; Z 2= U 3I Ω ;R 2= P 3I 2 Ω [ x 2= z 2 2- r 2 2 ; z 2 = u 3 I ; r 2= p i 2 ] 여기서 : P = 입력전력 I = 평균측정전류 U = 평균측정인가전압

34 역상시퀀스리액턴스와저항은각측정된인가전압에대해결정된다. 시험데이터에기초하여 X 2 와 R 2 가전류에대해그려진다 상에단상전압인가시험 단상전압을직렬이나병렬로연결된 3상에서의단자를통해인가하는시험은정격속도나그부근에서구동되는기기에대해행하여진다. 그연결은모든순간에서 3상에서의전류가같은방식으로흐르도록, 즉 0 시퀀스에서정의되었듯이중성점에서선단자로또는그역으로흐르도록설치되어있어야한다. 여자권선은단락화된다. 측정은몇몇공급전압값에서인가전압, 전류와전력입력에대해이루어진다. 인가전압의값 들은전기자권선전류가정격값정도의값을가지도록선택된다 상에단상전압인가시험으로부터수치의결정 영시퀀스리액턴스및저항 (12,13 절참조 ) 은단자들에단상전압을적용하는시험으로부터다음 공식에의해결정된다 : X 0 = Z 2 0- R 2 0 Ω ; [x 0 = z 2 0- r 2 0 ] 권선의 3 상이직렬로연결되어있을때 : Z 0 = U 3I Ω ; R 0 = P 3I 2 Ω ; [ z 0= 13 u i ; r 0 = p i 2 ] 권선의 3 상이병렬로연결되어있을때 : Z 0 = 3U I Ω ; R 0 = 3P I 2 Ω ; [ z 0= 3 3 u i ; r 0 = 9p i 2 ] 54. 선간과선 - 중성점간연속단락회로시험 선간과선 - 중성점간연속단락회로시험을행하기위해전기자권선은 Y 결선되고주선단자는 중성점으로단락되고, 기기는정격속도로구동되고여자된다.( 그림 14)

35 그림 14 측정은개방단자- 중성점까지의전압U 0 와단락된단자에서중성점까지의연결에서의전류I 0 에대해이루어진다. 고조파의영향을고려하기위해, 측정은실효와무효전력에대해이루어진다. 측정은중성전류의몇몇값에서이루어진다. 시험의전류값과연속은회전자의과열이나진동에의해제한된다. 55. 선간과선 - 중성점간연속단락회로시험으로부터수치의결정 선간과선 - 중성점간연속단락회로시험으로부터수치의결정시험으로부터영시퀀스리액턴 스 (12 절참조 ) 의결정은공식에의해결정된다 : X 0 = U 0 I 0 Ω ; [ x 0= 3u 0 i 0 ] 이공식은전압이나전류의고조파가무시될수있을때적용된다. X 0 = U 2 0 Q Q 2 P 2 + Q 2 Ω ; [ x 0= u 2 0 q q 2 p 2 + q ] 2 이공식은전압이나전류의고조파가고려되어야만할때적용된다. 여기서 U, P 와 Q 는전압, 실 효와무효전력의측정값을각각나타낸다. 0 시퀀스리액턴스는몇몇중성전류값에대해계산된다. 시험데이터에기초하여중성전류에 대하여 x 0 가그려진다. 주 - 중성전류가정격상전류의세배와같을때 x 0 의값은정격전류값으로쓰인다 선간과선 - 중성점간단락회로시험으로부터영시퀀스리액턴스 (13 절참조 ) 은몇몇중성전 류값에대해다음공식으로결정된다 :

36 R 0 = U 2 0 P P 2 P 2 + Q Ω 2 ; [ r 0= u 2 0 p p 2 p 2 + q ] 2 시험데이터에기초하여 R 0 는중성전류에대해그려진다. 주 - 중성전류가정격상전류의세배와같을때, R 0 의값은정격전류값으로쓰인다. 56. 전압계와전류계법, 브리지법에의한직류권선저항측정 필요한안정된정격전압의출력을나타내는모든직류전원 ( 배터리, 발전기등 ) 이전압계와전류 계법, 브리지법에의한직류저항의측정을위해쓰일수있다. 저항은회전자가정지해있을때권선단자에서직접측정되어야한다. 전기자권선저항은각상에대해개별적으로직접측정되어야한다. 어떤이유로상저항이직접 측정될수없다면, 측정은전기자권선의선단자의각쌍사이에서이루어진다. 직류저항측정동안전류값은단열가열을가정해서시험동안의온도상승이 1K 이상되지않도 록돼야한다. 단열가열을계산하기위해공식을사용한다 : Δυ= j 2 c 초당각 여기서 : j= 시험동안전류밀도 [A/ mm2 ] c= 정수, 구리에서 200, 알루미늄에서 86 권선가열에대해알수없다면, 전류는정격권선전류의 0.1 이상되어서는안되고 1분이하로공급되어야한다. 측정시간은, 측정기기수치를읽는순간에그지시바늘이안정하도록그렇게정해져야한다.(i.e 계측기그자체에서와그저항이측정되는회로안양쪽에서과도현상이사라졌을때 ) 측정동안권선온도는내부에설치되거나꽂아진온도측정기가고정된곳에서그것들에의해결정되어야한다. 권선온도의측정을위해쓰이는온도계와열전쌍은그위치에 15분이상동안이미설치되어있어야한다. 57 전압계와전류계법, 브리지법에의한직류권선저항측정으로부터권선직류저항결정 전압계와전류계법에의해전기자나여자권선의직류저항을측정하기위해, 전류의다양한안 정값에서 3~5 개의수치를얻도록권고된다. 권선저항은공식에의해계산된다 :

37 R = U Ω ; i [ r = 3 u i 전기자권선에대해서 ] 여기서 : u = 권선에인가된전압 [V] I = 권선전류 [A] 저항에대해평균값이취해진다. 평균값을결정하는데있어단위크기당그평균에서 ±0.01 이상 차이나는저항은제외되어야한다. 저항측정이전기자권선의선단자의각쌍사이에서차례로이루어진다면, 저항 R 1, 상 1 은공식 에의해계산된다.(pu 나물리적수치로 ); - 스타 - 결선권선에서 : - 델타 - 결선권선에서 : R 1 = R 12+ R 31 - R 23 2 Ω R 1 = 2R 12 R 23 R 12 + R 23 - R 31 - R 12+ R 23 - R 31 2 Ω 여기서 R 12, R 23, R 31 은 1-2, 1-3, 2-3 단자사이에서측정된저항이다 전기자나여자권선의직류저항을측정하는데에있어, 최소한 3 개의수치를각때마다브 리지오차를줄이기위해매번읽어들이는것이필요하다. 저항은브러쉬와그접촉부의저항이 포함되지않도록슬립링이나권선단자위에서이루어져야한다. 저항에대해평균값이취해진다. 평균값을정할때, 평균에서유닛트당 ±0.01 이상차이나는저 항은제외되어야한다. 저항측정이전기자권선의선단자의각쌍사이에서순수대로이루어진다면, 상저항은 57 절에따 라계산된다. 58 전기자권선이개방되었을때, 계자전류감쇄시험 전기자권선이개방되었을때, 계자전류감쇄시험은정격속도에서어떤원동기에의해구동되 고, 정격전압으로여자되고, 여자권선을갑자기단락시킨기기에대해행해진다. 필요하다면여 자권선전원공급원은 0.02 초이내에끊어져야한다. 기기를시험할때, 정류제한저항이직류전원단락회로전류를제한하기위해그여자권선에 직렬로연결될수있다. 전기자권선전압, 여자권선내의전류와슬립링전압의오실로그램이취해진다. 후자는계자전류감쇄의시작순간 (0 시간 ) 의정확한결정과이순간에서초기전압값의결정을

38 위해제공된다. 오실로그램으로부터얻어진과도전압과기기의잔류전압간의차가시간에대해세미로그크기 로그려진다. 59 전기자권선이개방되었을때계자전류감쇄시험부터 τ' do 의결정 직축과도단선전류시정수 (17 절참조 ) 는계자전류감쇄시험으로부터 58 절에언급된전압차가 그초기값의 1/ε 까지감쇄하는데필요한시간으로결정된다. 60 전기자권선이단락되었을때계자전류감쇄시험 전기자권선이단락되었을때, 계자전류감쇄시험은기기가정격속도에서원동기에의해구동 되고, 정격전기자가전류흐름에서, 그리고여자권선의돌발단락회로화로써수행된다. 전원공 급원단락회로전류의값과연속의제한은 58 절에따라만들어진다. 모든선전류와여자전류나슬립링전압의오실로그램이취해진다. 오실로그램으로부터얻어진여자전류와잔류전압에의한전류사이의차이가시간에대해세미 로그크기로그려진다. 61 전기자권선이단락되었을때계자전류감쇄시험으로부터 τ' d 의결정 계자감쇄시험으로부터직축과도단락회로시정수 (18 절참조 ) 은 60 절에언급된전류차이가그 최소값의 1/ε 까지감쇄하는데필요한시간으로결정된다. 62 매달린회전자진동시험 (Suspended rotor oscillation test) 이시험을하기위해, 회전자는그축이수직위치에놓이도록하는방식으로하나의선이나두개의병렬선에매달린다. 회전자를회전시키는것은축에대해변화를발생시킨다. 몇몇변화를만드는데필요한시간이기록되고변화의한주기의평균시간이계산된다. 하나의필라멘트에매달려있을때, 시험은두번행해진다. 한번은회전자그자체로만한번은플라이휠로작동하도록, 필라멘트나도르레와함께있는회전자로행해진다. 하나의필라멘트에매달려있을때단향변위각은 45 이상이어서는안되며두선필라멘트의경우 10 이상이어서는안된다. 63 매달린회전자진동시험으로부터 τj 와 H 의결정 줄에매달린회전자진동시험으로부터가속시간 (21 절참조 ) 과저장에너지정수 (22 절참조 ) 는공식 을사용하여계산된다 :

39 공식은 IS단위계로표현된다. J= 관성모멘트 [ kgㆍm2 ] W=πn/30, 각속도 [ rad s ] n= 정격회전속도 [rpm] Pn= 정격실효전력 [ kw ] Sn= 정격무효전력 [kva] τ J = J ω 2 P n H = J ω 2 2S n 10-3 s 10-3 s 관성모멘트, 회전자가한필라멘트에걸려있을때다음공식으로계산된다 : J= J p T 2 T 2 p- T 2 kgm2 두필라멘트에걸려있을때다음공식으로계산된다 : 여기서 : J p= 기지의도르래의관성모멘트 [ kgㆍm2 ] g= 자유낙하가속도 [ m s2 ] T= 한주기나회전자회전의시간 [s] J= T 2 a 2 L T p= 도르래나프라이휠이있을때회전자회전의시간 [s] a= 걸려있는점들간의거리 [m] L= 걸려있는길이 [m] m= 회전자질량 [ kg ] mg (4π) kgm 보조추스윙시험 이시험을하기위해, 보조추 ( 레버와질량이끝단에 ) 가평면에서직각으로기기의축에붙여지고그평면위에수평하게놓여진다. 알려진추의질량은가능한작아야한다. 보조추대신알려진질량의물체가회전자나도르래의주위경계에붙여질수있다. 보조추는그안정위치에서약 5 정도변위가생긴다. 한번의스윙시간이측정된다. 이시험은볼베어링이나롤러베어링을갖는기기들에권고된다. 65 보조추스윙시험으로부터 τj 와 H 의결정 보조추스윙시험으로부터가속시간 (21 절참조 ) 과저장에너지정수 (22 절참조 ) 은 63 절에보여지 듯공식에의해계산된다. 관성모멘트는다음공식으로계산된다 :

40 J= m p L ( T 2 pg 4π 2 - L ) kgm2 여기서 : m p= 보조추의질량 [ kg ] L= 축의중심으로부터추의무게중심또는회전자나도르래의주변에부착된질량의무게중심까지의거리 [m] g= 자유낙하가속도 [ m s2 ] T p= 진동의한주기시간 [s] 66 무부하지연시험 무부하지연시험은시험받는기기의축에부가적인플라이휠질량이없을때행해진다. 기기는분리된공급원으로부터여자되고여자는시험동안변화되지않는다. 시험받는기기는전원주파수를높이거나클러치가달린원동기에의해과속하게된다 ; 그후전원을차단한다. 이시험은기기가두개의미리정해진속도사이에서Δω의차이, 예를들면 1.10 에서 0.9 퍼유닛이나 1.05 에서 0.95 퍼유닛으로그속도가감쇄될때지연시간 Δt를측정하므로이루어진다. 67 무부하지연시험으로부터 τj 와 H 의결정 무부하지연시험으로부터기기의가속시간 (21 절 ) 과저장에너지정수 (22 절 ) 은다음공식을사용하 여결정된다. τ J = ω n Δt P mech + P Fe Δω s P n H = ω n 2 Δt Δω P mech + P Fe s S n 여기서 : P mech= 정격속도에서기계손 [ kw ] P Fe= 정격속도와, 대응하는시험전압값에서철손 [ kw ] P n= 정격실효전력 [ kw ] W n= 정격각속도 [ rad s ] S n= 정격무효전력 [KVA] 68 전동기로작동하는동기기기일때기계적으로연결된기기들의부하상태지연시험 시험은전동기로작동하는부하를공급하는기기에대해이루어진다. 그유닛의회전속도는정격 속도와같아야한다. 단선전의입력전력은정격전력의 0.6 이하여서는안된다 ; 역률은 1 에가까워 야한다. 시험동안기기의여자는변하지않는다. 전원공급원을단선하고나서, 처음몇초동안유닛의속도변화가결정된다. 속도 - 시간곡선이그려지고곡선의초기점에대한접선이그려진다. 이접선은시간 Δt 동안속도

41 Δω 의변화를결정하는데쓰인다. 69 전동기로작동하는동기기기일때기계적으로연결된기기들의부하상태지연시험에서 τj 와 H 의결정 전동기로서작동하는기기에서의부하상태지연시험으로부터, 부하가달린기기의가속시간 (21 절 ) 과저장에너지정수 (22 절 ) 가다음공식에의해결정된다. 여기서 : H = τ J = ω n ω n 2 P 1 = 회로로부터단선되기직전전동기에공급된전력 [ kw ] P str+p cu = 단선직전전기자권선손실 ( 표류부하손및동손 )[ kw ] W n = 정격각속도 [ rad s ] 이결정방법은매우정확하진않다. Δt P 1 - (P str + P cu ) Δω s P n Δt P 1 - (P str + P cu ) Δω s S n 70. 발전기로작동하는기기에서부하가떨어진후의가속시험 시험은원동기로구동되는발전기로작동하는기기에대해이루어진다. 원동기의시험전에, 발전기부하는정격부하의 0.1~0.2 에고정된다.( 역률은 1 에가깝게고정된다.) 속도조정기는작동하지않는다. 시험동안발전기의여자는바뀌어서는안된다. 네트웍으로부터발전기의돌발단선후에시간에따른속도변화곡선이결정된다. 약 1.07 에서 1.1 배정격값의속도에서원동기의조정기가작동하거나스트림이단선된다. 가속곡선이그려진다. 기기의정격속도에대응하는점에서가속곡선에접선이그려지고시간간격에대한속도변화가결정된다. 71. 발전기로작동하는기기에서부하가떨어진후의가속시험에서 τj 와 H 의결정 기기와그원동기의가속시간 (21 절참조 ) 과저장에너지정수 (22 절참조 ) 은발전기로작동하는기 기에서부하가떨어진후가속시험으로부터다음공식을사용하여결정된다 : τ J = ω n Δt P 1 Δω s P n H = ω n 2 Δt P 1 Δω s S n 여기서 P 1 은킬로와트단위로, 회로로부터단선직전발전기에의해공급된전력

42 이결정방법은매우정확하진않다. 72. 기기의시험값을이용한계산으로부터수치의결정 수치 x'd, xd, τ'do 와 τ'd 는다음관계로서로연결되어있다 : x d τ' d = x' d τ' do 이관계는기지의 x d 값과다른두수치로부터 x' d 나 τ' d 나 τ' do 의값을결정하는데쓰인다 x'' d (8 절참조 ) 과 x'' q (9 절참조 ) 의시험으로부터음시퀀스리액턴스 x 2 (10 절참조 ) 가공식에의해 계산된다 : X 2 = x' ' d+ x' ' q 전기자권선의정상전항 (16 절참조 ) 은 IEC 출판물 34-2: 회전전기기계. 제 2 부 : 시험으로부 터회전전기기기의손실과효율의결정방법 ( 견인차용기계제외 ) 에따라정격전류에서측정된 3I 2 R a 손실 (P cu ) 와전기자권선에서의공전손실 (P str ) 로부터공식을사용하여결정된다 : R 1 = P cu + P su p 3I 2 n, Ω [r 1 = P cu + P su p ] R 1 의이값은손실측정이이루어진그권선온도에대응한다 X 2(10 절참조 ) 과 R a(15 절참조 ) 값으로부터정격주파수 f m 에서전기자단락회로시정수 (20 절 참조 ) 공식을사용하여결정된다 : τ a = x 2 s 2πf n r a 주 - x 2 의포화값을사용

43 표 1 시험방법들과겹치는참고표 기호위치 ( 절과부속절 ) 시험명칭시험방법 ( 절 ) X d 4, 27 무부하포화와 3 상단락회로 25, 26 포화와비포화값 비포화됨 비고 K c 5, 27.1 무부하포화와 3 상단락회로 25, 26 X q 6, X' d 7,41 43 X'' d X'' q 8, , 음여자시험 34 저슬립시험 36 부하량측정에의한부하상태시험 38 돌발 3상단락회로시험 40 전압회복시험 42 돌발 3상단락회로시험 40 전압회복시험 42 전기자권선계자축에관하여실수와횡 44 축에서회전자의적용전압시험변하는어떤위치에서의회전자의적용 46 전압시험전기자권선계자축에관하여실수와횡 44 축에서회전자의적용전압시험변하는어떤위치에서의회전자의적용 46 전압시험 포화됨비포화됨비포화됨포화됨비포화됨포화됨비포화됨비포화됨포화됨비포화됨비포화됨 ( 포화됨 ) 비포화됨 ( 포화됨 ) 비포화됨 ( 포화됨 ) 비포화됨 ( 포화됨 ) 선호됨 선호됨 선호됨 X 2 10, 49 선간에서견디는단락회로 48 비포화됨선호됨 R 2 11, 선간에서견디는단락회로역상시퀀스 비포화됨비포화됨 선호됨 X 0 12, 단상전압의 3상으로의적용선간과중심점의연속단락회로 비포화됨비포화됨 선호됨

44 기초위치 ( 구와부하절 ) 시험명칭시험방법 ( 절 ) 13, 53 단상전압의 3 상으로의적용 52 R 선간과중성점에서견디는단락회로 54 0 전력- 성분에서 3상단락회로와가여 X p 14, 30 25, 26, 28 자시험을견디는무부하포화 R a 15, 57, 57.1 전류계 - 전압계나브리지 56 R f 15, 57, 57.1 전류계 - 전압계나브리지 56 R 1 16 정상전기자권선저항 , 59 τ' do , 41.2 τ' d 61 계자전류단선된전기자권선감쇄 전압회복돌발 3상단락회로 계자전류단락된전기자권선감쇄 τ'' d 19, 41.3 돌발 3 상단락회로 40 τa 20 돌발 3 상단락회로 40 τj 21, 매달린회전자스윙시험 보조추스윙 무부하지연 부하지연 - 모터같은동기기기동작 부하가떨어진후가속 - 발전기로서의기 70 기동작 포화나비포화값 비포화됨 비포화됨 비고선호됨 - IEC 출판물 34-2 참조선호됨선호됨 H 22, 매달린회전자스윙시험 64 보조추스윙 66 무부하지연 68 부하지연- 모터같은동기기기동작부하가떨어진후가속 - 발전기로서의기 70 기동작 i fn ΔU n , 23.1 직접측정 상도표 : 포티어 직접측정 ASA 스웨디쉬 무부하상태특성과알려진 I fn 에의한도 32, 33 표에의한 , 31 선호됨

45 부속서 A 시험에의한동기기기수치를결정하기위한확인되지않은시험방법 A1. 범위 이부속서는 1KVA 이상정격이고정격주파수가 500 Hz이상이거나 10 Hz이하가아닌때정격이더 커지는 3 상동기기계에적용된다. 시험방법은연속자석계기계, 유도기종류기계등과같은특수한기계들에적용되도록의도되지 않았다. 또한시험이일반적으로브러시없는기계에적용되는동안몇몇변수가존재하고특별한 주가필요하다. A2. 대상 이부속서의목적은시험으로부터 3 상동기기계의양과특성을결정하기위한방법을정하는것 이다. 이부속서는주어진기계에있어서묘사된모든시험이나약간의시험의수행을요구하는것처럼 해석하려는의도는아니다. 수행되는특별한시험은특별한동의가승인되어야한다. 그들부록 시험은제 4 장에서권고한다. 이부속서는이미이속에주어진것에추가적인양과특성을얻기위하여시험과정의몇가지방법을목적으로한다. 이들은얻어진결과의일관성과시험준비의간편화잘만들어진하나와비교되는이들의새로운방법에의해서얻어지는결과생각에서요구되어지는것을견디는소개되는어떤새로운방법과같은것이나일부나전체에허용되는언급되어지는방법의연구와관련되어진다. 이것은또한특징이나양이요구되어지는것에대한각각의목적에대해서가장정확한결과가주어지는방법의결정이바람직하다. 이부속서에의하여준비되는시험과채택되는방법의상대적인정보는새로운방법과제안된하나를선택하기위하여유통되는국가위원회와더나가서종합적인 2G부속위원회의간사에게보내진다. 이와같은정보는만약그들이원한다면구속력이있는동의와작자가출판하는어떤형태 ( 주기적인기술잡지, 책, 기타등등 ) 의연구결과로구성되지않는다. A3. 일반 경험적인연구에대한일반적인요구사항과설명, 기구와동기화된기계회로의지정은제 2 장에 주어진것과동일하다

46 A3.1 양의대부분의정의와이부속서에주어진것처럼결정의그들의시험적인방법은전기자저항의대략적인고려의다른허용되는허수-축과직축에허용되는것두개의등가회로에의한고정된상대적인것과여자권선이추가된모든회로의대략적인묘사를가진부속절 3.6 에대해서기초적으로허용되는동기시시의두개축이론이광범위하게받아들여지도록일치시킨다. 그러나, 실제행동에서그들의실제적인작업과다른비동기조건이나과도상태의동기기기의분석적인연구의결과를만들고양의경험적인결정을방해하는특히허수측을포함하는회로의제한된개수처럼특히고체회전자기기에서경험이보여진다. 게다가직축과횡축에여자권선을가진동기기기는실습을통해서소개된다. 두개실수와횡축각각에대해서두개와그이상등가회전자회로결과는이부속서를고려한다. 예로, 횡축과도리액턴스와허수측과도시간정수는횡축에주어진두개모드에모한된추가적인등가회전자회로를나타내는데소개된다 ; 주파수응답특성으로부터양결정에서각직축과횡축을따라서두등가회전자보다더고려하는게가능하다. 시험적인연구의용어와방법 A4. 정격전기자단락회로전류에일치하는여자전류 (i fk) 정격속도와연속되는정격전기자전류에서기기작동시여자권선의전류는전기자 ( 첫번째 ) 권 선은단락된다. A 절에들어있는추가적인방법인연속되는단락회로의정격전기자에서의여자전류는다 양한전기자 ( 첫번째 ) 권선전압과영전력 - 역률에서과여자시험으로부터정해진다 (A25 와 A26 절 참조 ). A5. 직축동기리액턴스 X d 직축의정의에서동기리액턴스 4 절참조. 5.1 비포화상태에대응하는직축동기리액턴스 X d 는상변이를가진시험으로부터부속절 4.1 에 나타낸방법이추가적으로결정된다.(A27 과 A28 절참조 ). A6. 횡축동기리액턴스 X q 횡축의정의에서동기리액턴스 6 절참조. 6.1 비포화상태에대응하는횡축동기리액턴스 X q 는다음방법중의하나에의하여부속절 6.1 에나타낸방법이추가적으로결정된다 : a) 상이동을가지는시험 (A27 과 A28절참조 ); b) 극저슬립에서저전기자전압이적용되는단선 (A29 와 A30 참조 ); c) 부하가있는비동기의기기가작동하는저전기자전압이적용되는단선 (A31 과 A32 절참조 ); d) 직류는정지상태때소멸된다 (A59 와 A60 절참조 )

47 A7. 직축과도리액턴스 X d' 직축의정의에서과도리액턴스 7 절참조. A7.1 부속절 7.1 에나타내는방법에추가적인직축과도리액턴스는정지시에직류전류감쇄의 방법에의하여결정된다 (A59 와 A60 절참조 ). A8. 횡축과도리액턴스 X' q 총횡축흐름에의해생성되는전기자전압의기초적인교류성분에서갑자기충전되는초기값 의비와횡축전기자전류의기초적인교류성분에서동기되는전하, 정격속도에서기기의작동 그리고첫번째주기가제외되는동안의높은감쇄율성분의값. A8.1 횡축과도리액턴스는다음의방법으로결정된다 : a) 극저슬립에서의저전기자전압이적용되는단선 (A29와 A30 절참조 ); b) 부하가있는비동기기기작동시저전기자전압이적용되는단선 (A31과 A32절참조 ); c) 저전압에서부하가있는기기의작동시돌발단락 ( A33과 A34 절참조 ); d) 실수전류가정지시소멸한다 (A59와 A60 절참조 ). A9. 횡축초기과도리액턴스 X'' q 횡축정의에서초기과도리액턴스 9 절참조. A9.1 부속절 45.1 에나타내는추가적인방법에서횡축초기과도리액턴스는다음방법으로결정된다 : a) 극저슬립에서저전기자전압이전용되는단선 ( A29와 A30 절참조 ); b) 부하가있는비동기적으로작동하는기기에서저전기자전압이적용되는단선 (A31 과 A32 절참조 ); c) 저전압에서부하가있는기기작동시의돌발단락 (A33 과 A34 절참조 ). A10. 역상리액턴스 X 2 역상리액턴스의정의에대해서 10 절참조. A10.1 부속절 11.1 에나타내진추가적인방법인역상리액턴스는다음의방법으로정의된다 : a) 돌발선간의단락 (A35 와 A36 절참조 ); b) 직류는정지상태에서소멸된다 (A59 와 A60 절참조 ). A11. 전기자누설리액턴스 X σ 정격속도에서작동하는기기에서전기자전류의기본성분과회전자회로에관하여전기자권

48 선의누설자속에기인하는회전자전압의무효기본성분의정수 A11.1 전기자누설리액턴스는회전자가제거된전기자권선에적용되는대칭적인삼상전압의 방법에의해서결정된다 (A39 와 A40 참조 ). A12. 동기전동기의기동임피던스 Z st 정지시기계사용시유지되는평균전기자전류와적용되는전기자전압의정수. A12.1 기기의기동임피던스는고정된회전자시험으로부터직접적으로결정된다 (A41 과 A42 참조 ). 회전자안에양의시퀀스손실을가져올교류전기자저항일때의경우, 무시할수있으며기동임피던스는대략적으로실수와횡축일시적인리액턴스의반합과같을것으로고려한다. A13. 직축과도개방회로시정수 τ' do 직축과도단선시간정수의정의에서 17 절참조. A13.1 부속절 17.1 에나타난결정의방법을추가한직축과도개방회로시정수는다음의방법으로결정된다 : a) 전기자권선개방회로를가진여자에의돌발적용 (A43 과 A44 절참조 ); b) 직류는정지하면소멸한다 (A59 와 A60 절참조 ). A14. 실수개방회로시정수 τ' d 직축과도단락시정수의정의에대해서 18 절참조. A14.1 부속절 18.1에나타낸결정의방법이추가적인직축과도단락시정수는다음의방법으로결정된다 : a) 전기자권선단락을가진갑작스럽게적용되는여자 (A45와 A46 절참조 ); b) 정지시직류는소멸한다 (A59와 A60 절참조 ). A15. 횡축과도단선시정수 τqo' 정격속도로작동하는기기의초기값의 1/ε 로감쇄하는동작조건에서갑작스럽게변화 를수반하는횡축자속에기인하는개방회로전기자권선전압의천천히변하는성분에대하여 요구되는시간 A15.1 횡축과도개방회로시정수는다음방법들에의해결정된다 : a) 극저슬립에서저전기자전압이적용되는단선 (A29 와 A30 절참조 ); b) 부하가있는상태에서비동기적인기기의작동에서저전기자전압이적용되는단선

49 (A31 과 A32 절참조 ); c) 정지시직류는소멸한다 (A59 와 A60 절참조 ). A16. 횡축과도단락시정수 τ' q 정격속도로작동하는기기의초기값의 1/ε 로감쇄하는동작조건에서갑작스럽게변화 를수반하는횡축자속에기인하는횡축단락전기자권선전압의천천히변하는성분에대하여 요구되는시간 A16.1 횡축과도단락시정수는다음방법들에의해결정된다 : a) 부하가있는저전압에서기기작동시의돌발단락 (A33과 A34절참조 ); b) X q (6 절참조 ), X' q (A8 절참조 ), τ' do (A15 절참조 ) 의시험값으로부터의계산이계산은 A63절에주어진식을사용하여만들어진다 ; c) 정지시직류는소멸된다 (A59 와 A60절참조 ). A17. 직축초기과도단선시정수 τdo'' 정격속도로작동하는기기에서그것의초기값의 1/ε 씩감쇄하는동작조건하의돌발변 화에따르는직축자속에기인하는개방회로전기자권선전압에서처음몇번의주기동안존재 하는돌발변화성분에대해서요구되는시간. A17.1 직축초기과도단선시정수는다음방법들에의하여결정된다 : a) 전압회복 (A47 과 A48 절참조 ); b) 정지시직류는소멸된다 (A59 와 A60 절참조 ). A18. 횡축비과도단선시정수 τqo'' 정격속도로작동하는기기에서그것의초기값의 1/ε 씩감쇄하는동작조건하의돌발변 화에따르는횡축자속에기인하는단선전기자권선전압에서처음몇번의주기동안존재하는 돌발변화성분에대해서요구되는시간. A18.1 횡축비과도단선시정수는다음방법들에의해결정된다 : a) 극저슬립에서저전기자전압이적용되는단선 (A29와 A30절참조 ); b) 부하가있는상태에서비동기적인기기의작동에서저전기자전압이적용되는단선 (A31 과 A32 절참조 ); c) 정지시직류는소멸한다 (A59 와 A60 절참조 ). A19. 횡축초기과도단락시정수 τ'' q 정격속도로작동하는기기에서그것의초기값의 1/ε 씩감쇄하는동작조건하의돌발변 화에따르는횡축단락전기자권선전류에서처음몇번의주기동안존재하는돌발변화성분에

50 대해서요구되는시간. A19.1 횡축초기과도단락시정수는다음방법에의해서결정된다 : a) 저전압에서부하가있을때, 기기의돌발단락 (A33 과 A34 절참조 ); b) X q (6 절참조 ), X' q (A8 절참조 ), τ' qo (A15 절참조 ) 의시험값으로부터의계산이계산은 A63절에주어진식을사용하여만들어진다 ; c) 정지시직류는소멸된다 (A59 와 A60절참조 ). A20. 직축개방회로여자권선시정수 τfdo 정격속도에서기기동작시개방회로전기자권선의모든회전자회로또한개방회로가있는 돌발변화에따르는그것의초기값의 1/ε 이감쇄하는여자권선에서유도되는전류성분 에대해서요구되는시간. A20.1 직축개방회로여자권선시정수는전기자권선이열린계자소멸시험으로부터결정된다 (A49 와 A50 절참조 ). A21. 직축개방회로등가댐퍼회로시정수 τkdo 정격속도에서기기동작시개방회로전기자권선의모든회전자회로또한개방회로가있는 돌발변화에따르는그것의초기값의 1/ε 이감쇄하는등가댐퍼회로에서유도되는전류 성분에대해서요구되는시간. A21.1 직축개방회로등가댐퍼회로시정수는전기자권선이개방된계자소멸시험으로부터결 정된다 (A49 와 A50 절참조 ). A22. 직축단락여자권선시정수 τfd 정격속도에서기기동작시단락회로전기자권선의모든회전자회로또한단락되어있는돌발 변화에따르는그것의초기값의 1/ε 이감쇄하는여자권선에서유도되는전류성분에대 해서요구되는시간. A22.1 직축단락회로여자권선시정수는전기자권선이단락된계자소멸시험으로부터결정된 다 (A51 와 A52 절참조 ). A23. 직축단락등가댐퍼권선시정수 τkd 정격속도에서기기동작시단락회로전기자권선의모든회전자회로또한단락되어있는돌발 변화에따르는그것의초기값의 1/ε 이감쇄하는등가댐퍼회로에서유도되는전류성분 에대해서요구되는시간

51 A23.1 직축단락회로등가댐퍼권선시정수는전기자권선이단락된계자소멸시험으로부터 결정된다 (A51 와 A52 절참조 ). A24. 주파수응답특성 기기의주파수응답특성은언급되지않은상태면정격공급주파수에서슬립되는상호적인복소 임피던스 ( 혹은성분그것에서 ) 분석적인표현되는상대적인복소어드미턴스에관련된특성곡선이 나분석적표현에맞춘다. 이부속서에서따르는주파수응답특성은고려된다 : 직축리액턴스 X d (js) 1 의주파수응답특성 비는여자권선단락회로를가진슬립이주어진기기의동작, 이전류의기본교류성분의복소 적인값 ( 상 ) 과직축전기자전류에의해서제공되는전기자전압의기본적인교류성분의연속하 는복소수값 ( 상 ) 의슬립기능으로표현한다. 횡축리액턴스 X q (js) 2 의주파수특성 비는여자권선단락회로를가진슬립이주어진기기의동작, 이전류의기본교류성분의복소 적인값 ( 상 ) 과횡축전기자전류에의해서제공되는전기자전압의기본적인교류성분의연속하 는복소수값 ( 상 ) 의슬립기능으로표현한다. 여자성분 G(js) 의주파수응답특성 정격속도에서작동하는기기의적용되는여자권선전압의복소수값과주파수 sf 에서여자권 선안의전류에의하여제공되는전기자전압의제공되는복소수값 ( 상 ) 의비 A24.1 주파수응답특성은다음방법들에의해결정된다 : a) 부하가걸린상태에서비동기동작 (A53 과 A54 절참조 ); b) 감쇄된전압에서비동기동작 (A55 와 A56 절참조 ); c) 전기자권선에서다양한주파수전압이적용되는정지시기기작동 (A59 와 A60 절참조 ); d) 전기자권선에서기기작동이멈추면직류는사라진다 (A59 와 A60 절참조 ); e) 기기정지시갑작스레적용되는전기자권선의직류 (A61 과 A62 절참조 ). 주 - 댐퍼권선양이원심력에의존하는것처럼고정된방법은회전하는기기에서받아들여지는것과다르 다는것을명심해야한다

52 시험의설명과이시험으로부터수치와특성의설명 A25. 영역률과다양한전기자전압에서과여자시험 이시험은발전기와전동기로사용되는기기둘다적용된다. 기기작동시유효전력은발전기에서는 0이다. 부하를축위에다놓으면기기작동시전동기에서 0이다. 시험하는동안전기자권선전류는안정한기기에서가장저값까지낮춘정격값으로부터변화되는전기자전압에서정격값과같은정수를유지한다. 정당히정확하게정격값보다 0.5 배정도아래값으로전기자전압을낮추는것으로권장된다. 관리는여자권선에서발생하는초과열을넘지않도록한다. A26. 단락전류로유지되는정격전기자에일치하는여자전류의결정 (i fk) 실험점은영률곡선의위쪽부분의형태의곡선에합쳐지고도표에표시된다. 같은도표위에무부하포화곡선또한그려진다. 그리고나서영률성분곡선은횡좌표축과만날때까지무부하곡선와평행할것으로추정된다. 이점의횡좌표는단락전류로유지되는정격된전기자에서일치하는여자전류로대표된다. A27. 상변이시험 상변이시험은다음방법들중하나와일치하도록수행된다 : a) 상변이기를통해서동기화된전동기에서사용되는것처럼같은주파수의저전압공급기에시험하의기기의전기자권선연결과보통의동기화된전동기에의한시험하의기기의다룸에의하여 ; b) 직축과횡축둘다에서여자권선이제공된동기화된전동기에의한시험하의기기의다룸에의하여 ; 동기화된전동기에서사용하는것처럼같은주파수의동기화된저전압공급기와연결된기기에다루어지는전기자권선. 시험하의기기에서전류는최소값 X d 와일치하고최대값 X q 와일치하는사이의기둥축의위치 에의존하며변한다. 상변이기 [ 방법 a)] 동작에의한것과동기화된전동기 [ 방법 b)] 의양축에서다양하게변화되는 것둘다한위치에서변할때, 전기자의최대와최소값과기기의단자에들어가는전압의일치되 는값이측정된다. 측정장비가갖추어지면, 여자권선은개방된다. 그러나, 측정장치가갖추어지지않았다면, 여자 권선은가능한손상을피하기위해서단락된다 ( 혹은방전되는저항을통해서붙게된다 ). 방법 a) 에서, 상변이기는적어도전기각 180 o 능해야만한다. 이하에의한적용되는전기자전압의상변이가가

53 방법 b) 에서, 다루는전동기의전력은어떤위치에서다른위치로움직일때, 발생하는토크의시 험하에서기기의전기자권선에적용되는전압에의존한다. A28. 상변이시험으로부터의양의결정 직축동기화된리액턴스 (A5 절참조 ) 은, 이시험으로결정되어지는, 다음식을사용하여계산되어 진다. X d = U max 3I min Ω ; [ x d = u max i min ] A28.1 횡축동기화된리액턴스 (A6 절참조 ) 은, 이시험으로결정되어지는, 다음식을사용하여계산 되어진다. X q = U min 3I max Ω ; [ x q = u min i max ] A29. 극저슬립시험에서저전기자전압이적용되는단선 저슬립동안저전기자전압이적용되는돌발단선은정격주파수대칭적인 3상저전압공급 (0.05U n 에서 0.10U n ) 에연결된전기자 ( 초기 ) 권선을가진 0.01 보다적은고려할만한슬립에서기기의작동이준비된다. 여자권선은단락된다. 횡축여자권선에서결정되는양은단선한다. 구적법이나직축에서회전자가자화되었을때, 적용되는전압은갑작스럽게단선한다. 회전자위치는전기자전압과허수 ( 혹은실수 ) 회전자축 (A31 절을참조하거나다른등가방법을사용 ) 사이의각을측정하여점검한다. 전기자전류와전압그리고회전자위치지적은측정하고기록한다. 기기의스위치를순간적으로껏을때, 전기자권선전압은갑자기어떤값으로떨어지고그리고나서점차적으로사라진다 ( 그림 A1). 초기전압강하는잔류전압에독립적이다. 시정수결정에서, 잔류전압은적용되는전압의 0.2 보다작고그값은필요하지않고그리고나서정확히요구되는횡축의시정수결정에평가된다. 만약이값을넘어가면, 기기의회전자는탈자된다. 오실로그램으로결정된전기자전압은시간에대해서세미로드스케일도면을작성한다 ( 그림 A2, 164 쪽 ). 만약시정수가직축을따라결정된다면잔류전압 U( ) 의값은전기자전압에서빼게 되고이차이는시간에대해서기록한다. 주 1. - 이시험동안저값의존재하는전기자권선전압이적용되면, 잔류자성은신중하게상안에서와넓이에서결정된다. 빼기계산적인방법의전압U( ) 은정확하지않다, 왜냐하면 U d 나 U q 에서제공되는 U( ) 의상변이는의미가있기때문이다. 정확한방법은그림 A1의곡선의모든점에수직인감수된 U( ) 로구성된다. 상각은쉽게상끝에상발전기에도움이되도록결정된다. 다른방법으로는시험하의기기를완전하게비자기화시킨다

54 세로좌표축에외삽법에의한전기자소멸곡선의수직부는초기값 U'(0)+U( ) 을가진과도전압성분을결정한다 ( 그림 A1). 소멸하는전압 U로부터이과도전압성분의차는그것의초기값이 U''(0) 으로결정되도록과도전압성분을가능하게한다. 주 2.- 기기의많은종류에서과도와일시적인전압성분을횡축을따라분리하는것은높은감쇄율이나머지에서명확히분리되지않기때문에어렵다. A30. 저슬립시험에서저전기자전압이적용되는단선으로부터양의결정 횡축동기화된리액턴스 (A6 절참조 ) 는초기전압 U(0) 과잔류전압 U( )(A29 절, 주 1 참조 ) 사이 의차이의비와스위치를끄기직전의전류 I(0) 처럼횡축위치에서시험하의기기가있을때, 저 슬립시험동안적용되는전압의돌발단선으로부터결정된다 : X q = U(0)- U( ) 3I(0) Ω; [ x q = u(0)- u( ) i(0) ] 측정값의점검은직축에서시험하의기기가자화되었을때, 같은슬립에서이시험으로부터결정되는 X d 에의해서결정된다. 일치하는식은 X d 계산에사용된다. 이시험으로부터의 X q 의값은만약 27절에따라서얻어지는값과일치하는같은시험에서얻어지는 X d 의값이라면적절하게고려된다. 그렇지않으면, 시험은 0 슬립에서 X q 값의따르는외삽법에의하여슬립의몇몇의감쇄되는값을반복한다. 포화되지않는값과일치하는이시험으로부터 X q 를얻는다. A30.1 횡축과도리액턴스 (A8 절참조 ) 는시험된기기가횡축에따라서자화될때, 전압시험적용 되는돌발단선으로부터결정된다. 처음에측정되는선간전압 U(0) 과초기과도전압 ΔU'(0)+U ( )(A29 절, 주 1 참조 ) 사이의 (a) 차이의비와스위치를끄기직전순간의전기자전류 I(0) 의 (b): X ' q = U(0)- ΔU' (0)- U( ) 3I(0) Ω; [ x' q = u(0)- Δu' (0)- u( ) i(0) ] 측정값의점검은직축에따라서자화되는시험된기기에서준비되는적용되는전압의돌발단선때, 같은시험으로부터계산되는 X' d 에의해서만들어진다. X' d 의값은식은그러고나서일치하는식으로사용된다. 전압시험에적용되는돌발단선으로부터측정되는 X' d 의결과는이규격에의하여얻어지는값에실제적으로일치하는이시험으로부터얻어지는 X' d 의값이라면정당하게고려된다. 다른한편으로는, 외삽법에의한 X' q 값이 0 슬립이될때까지시험은슬립값의감쇄가몇번반복된다. 이시험으로얻어지는 X' q 의값은비포화상태값과일치한다. A30.2 이시험으로부터횡축초기과도리액턴스 (A9 절참조 ) 는다음을얻을수있다 (A29, 주 1 참 조 ):

55 X ' ' q = U(0) - ΔU' (0) - ΔU' ' ( 0) - U( ) 3I Ω; [ x' ' q = u (0) - Δu' ( 0)- Δu' ' (0) - u ( ) i ] 직축을따라서기기가자화될때, 전원이꺼지는순간, 직축초기과도리액턴스는일치하는식을 사용하여얻어진다. A30.3 횡축과도개방회로시정수 (A15 절참조 ) 는그것의초기값의 1/ε 이감쇄하는전기자전압의과도성분에서요구되는시간처럼전압시험에적용되는돌발단선으로부터결정된다. X' d 결정때, 측정되는 τ' qo 는같은시험으로부터 τ' do 의계산으로만들어진다. 적용되는전압시험의돌발단선으로부터얻어지는그값에일치하는이시험으로부터 τ' do 의결과가얻어진다. A30.4 횡축초기과도개방회로시정수 (A18 절참조 ) 는초기값 ΔU"(0) 의 1/ε 로감쇄하는전 기자전압의과도성분에서요구되는시간처럼전압시험에적용되는돌발단선으로부터결정된 다. τ" qo 값의확인은직축위치에서수행된같은시험으로부터 τ" qo 를결정하고이기준에따라주 어진값과비교하여세부항 A30.3 에언급된유사한방법으로이루어질수있다. A.31 기기가부하시비동기적으로작동할때저전기자전압시험이인가되는단선시험 저전기자전압시험을적용하는단선, 부하에비동기식으로구동하는기기는포화의영향을피 하기위해정격주파수에서대칭인삼상저전압전원과연결한전기자권선을갖고시행한다. 여 자권선은단락시킨다. 축에시퀀스를적용하는방법으로, 전압과전류의직축과횡축성분을결정한다. 전압과전류, 시퀀스는 2m/s 에서 3m/s 의기록 - 속도 (paper-speed) 를갖는오실로그래프기록으로 얻는다. 시퀀스의적용은무부하에서선간전압의방법으로 q- 축이나 d- 축에맞춘다. 시퀀스가인가되는이미터는선간전압 U 12 가 0 으로부터통과하는순간에시퀀스가일치하도록 축둘레에서위치를변화시키도록한다. 이위치에서시퀀스가무부하에서 q- 축전압 ( 그림 A3) 과 관련된상전압 U 3 의최대값과일치하게된다. 기기에부하를걸었을때, 시퀀스의순간에서상전압 U 3 과상전류 I 3 의순간값은이전압과전류 의 q- 축성분과일치한다. 또한시퀀스는선간전압 U 12 의 d- 축성분을규정한다. 이두방법에서 d- 축전압과 q- 축전류는하나의단일시퀀스에서얻어낸다. 일반적으로전압과전류가 d- 축과 q- 축의성분을구성한다. 이들성분은그림 A5 에관련된조건 을위해, 그림 A4 에나온것처럼오실로그램에서결정된다. q- 축시퀀스에서성분의순간값에관

56 련된화살표는실선 (full line) 으로써그려지고 d- 축에관련된값은점선 (broken line) 으로그려진다. ( 이들은계산을위해서는필요치않다.) 기록기를결정한후에시험측정을한다. 기기가 90±20 의전기적인각도에가까운내부각이되었다면오실로그램을선간전압 U 12 과상전류 I 3, 스위치를오프하는시간을포함한시간을보여주는직축시퀀스를취한다. 그림 A6이예로주어졌다. 인가전압과단선하기전에전류 I q (0) 과전압 U d(0) 을측정한다. 스위치를오프시킨다음의전압순서는오실로그램으로부터결정된다. (U d1, U d2, U d3, 등 ) 필요하다면이전압에서잔류전압 U d ( )( 그림 A7을참조 ) 을뺀후에시간에대해로그스케일 ( 그림 A8을참조 ) 로그래프를그린다. 과도와초기과도성분들은관례적인방법으로알아낸다. A32. 기기가부하중비동기적으로작동할때, 저전기자전압시험이인가되는단선시험으 로부터수치의결정 시퀀스순간에서 U d (0)-U d ( ) 과 I q (0)( 스위치를오프시키기전에 ) 를사용함으로써시험중의기기 가 δ = 90±20 에근접할때, 횡축의동기식리액턴스 (A6 항을참조 ) 가저전압시험을적용하는 돌발단선에서결정될수있다. 그리고나서횡축의동기식리액턴스 : X q = U d (0)- U d ( ) 3I q (0) Ω ; [ x q = u d (0)- u d ( ) i q (0) ] 측정값의확인은시험중의기계가직축위치에서자화될때같은슬립 (slip) 에서의시험로부터 X d 를결정함으로써이루어져야한다. 관련공식이 X d 의계산을위해사용된다. X q 의값은시험에 서얻어진 X d 의값이 27 항에관련하여얻은값과관련되었을때, 정확히고려된다. A32.1 횡축의순간리액턴스는다음과같이이시험 (A31 항을참조 ) 로부터얻어질수있다. ( 그림 A6 을참조 ) X ' q = U d (0)- ΔU' d (0)- U d ( ) 3I q (0) Ω; [ x' q = u d (0)- Δu' d (0)- Δ u ' d (0)- u d ( ) i q (0) ] X ' ' q = A32.2 횡축의초기과도리액턴스 (A9 항참조 ) 는이시험으로부터얻어질수있다. (A31 항참조 ) U d (0)- ΔU' d (0)- ΔU' ' d (0)- U d ( ) 3I q (0) Ω; [ x' ' q = u d (0)- Δu' d (0)- Δu' ' d (0)- Δ u d (0)- u d ( ) i q (0) ] A32.3 횡축의개방회로과도시정수 (A15 항을참조 ) 는초기값 ΔU'(0) 의 1/ε 로감쇄하는 전기자전압의과도직축성분에서요구되는시간처럼전압시험에적용되는돌발단선으로부터 결정된다

57 A32.4 횡축의초기과도개방회로시정수 (A18 항을참조 ) 는초기값 ΔU''(0) 의 1/ε 로감쇄하 는전기자전압의과도직축성분에서요구되는시간처럼전압시험에적용되는돌발단선으로부 터결정된다. A33. 저전압에서부하상태에서동작하는기기의갑작스러운단락회로시험 기기의돌발단락회로특성은정격주파수에서대칭적인삼상저전압원과연결된전기자권선과함께부하가걸려동작하는동안에이루어져야한다. 여자권선은단락회로이다. 기기에전기적인각도로 90±20 부하가걸릴수있음을확신할수있는적절한전압을선택하도록주를주어야한다. 또한기기가단락되었을때아무런해가없도록주의해야한다. 전압원은기기가단락된후분리한다. 축에인가되는시퀀스는 A31항에나온비슷한방법으로결정된다. q-축전류는 q-축시퀀스의시간에서 3상의전류를사용하여측정한다. d-축전압은선간 U 12 전압으로같은시간에서측정한다. 기기가 90 전기적각도 (t=0) 가된후에기기를단락함으로써시험한다. 또한천천히기울여야한다. I q(0) 와 U d(0) 의값과단락회로가된후의 I q1, I q2 등의값은그림 A9에나왔듯이오실로그래프이다. 본래의스케일로시간에대한전류의값을그리는것은오실로그램에서얻어진다. 시간에관련한초기값 ΔI' q (0) 과 ΔI'' q (0), 순간변화 ΔI' q 과과도 ΔI'' q 전류성분을결정하고, 167 쪽의그림 A8과비슷하게준-로그 (semi-log) 스케일 ( 그림 A11) 로그린다. A34. 저전압에서부하가걸린상태에서작동하는기계의돌발단락회로시험으로부터수치 의결정 횡축의순간리액턴스 (A8 항을참조 ) 는부하가걸린기기가전기적인각도로 90 이되었을때의저 전압에서돌발단락회로시험로부터결정한다. 횡축의순간리액턴스 (A8 항을참조 ) 는다음과같이이시험 (A33 항을참조 ) 로부터결정할수도있 다. X ' q = U d (0) 3[I q (0)+ ΔI' q (0)] Ω ; [ x' q = u d (0) i q (0)+ Δi' q (0) ] A34.1 횡축의과도리액턴스 (A9 항을참조 ) 는다음과같이이시험 (A33 항을참조 ) 로부터결정할수 도있다. X ' ' q = U d (0) 3[I q (0)+ ΔI' q (0)+ ΔI' ' q (0)] Ω ; [ x' ' q = u d (0) i q (0)+ Δi' q (0)+ Δi' ' q (0) ] A34.2 부하가걸린채로구동하는기기에저전압에서돌발단락회로에서결정되는것처럼, 횡 축의순간단락회로시정수 (A16 항을참조 ) 는초기값 ΔI' q (0) 의 1/ε 로감쇄하는횡축의단 락회로전기자전류의성분에서요구되는시간이다

58 A34.3 부하가있는상태에서작동하는저전압에서시험하는돌발단락회로로부터횡축초기과도 단락시정수 (A19 절참조 ) 는초기값 ΔI''q(0) 의 1/ε 로감쇄하는횡축의단락회로전기자전 류의성분에서요구되는시간이다. A35. 돌발선간단락시험 음상시퀀스리액턴스결정에서돌발선간단락시험은단선된전기자권선을가진기기의작동에서단락이적용되기전에정격속도로이끌어진다. 여자시스템에대한요구조건과측정장치의선택은 40 절에언급된것에의하여된다. 기기의단자전압, 여자회로와회전자온도는단락전에이미측정된다. 역상리액턴스의측정을위해서, 오실로그램이같은상의전기자전류와여자회로의전류가단선된단자에전기자권선전압을취하게된다. 오실로그래픽기록과오실로그램의분석방법은 38 절에따른다. 기기의초기과도상태와일치하는 X 2 를얻을때, 예정격전류조건시험은 40절에묘사된돌발삼상단락시험과유사한몇몇선간전압이수행되고요구되는값은결과를표시해서얻어진다. 기기의과도상태와일치하는 X 2 를얻을때, 전기자 (1 차 ) 권선의선간단락전에기기의단자에서전압은정격값과일치한다. 만약시험이정격전압에서수행되지않으면 40절에서처럼전기자전압의몇몇감쇄되는값에서행동되고 X 2 는각시험에서결정된다. 이들값은그후단락되기전에단선전압에대해서플롯되고정격전압과일치하는대략값은외삽법에의해찾아진다. 단락시험은전압이 0 인때의 30 안에서일어나는실제로단락된회로의실질적인최대값인비 주기적인성분처럼수행된다. A36. 돌발선간단락시험으로부터의역상리액턴스의결정 돌발선간단락시험으로부터결전되는역상리액턴스 ( A10 절참조 ) 는다음식을사용하여결정된 다 : X 2 = U - X ' ' I' ' d Ω ; [ x 2 = 3u i' ' - x' ' d ] 여기서 : U = 단락전에즉시측정되는단선된선간전기자전압 I'' = 38절에의하여결정되는이들전류성분들가가 I( )+ΔI''k(0)+ΔI''k(0) 의합처럼오실로그래프의분석으로부터얻어지는선간단락전기자전류의초기기본적인주기적인성분 X'' d = 부속절 41.1 에의한돌발 3상단락시험으로부터의결정같은직축초기과도리액턴스. X'' d 의과도나초기과도값은 X2의요구되는값과일치하도록배합된다

59 A37. 전원으로부터분리된후갑작스럽게인가된단락회로시험 동기화된기기수치의결정에서전원으로부터이어지는단선에서갑작스럽게적용되는단선시험은시험하에서기기의지연동안초당 0.05 정격보다크지않은감속률로제공되어수행된다. 선이단선되기전에, 부하가없는상태에서작동하는기기가역율이일정하기위한전류치까지여자된다. 1 초이상걸리지않으며가능한빨리단선후에, 기기는즉시단락된다. 장치에서일반적인요구 사항, 측정장치, 여자와양의결정은그들이 40 절에언급한것과같아진다. A38. 전원으로부터단선된후갑작스럽게인가된단락회로시험으로부터수치의결정 전원으로부터단선으로인한돌발단락적용으로부터의수치의결정은 41 절과유사하게만들어 진다. A39. 회전자가제거된상태에서인가전압시험 정격된대칭된주파수 3상전압이전기자권선에적용될때, 회전자가제거되게하여시험이수행된다. 탐색코일은슬롯간누설자속을빼내기위하여뚫린지름보다작은톱니나약간의지름위에위치한다. 코일의길이는전체전기자철심의길이와같다 ; 코일의폭은폴높이와같다. 끝부분은버팀선에의하여전기자끝부분권선주위의누설자속의영향으로부터그들을옮기기위하여마지막전기자철심톱니의면에반지름을따라서기기축앞으로뻗는다 ( 그림 A12 참조 ). 전기자가각폴과상당아주작은수의슬롯을가지고있다면, 코일의폭은폴높이를포함하는가장큰수의슬롯과같다. 전기자권선은전압원에연결되고적용되는전압 (U), 전기자권선자화전류 (I), 입력 (P) 과탐색코일 (U c ) 의전압은측정된다. 탐색코일전압측정은높은내부저항전압계 ( 가급적진공튜브전압계 ) 에서행해진다. A40. 인가전압시험으로부터수치의결정 회전자가제거된적용되는전압시험으로부터누설저항 (A11 절참조 ) 은다음식으로계산된다 : X = X a - X b Ω X a = Z 2 - R 2 Ω, where : Z = U 3I Ω, R = P 3 I 2 Ω X b = U c I Nk w N c 면상의자속에기인하는리액턴스. Ω, 일반적인회전자의공간에서전기자권선에의해생성되는전기자활성화

60 이식에서 : U c : 탐색코일전압, V I : 전기자전류, A N : 전기자권선의상의각회로상의직렬연결턴 N c : 탐색코일턴의숫자 k w : 전기자권선계수 이경우고정자는각폴과상의약간의수를가질때, 탐색코일폭은각폴높이에서슬롯의가 장큰총수와같도록선택된다. 그리고난후 X b 는다음처럼계산된다 : X b = 여기서 : q' = 각폴높이당가장큰슬롯의총수 q = 각폴높이와상당슬롯의일부량 U c I Nk w N c sin ( q' 3q π 2 ) Ω 탐색코일이사용되지않으면, X b 의값은실험적으로얻어진다음식을사용하여계산한다 : 여기서 : N과 K w 는위와같다 f = 적용되는주파수 p = 폴쌍의개수 X b = 15N 2 k 2 wfl ' p 10-8 Ω L' = L - 여기서 : L = 고정자코일의전체길이 ( 환기덕트를포함 ), cm n = 환기덕트숫자 d = 환기덕트의축대길이, cm τ = 폴높이, cm nd 2 + τ p 6 X b 결정의시험방법이선호된다. A 41. 회전자구속시험 시험은요구되는것처럼시작되는저항을통해서접하거나단락되는여자권선인적용되는전기자권선의정격된주파수 3상전압과회전자가고정된상태에서수행된다. 댐퍼권선과전기자권선의초과열이만들어진것에서시험처럼막아진다면시험은전기자권선이적용되는정격전압에서수행된다

61 이경우, 감쇄되는전압을가진시험의연속은정격전압양처럼수행되는것은외삽법에의해결정된다. 과도영향에의하여충분한정격전압수치에의해적용되는감쇄되는전압의값은적당한외삽법에의해된다. 일반적으로, 시험하는동안전기자전류는 2회이상정격된전류값이된다. 전압적용의기간은읽는데요구되는시간과가열되는회전자에의해제한되고일반적으로 10 초 이하다. 3 상에서전기자전압과전류는기록된다. 또한입력측정이바람직하다. A42. 회전자구속시험으로부터의기동임피던스의결정 기동임피던스는다음으로고정된회전자시험으로부터결정된다 : 여기서 : U = 적용되는선간전압, V Z st = U 3I av Ω [ Z st = I av = 시험하는동안측정되는 3 상안정된상태전류의평균, A u i av ] 몇번의감쇄되는전압에서시험이수행된다면, 그러고나서기동임피던스의값은각전압에대 해서결정되고정격전압값은적용되는전압에대해서기록되는 Z st 의곡선으로부터정격된전압 값으로기동임피던스의외삽법에의해결정된다. 입력이측정된다면, 그러고나서기동저항과리액턴스는다음과같이결정된다 : R st = P 3I 2 av Ω [ r st = p i 2 av ] X st = Z 2 st - R 2 st Ω [x st = z 2 st - r 2 st] A43. 전기자권선이개방회로화된상태에서갑자기인가된여자시험 전기자권선이갑작스럽게적용된여자시험은처음부터개방된여자권선에서정격속도로작동하는기기에서수행된다. 기기의여자가따로여자되는여자에서선호되게공급된다. 만약자체여자를사용할수없으면, 그러고나서따로된여자는사용되나이것의정격전류값은적어도시험된기기의무부하여자전류의두배가되어야하고이것의전기자저항은주기기의여자의것보다커서는안된다. 이분리된여자는또한분리되어여자된다. 여자전압은정격개방회로전기자전압보다 0.7 배이상크지않은규정으로무부하포화곡선의선형영역과일치하는값으로설정한다. 시험하의기기의여자권선은갑작스럽게여자와연결된다. 오실로그래픽기록은여자전압과여자전류, 선형전기자전압을조절하기위해서만들어진다. 시험하는동안여자전압이충분하게일정량이남으면, 시험은만족된다. 전기자전압증가의포위에의하여결정되는전압과연속되는전기자전압사이의차이는시간에대한세미-로드스케일로찍히고나서즉시스위치폐쇄연결여자는외삽법으로표현된다 ( 그림 A13 ). 서수축에서곡선

62 의직선영역의외삽법은과도성분 ΔU'(0) 의초기값으로주어진다. 주. - 큰기기에서잔류전압은보통무시한다. A44 전기자권선이개방회로화된상태에서갑자기인가된여자시험으로부터의 τ'do 의결정 개방전기자권선에서갑자기적용되는여자시험으로부터의직축과도개방회로시정수 (A13 절 참조 ) 는그초기값의 1/ε 이감쇄하는과도전압성분 ΔU'(0) 에서요구되는시간으로결정 된다. A45. 전기자권선이단락회로화된상태에서갑자기인가된여자시험 전기자권선단락을가진갑작스레적용되는여자는초기에단선된여자권선의정격속도의기기작동에서수행된다. 여자소스에대한조건은 A43절에언급되어있다. 기기의여자는따로여자된여자로부터제공된다. 여자는다른소스에서제공된다. 여자전압은시험하의기기의정격단락된전류와일치하는값으로설치된다. 시험하의기기의여자권선은여자와연결된다. 전기자권선정류, 여자전류와여자전압의오실로그래프기록이만들어진다. 만약시험하는동안여자전압이상당하게머물러있다면, 시험은만족된다. 지탱되는전기자전류와전류사이의차이는시간에대해서세미-로드스케일로찍힌증가하는전기자전류의포위에의해서결정되고나서전원을끈여자 ( 그림 14, 170 쪽 ) 의순간적인것은외삽법으로표시한다. 세로좌표에서곡선의직선영역의외삽법은과도성분 ΔI' d (0) 의초기값으로주어진다. 잔류자속으로기인되는초기전류는보통무시한다. A46. 전기자권선이단락회로화된상태에서갑자기인가된여자시험으로부터 τ' d 의결정 전기자권선단락의갑자기적용되는여자시험으로부터직축과도단락시정수 (A14 절참조 ) 는 그초기값의 1/ε 이감쇄하여과도전기자전류성분 ΔI' d (0) 에대해요구되는시간으로결 정된다. A47. 전압회복시험 시험의묘사에대해서 42 절참조. 포위전압과지탱되는전압의차이의바르게소멸되는초기과 도성분의결정을위하여전기자전압곡선의초기비의조절에서높은기록속도사용은필수적 이다. 기록속도가 0.4 m s보다작지않은것이권장된다. 게다가, 기록되는유닛과직렬로연결된저항은적당한초기기록진폭을제공하고보통 0.5 초이하이고자동적으로증가되거나방법은기록유닛과단선되고초과되는전압으로부터그것이방어된다. A48. 전압회복시험으로부터수치의결정 직축과도리액턴스 (A7 절참조 ), 직축포화리액턴스 (8 절참조 ) 과직축과도개방회로시정수

63 (A13 절참조 ) 는 43 절과부속절 43.1 과 43.2 절에의해서결정된다. A48.1 직축개방회로초기과도시정수 (A17 절참조 ) 는그초기값의 1/ε 이감쇄하는 42 절 에의하여결정되는초기과도성분 ΔU'' 에서요구되는시간처럼전압회복시험으로부터결정된 다. A49. 전기자권선이개방회로화된상태에서계자소멸시험 이시험을하는과정은 58절에묘사된것과유사하다. 59절에묘사한것과다른이시험은무부하포화곡선의선형영역과일치하는여자되는전압의기기에서기기가비포화일때수행된다. 단선전기자권선의이특별한시험은두번수행된다 : 첫번째, 단락여자권선과두번째, 3R f 와 10R f 사이의값인장방전저항의직렬연결. 선간전기자권선전압과여자전류는오실로그래프로측정되고기록된다. 전기자전압은로드스케일위에전기자전압과세미-로드스케일로시간에대해서기록한다. 만약기기의잔류전압적용되는값의 0.03 을넘으면, 그후측정되는전기자전압과잔류전압의차이는찍힌다. 오실로그램으로얻어지는여자전류는세로축에외삽되는여자전류의직선부분소멸전류 ( 그림 A15) 처럼여자권선에서전류 Δi' f (0) 의초기과도값결정을위해또한세미-로드스케일로종이에찍는다. 이전류성분은그초기값 Δi'' f (0) 이얻어지는것처럼다로세미-로드스케일로기록한다. 만약시간에대해서도표응답편향 Δi'' f 이만곡되면, Δi'' f (0) 의초기진폭은그림 10, 55 쪽에따라 서결정한다. 주. - 만약여자전류성분을빠른 - 감쇠를얻는데어려움이있다면정확히기록하기위하여시험을반복한다. A50. 전기자권선이개방회로화된상태에서계자소멸시험으로부터수치의결정 단락여자권선의시험으로부터과도개방회로시정수 τ' do 는그초기값의 1/ε 이감쇄 하는전기자권선전압에서요구되는시간처럼 59 절에주어진것과유사하게결정된다. 유사하게시정수 τ' do 는여자권선과직렬로연결된방전레지스터를가진장방출시험으로부 터얻어진다. A50.1 초기과도시정수 τ'' do 는그초기값의 1/ε 이감쇄하는이성분전류에서요구되는시간처럼여자전류 Δi'' f( A49 절참조 ) 의초기과도성분의곡선으로부터얻어진다. 유사하게, 시정수 τ'' dor 는여자권선과직렬로연결된방출레지스터를가진장방출시험으로부터얻어진다. A50.2 시정수의이들시험값을사용하여, 직축개방회로여자권선시정수 (τfdo) 와직축개방회로 와등가댐퍼권선시정수 (τkdo) 는계산된다 : τ fdo 1 + a [ ( τ' a do - τ' dor ) + ( τ' ' do - τ' ' dor ) ]

64 τ kdo ( τ' dor + τ' ' dor ) - 1 a [ ( τ' do - τ' dor ) + ( τ' ' do - τ' ' dor ) ] = ( τ' dor + τ' ' dor ) - τ fdo 1+ a 여기서 : a = R dr R f = 방출직류저항여자권선직류저항 여자권선저항은시험동안권선의온도와일치한다. 주. - 등가댐퍼권선시정수는적당한이유로결정된다 : τ kdo τ' do - τ fdo A50.3 개방회로전기자권선 (τfdo) 에서여자권선시정수와등가댐퍼권선시정수 (τkdo) 는여자권선단락의계자방출시험으로부터얻어진다. 이경우, τ' do 와 τ'' do 는 A50절에서얻어진다. 초기여자전류성분 Δi'' f(0) 과 Δi' f(0) 의비를사용하여 A49절을결정한다, 그리고 : τ fdo = τ' do + i' ' f(0) i' f (0) τ ' ' do 1 + i' ' f(0) i' f (0) 와 τ kdo = τ' do + i f' ' (0) i' f (0) τ ' do 1 + i' ' f(0) i' f (0) 만약약간의어려움이 a=0 에서방출저항이 0 이어서전달되는시험에서발생하면, 그후 a 0 에서 요구되는시정수 τfdo 와 τkdo 는장권선과직렬로연결된저항의장방출시험으로부터얻어진다 : τ fdo = τ' dor + i' ' f(0) i' f (0) τ' ' dor 1 + i' ' f(0) i' f (0) ( 1 + a ) τ fdo = τ' dor + i' ' f(0) i' f (0) τ dor 1 + i' ' f(0) i' f (0) A50.4 직축단선등가댐퍼권선시정수 (τkdo) 는방출저항없는단선된여자권선에의한시험 에의해준비되는 A49 절에묘사되는시험에의해직접적으로결정된다. 이경우, τkdo 는그초기 값의 1/ε 이감쇄하는전기자권선전압에서요구되는시간으로결정된다. 계자가소멸되는동안여자권선에서유도되는전압이권선절연손상을피할만큼충분히낮을 때, 이시험은보통좋은댐퍼권선을가진기기나고체회전자기기에서수행된다

65 A51. 전기자권선이단락회로화된경우계자소멸시험 시험을하는과정은 60절에묘사된것과비슷하다. 단선된전기자권선의이특별한시험은두가지를이끈다 : 첫째, 단락한여자권선과둘째, 여자권선과직렬연결된 3R f 와 10R f 사이의값을가진장방출레지스터사용. 단상에서전기자전류과여자전류는오실로그래프로기록한다. 전기자전류는로드스케일로전류와함께세미-로드종이에시간에대해서찍힌다. 오실로그램으로얻어지는여자전류는로드스케일로전류와함께세미-로드종이에시간에대해서찍힌다. 여자전류소멸곡선 (Δi' f ) 의직선영역은세로축에외삽된다. 오실로그램에의한전류와과도전류성분의뻗어지는직선의영역사이의차 (Δi'' f ) 는세미-로드스케일위에찍히고초기값은얻어진다. A52. 전기자권선이단락회로화된경우계자소멸시험으로부터의수치의결정 단락된전기자의여자권선의직축시정수 τfd 와댐퍼권선시정수 τkd 는 A50 절에나타난것과 유사하게계산된다. 이경우, 0 지침이사라진다. A52.1 단락된전기자권선여자권선과댐퍼권선시정수는단락된여자권선을가진장소멸시험으로부터얻어진다. τ' d 와 τ'' d 의경우 A50절에서얻어진다. 그리고난후초기 Δi'' f (0) 과 Δi'(0) 값의비를알때 (A51 참조 ), 요구되는시정수는 A50절에의해서계산된다. 이경우, 0 지침은사라진다. A52.2 직축단락등가댐퍼권선시정수 (τkd) 는방출저항없이단선된여자권선회로에의해서 준비되는 A51 절에서묘사되는시험으로부터직접적으로결정된다. 이경우, τkd 는그초기값의 1/ε 이감쇄하는전기자권선전류에서요구되는시간으로결정된다. 여자권선절연에대한가능한손상을막는조건은부속절 A50.4 에언급한것과유사하다. A53. 부하시비동기작동시험 부하시비동기작동시험은정격주파수와전압공급기와연결된발전기와전동기같이시험작동하의기기에서한다. 시험의시작에서기기는동기적 ( 정격속도로 ) 으로작동하고여자된다 ; 그러고나서여자는갑자기제거되고시험중여자기권선은 a) 단락, b) 방출저항통한접합이나 c) 단선, 여자기권선의이세조건특성을통해서얻어진다. 필요한조치는최대비동기토크와여자기권선상태에서위험한전압유도를막기위해서필요하 다. 큰기기에서시험을이행할때기대되는선전압강하와무효전력공급은시험하의기기의단선을가지고계산과측정에의하여초기에점검되고시험동안병렬로기기는작동한다. 시험은가장저데서시작하는 0.1 에서 1.0 사이나정격값보다큰세개에서다섯개의다른부하에서수행된다. 전기자권선전류가정격값을초과하기시작할때, 주는전류값과같은데에서작동의허용되는시간안에시험과접촉되어있어야한다

66 하나의부하에서다른부하로변할때, 만약시험유지가 3 분에서 5 분보다크다면여자는재정리 해야한다. 선간전압, 선전류, 유효와무효전력과여자권선전압이나전류 ( 경우에따라서 ) 측정 되고기록된다. 게다가, 직축이나횡축에속한이동위치시퀀스기록이권장된다. 전기자와여자전류 ( 전압 ) 의단일완전한스윙에대한요구되는시간은또한결정된다. 각각의부 하에서비동기적작동의기간은규정된부하조건하에서요구되는측정이나기록작성에충분히 길게되나전기자과전류동작에대해허용되는시간을초과하지는않는다. 각여자권선 ( 단락, 방출저항의연결, 단선 ) 의단계에서시험이플롯되는동안측정된전력, 전류 와전압의평균값은슬립에대응된다. 평균슬립은유닛값에대해서결정된다 : 여기서 : T = 전기자전류스윙의두번째주기시간이나인가되는여자전압이나전류의주기시간 f = 공칭주파수. s = 1 Tf A54. 부하시비동기작동시험으로부터주파수응답특성과수치의결정 임피던스, 저항과리액턴스의평균값은각슬립에서다음처럼결정된다 : Z ( s ) = R ( s ) = U av Ω ; 3I av [ z ( s ) = u av i av ] P av Ω 3I 2 ; av [ r ( s ) = p av i 2 av ] X ( s ) = Z 2 ( s ) - R 2 ( s ) Ω ; [ x ( s ) = z 2 ( s ) - r 2 ( s ) ] 진동의주기동안선간전압 (U av) 의평균실효값 (r.m.s), 전류 (I av) 의평균 r.m.s 값과전력 (P av) 평균값은같은주기에서오실로그램으로부터나측정된값으로부터계산된다. 그런후에얻어진값은저주파수에서얻어진주파수응답특성의슬립에대해서플롯된다 (A24 절참조 ). A54.1 같은시험으로부터, 토크슬립특성이얻어진다. 이경우, 전력과전류는정격전압은 U n 이 고측정된전압이 U 일때 U n U 에의해서측정되고 ( U n U ) 2 에의하여측정된전력의증가시켜 진정격전압에대략적으로귀착된다. 그후에그렇게얻어진유효전력으로부터전기자손실을 뺀것과일치하는 P a 의값을결정한다 :P a = P - ( P fe + P cu ). P a 는토크와비례하고그비율은 명백하게정격된전력은단위값에대하여토크로주어진다. 슬립에대한단위토크값당이것의플롯팅에서요구되어진특성이얻어진다

67 A55. 저전압시험동안비동기작동 이시험은외부공급원으로부터시험하의기기에적용되는정격주파수에서감쇄되는대칭전압 (0.01 U n 에서 0.2 U n ) 에서수행된다. 여자권선은단락된다. 만약기기의잔류전압이인가되는전압의 0.3 을초과하면, 회전자는기기를시험하기전에탈자된다. 시험하는동안선간전압, 선전류와입력전력은측정되고기록된다. 계산할때, 전체스윙주기동안이들양의평균값은고려된다. 기기의회전속도는단계에따라변한다 ; 각속도단계에서, 전압은가져온기기읽기에필수적인시간에서전기자권선이적용되고기록이만들어진다. 작은슬립 (0.05 이하 ) 의범위안에서그것은요구되는정밀도에서회전의일정한속도를유지하기는힘들게한다. 이경우오실로그래픽기록을가진시험은저감속도에서수행된다 ( 작은기기에서 0.04 배보다크지않은속도당정격속도 ; 큰기기에서설치된원래의특성에기인하는더작도록 ). 전력과전류의진동주기에대한평균값은슬립에대해서플롯된다 ( 그림 A 쪽참조 ). A56. 비동기저전압동작시험으로부터주파수응답특성과양의결정 각속도단계 ( 슬립 ) 에서임피던스, 저항, 리액턴스는다음식으로계산된다 : Z ( s ) = R ( s ) = U 3 I av Ω ; [ z ( s ) = u av i av ] P av 3I 2 av Ω ; [ r ( s ) = p av i 2 av ] X ( s ) = Z 2 ( s ) - R 2 ( s ) Ω ; [ x ( s ) = Z 2 ( s ) - r 2 ( s )] 그런후저주파수에서주파수응답특성을얻는슬립에대한플롯된것으로부터값을얻는다 (A24 절참조 ). 주 1. 저적용전압에기인하는철심손실은무시되고리액턴스는포화되지않은채얻어진다. 2. 리액턴스는정지상태에서초기과도리액턴스의비포화반합과제로슬립에서동기리액턴스의반합은 대략적으로일치하게얻어진다. 각슬립에서평균임피던스의값은그림 A17, 171 쪽에플롯된다. 슬립에대한전력성분으같은 도표값으로플롯하는데도움이된다. A57. 정지상태에서인가된가변주파수전압시험 이시험을수행할때, 다양한주파수에서전압은전기자권선의선단자쌍에서적용된다. 기기

68 는정지상태이다. 시험은여자권선개방회로상태에서수행된다. 여자권선은단락한다. 세번째단자나전기자권선은원칙적인연결이보이면그림 A18, 172 쪽에나온것처럼연결하거나단선한다. 시험하는동안회전자는여자권선 ( 직축 ) 에서유도되는최대전류를가지고즉시최대 ( 실제적인 0) 유도되는전류 ( 횡축 ) 를가진것처럼같은위치에서적응시킨다. 5Hz이하의전압에서직류모터발전기세트는개별적인여자되는저주파수전자적인발전기로부터직접적으로혹은저주파수발전기에의한여자되는작은회전하는증폭기를통하여사용된다. 공급되는전압, 전기자권선전류와상각은그들사이에서측정되고오실로그래프에의해서기록된다 ( 그림 A19, 172 쪽 ). 보통의직류션트는전기자전류기록을위해사용된다. 여자권선전류는오직회전자위치평가의목적으로사용된다. 각상은또한알맞은정확도를가진약간다른방법에의해측정된다. 어떤예방조치는시험중에이루어진다. 비교적으로높은전류 ( 정격전기자값의 0.3 에서 0.5) 이거나저전기자전류 ( 정격값의 0.05 에서 0.1) 이고교류전류의최대값에서처럼저주파수전류위의첨가되는같은전기자권선안의직류전류에의하여생기는추가적인자속은직류값아래이다. 모든주파수에서대체값과직류전류는대략적으로같다. 5Hz이하주파수에서, 오실로그램에서측정하는각에서임피던스와저항의차이는작아지고오실로그램에서측정하는각의부가적인부정확을나타내는전압과전류사이의상각은감쇄한다. 션트에서의전압강하와측정하는전류의보조저항비는증폭기의도움으로전기자권선단자에서전압으로부터공제된다. 증폭기의입력에서변하는저항에의하여그출력전압이전기자권선안의직류가흐르는동안 0의값으로조절된다그러므로전기자저항은보상된다. 시험하는동안권선의열에의하여감쇄하는오차에서보상가능성은증폭기의출력전압이 0이될때각시간에전기자권선안의직류를가지는각각의시간에점검된다. A58. 정지상태에서인가된가변주파수전압으로부터주파수응답특성과수치의결정 각주파수에대한양은각각직축과횡축에대해서얻는다. 직축과횡축에대해일치하는공식은 한축에대해서계산하는다음의것처럼묘사된다. 그들의상차와특별한주파수에대한오실로그 램 U 와 I 로부터얻어지는정지상태의회로의임피던스는다음으로부터결정된다 : Z stat (js) = U(js) I(js) K con 여기서 : Z stat = 직축과횡축을허용하는적용되는전압의각주파수에대한결정되는기기의정지임피던스 U = 슬립 s에서적용되는전압 V I = 측정되는전류 A K con = 전기자권선의연결에의존하는성분. 마약전압이삼분의일정도개방단자에적용된다면, 그후 K con = 1/2; 만약평행으로연결된두상은 K con = 2/3 의삼분의일과직렬로연결된다. 정격주파수가적용되는슬립 s에서기기의회전에서임피던스는다음식으로사용하여결정한다 : Z stat (js) - Z(js) = s R 1s + R 1 Ω

69 여기서 : Z stat = 위와같다 R 1s = 정격전압과주파수에서교류전기자권선저항. s 와일치하는주파수에서회전자가제거된시험이나 다음식에서계산되는것으로결정된다 : R 1s R a [ 1 + ( R 1 - R a ) ( f f n ) 2 ] 0.25 이하의슬립에서, R 1s R a, 5% 이내의오차를가짐.(R a 와 R 1 에서 15 절과 16 절참조 ) 기기의허락은 Z(js) 의역수로결정된다 : Y (js) = 1 Z(js) 오실로그램에의해서얻어지거나약간다른알맞은기기에의해서얻어지는전류와전압사이의 각 φ 이사용될때, 어떤슬립에서회전하는기기에참고되는저항과리액턴스의값은다음식으 로계산된다 : X (js) = Im [ Z stat (js) ] Z stat (js) sin ϕ s Ω R (js) = Re[Z stat (js)] + R 1 = Z stat (js) cos ϕ - P 1s s + R 1 Ω 비포화된양은이시험으로부터얻어진다. A58.1 기기의주파수응답특성은각축에서슬립의기능처럼양으로얻어지는곡선으로나타내진 다. A58.2 동기화된기기의양 ( 리액턴스, 저항과시정수 ) 은주파수응답특성을이용하여얻어진다. 개체슬립에서저항과리액턴스는대략적으로차의값과같다. 리액턴스와저항은외삽법에의해 영슬립에서동기값을나타낸다. A59. 정지시험에서전기자권선에서직류소멸 전기자권선시험에서직류소멸시험은정지상태에서수행된다. 직류전압은전기자권선 ( 세번째를가지고하나가열린두단자나그들의세번째와평행으로직렬로연결된두상 ) 에저항을통하여적용된다 ( 그림 A20, 173 쪽 ). 접촉기 K가닫혔을때, 권선은단락되고전기자권선의전류는소멸된다. 모든전류소멸과정은기록된다. 접촉자 K 의저항은전기자권선저항보다상당히작다. 전압원과직렬로연결된저항은명백하 게공급원에영향을받지않는전기자와닿는선택을가지게된다 ( 전류값은몇퍼센트보다크게 변하지않는다 )

70 시험은직축에위치한회전자에의해서수행되고그후횡축에서수행된다 (A57 절참조 ), 전기자 ( 첫번째 ) 권선의통과에의한기기자화시스템의준비적인자화후에직류전류는포화상태에서발생한다. 이이후에, 단계적으로감자화는접촉자 K와접촉한후시험전류값이떨어지고단락되거나단선되는것으로나타난다. 시험정확도가향상되면, 소멸전류의기록은세단게안에서수행된다 ( 시험은세오실로그램으로즉시수행된다.): 1) 소멸곡선의초기일부분은대략 10m s의속도로기록된다 ; 2) 곡선의초기일부분과중간부분은대략 1 m s의속도로기록된다 ; 3) 대략 10 초동안, 모든소멸곡선은대략 0.1 m s의속도로자동기록된다. 기록된소멸전류안에서기록계스케일은 5 회정도계속해서기록회로에서존재하는저항의타 임 - 릴레이션트를이용하여스케일진행값이자동적으로두번변화된다. 두종류의오실로그래픽기록계가사용되는것을권장한다. 곡선의초기부분자동기록은높은자가-공진 -주파수기록계가사용된다 (f Hz ). 소멸곡선의중간부분과끝부분의기록은높은전류민감도를가진기록계들을사용한다. 기록계의반사를충분히폭넓게제공하기위해서, 고저항을가진전류가측정되는션트를사용된다. 직축에허용되는회전자위치의시험을하기위해여자권선은단선되고그안의전류는같은오 실로그래프에의해서기록된다. 횡축에허용되는회전자위치의시험을하기위해여자권선은단선 되고거기서유도되는전압은같은오실로그래프에의해서기록된다. 시험후에, 기록계들은눈금이정해지고오실로그래프의스케일값은각기록계와전기자권선과 여자권선회로의각각의스케일값에서얻어진다. 여자권선회로의직류저항과여자권선그 자체는측정된다. 여자권선회로에서영향을주는추가적인저항은없다. 여자권선회로에서소멸전류의값은순간적인 I(t) 와초기전류 I(0) 에서전류의비로서고려된다. 유사하게, 여자권선에서소멸유도되는전류는소멸하여유도되는전류와초기유도전류의비로서고려된다. 이들소멸하는전류의값은시간에대해서플롯된다. 소멸전류의세미-로드플롯으로부터, 과도와초기과도초기값과그들의시정수를찾는다. 그렇게해서, 직선은맨끝점까지그린다 ( 그림 A21a). 세로좌표와직선과의교점은첫번째지수 (i 10 ) 의초기증가분으로주어진다. 이것의시정수 (τ1) 는최고이고초기값의 1/ε 이감쇄하는 i 10 에서필요한시간처럼발견된다. 초기곡선과처음지수사이의차이는세미-로드그래프에다시플롯되고진폭 (i 20) 과두번째지수 (τ2) 의시정수는결정된다 ( 그림 A21b). 이방법으로그점이소멸곡선의비선형부분이관찰되지못할때까지곡선의분석을계속된

71 다. 같은시험으로부터의소멸되는전기자권선과유도되는여자권선전류의분석은고체회전자에 서시정수 τ k 와 τ kf 의동등성을가진동시에행해져야한다. 이런행동에의해, 높은주파수응답 특성이얻어진다. 전기자권선전류소멸의시험곡선분석하는동한, 그것은시험곡선이가능한 한접근하는것처럼지수의합으로그려지길권고한다. 다음처럼 : x i ko τ k = 1 τ(0) 여기서 τ(0) 은초기점에서소멸하는전기자전류곡선의등가시정수이다 ( 그림 A21a 참조 ). 이시정수 τ(0) 은 0 시간에서그것에탄젠트값으로그려지는세미 - 로드그래프에 전류소멸 곡선의초기부분의플롯으로부터얻어진다 ( 그림 21a). 초기시정수 τ(0) 은그 1/ε 값이감 쇄하는전류의초기값에서필요한시간처럼이탄젠트선을따라서찾아진다. 만약위조건이이행되지않으면, 얻어지는초기과도양의정확도는크게감쇄한다. 지수적인분 석시험곡선의높은정확도는디지털컴퓨터를사용하여얻을수있다. A60. 직류소멸시험으로부터주파수응답특성과수치의결정 주파수응답특성 1 x(js) 와 G(js) 는다음으로나타낼수있다 : 1 x(js) = 1 r 0 1 G(js) = i(t)ε - jst dt - js = - 1 r i 0 [ 1-0 i f (t) ε - jst dt js i(t)ε - jst dt 0 ] 0 [ d dt i(t) ] ε- jst dt 0 i(t)ε - jst dt 여기서 : i(t) = 전기자권선시험전류 ( 혹은시험곡선과지탱값의차 ) 와이전류의초기값의비 i f(t) = 퍼유닛값의장권선소멸전류 i 0 = 직축이나횡축이허용하는퍼유닛값의초기값혹은전기자권선전류 r = 퍼유닛값의상전기자권선회로저항 : r = r a + K con r 여기서 : R a = 단위값에대한직류전기자저항 Δr = 유닛트에서추가적인전기자저항

72 K con = 전기자권선연결요인 (A58 참조 ) 주파수응답특성 1 x d (js), 1 x q (js) 과 G(js) 는회전동기기기의 D d (p) = 0 ; D' d (p) = 0;D d (p) = 0 ;D' q (p) = 0 과 A (p) = 0 인특성방정식의루트로나 타나진다 : 1 x d (js) = 1 x' ' d 1 x q (js) = 1 x' ' q D d (js) D' d (js) = 1 x' ' d D q (js) D' q (js) = 1 x' ' q (α 1d + js)(α 2d + js) (α nd + js) ( α' 1d + js)( α' 2d + js) (α' nd + js) (α 1q + js)(α 2q + js) (α nq + js) ( α' 1q + js)( α' 2q + js) (α' nq + js) G(js) = N A (js) D d (js) = N ( γ 1 + js)( γ 2 + js) (γ n js) ( α 1d + js)( α 2d + js) ( α nd + js) 특성방정식의루트 D d (p) = 0 ; D' d (p) = 0;D' q (p) = 0 과 A (p) = 0 은전류소멸곡선의 ik 의 진폭과지수함수 λk 의감쇄율을사용하여결정한다. 특성방정식 D( p) = 0 의루트 -α1, -α2,, -αn 은방정식의루트로결정된다 : n + 1 k= 1 i k λ k p + λ k = 0 특성방정식 D' (p) = 0 의루트 -α' 1, -α' 2,, -α' n 은방정식의루트로결정된다 : n + 1 k= 1 i k p + λ k = 0 특성방정식 D( p) = 0 의루트 -λ1, -λ2,, -λn-1 은방정식의루트로결정된다 : n + 1 k= 1 i kf p + λ kf = 0 특성방정식의루트의알려진값들사용. 주파수응답특성이계산된다 : 1 X d (js) = 1 + X n d k= 1 1 X q (js) = 1 + X m q l = 1 G(js) = C kd 1 + ( α' kd s ) 2 + j C lq 1 + ( α' lq s ) 2 + j n k= 1[ A α k kd α 2 kd + S 2 - j C kd α' kd s 1 + ( α' kd s ) 2 C kq α' lq s 1 + ( α' lq s ) 2 A k s α 2 kd + s ] 2 ; ; 여기서 : C kd = - 1 (α 1d - α' kd )(α 2d - α' kd ) (α nd - α' kd ) X ' ' d ( α 1d - α' kd ) (α' k - 1. d - α' kd )α' kd ( α' k + 1. d - α' kd ) (α' nd - α' kd )

73 C lq = - 1 (α 1q - α' kq )(α 2q - α' kq ) (α nq - α' kq ) X ' ' q ( α 1q - α' 1q ) (α' 1-1. q - α' 1q )α' 1q ( α' q - α' 1q ) (α' mq - α' 1q ) A k = ( γ 1 - α kd ) (γ n α kd ) N ( α 1d - α' kd ) (α' k - 1. d - α' kd )( α' k + 1. d - α' kd ) (α' nd - α' kd ) N = α 1d α 2d α nd γ 1 γ 2 γ n - 1 n + 1 k= 1 i kf λ kf i od ; X d = r n + 1 k= 1 i kd λ kd ; X q = r m + 1 l = 0 i lq λ lq X ' ' d = n + 1 k= 1 r i kd λ kd ; X ' ' q = m + 1 l = 1 r i lq λ lq x d, x'' d, x q 와 x'' q 의수치의점검은이기준에주언진권장할만한방법들로얻어진값들로만들어 질것이고주파수응답특성들은일치되게고쳐진다. 만약발산이 10% 이상이라면직류감쇄는실 제적인주파수응답특성을가진근접확인을얻기위해서반복될것이다. A60.1 동기리액턴스들과초기과도리액턴스들에따른직축과횡축들은 A60 절에보여진법칙들로 부터결정된다. 직축과횡축들에따른과도리액턴스로결정된다 : x' d = 1 와 x' 1 q = + C x ld d C x lq q 여기서 C ld 와 C lq 는 A60 절에있다. A60.2 주파수응답특성 정된다. 1 x d (js) 와 1 x q (js) j x 2 = Im { 1 2 [ 1 + x d (js) s= 2 로알려진부정시퀏스리액턴스는허수부분으로결 1 x q (js) s= 2 ]} A60.3 동기기기의직축시정수는특성방적식의루트 D d (p) = 0 과 D' d (p) = 0 로알려진것을 사용하여결정된다 : τ' d = 1 ωα' 1d ; τ' ' d = 1 ωα' 2d ; τ''' d = 1 ωα' 3d ; τ' do = 1 ωα 1d ; τ' ' do = 1 ωα 2d ; τ' ' ' do = 1 ωα 3d ; ω = 2πf A60.4 횡축시정수는특성방정식의루트들인 D q (p) = 0; 과 D' q (p) = 0 과유사하게결정된 다

74 A60.5 주파수응답특성과양은확실한슬립이요구된다, 왜냐하면직축과횡축이대표된다. Z( js) = Re[Z( js)] + jim[z( js)] 여기서 Z(js) = r s + jx(js) 특별한축에서 A61. 정지상태에서갑작스럽게인가된직류시험 갑자기적용된직류전류에전기자권선시험은박의동기기기방정식의교환기능으로결정된다. 이변환기능들은동기기기현상의과도연구들에사용될것이다. 그들은고체회전자기기에서특히중요하다. 블록도표에따라 ( 그림 A22, 174 쪽 ), 다음의교환기능은직축동안사용될것이다 ; ψ dd (p); ψ df (p); ψ qq (p); i ff (p); U fd (p); U fd (p). 유사변환기는횡축에서사용된다. i ff (p) = 한정된다. 1 u ff (p) 와 U fd (p) = i fd (p), U ff (p) = i fd (p) i ff (p) ; 시험적인결정은다섯가지기능으로 시험은정지상태에서만들어지고회전자위치는처음직축에서그리고나서횡축에서방향을맞 춘다. (57 절참조 ) 측정동안 U f 가 0 이되면, 무거운금속끈으로인해여자권선은단락된다. 이것은우선한축위치의모든변환기능들을측정하고그후회전자를다른축위치로바꾸는것 이편리하다. A61. ψ dd (p) 의측정 여자권선은단락된다 (U f = 0). 입력수치는직축의전기자권선전류의스탭기능이어야한다. 전류는전압Vo이실제로부하와관계없는직류발전기에서나온다. 큰저항 R은직류발전기와전기자권선사이에연결된다 ( 그림 A23, 175 쪽 ). 회로의인덕턴스 L s 는측정기기와직류발전기시험하의기기의전기자권선에의존한다. 연속적인저항 R은접속한직류발전기가 5ms이하로연결된후에전류구성시정수로선택된다. 고정자직류전류 I d 는실제로 U o /R과같고터보전동기의정격전류의적어도 5% 이하일것이다

75 출력양은기기의자성흐름 ψ d 의스텝응답이다. 요구된출력양은변환기를통해측정된다. 전 기자권선의 dψ d /dt 흐름속변화는권선을통과하는전압 u s 와전기자권선의저항 R s 을지나가 는전압사이의차로얻어진다. d d ψ d t = U s - I s R s 전압 U s 는그것을줄이기위해서전위차계를통하여전환기의합친기기에공급된다. 합쳐진소자 의입력을통과하는전압이예를들어 10V 나 100V 같은아날로그컴퓨터의기준전압 U R 를넘지 않는다는것을보증하기위해감쇄는적어도 U R/Uo 에일치해야한다. I s R s 에비례하는전압은저항 R에연결할수있다. 그것을가능하게하기위해서정확히설치한후전압은전위차계를통해음의양처럼합기기에공급한다. 합기기의출력은합쳐진다. 통합시정수 τi = R i C i 는아날로그컴퓨터의기준전압을초과하지않는적분기의출력을통하는전압이어야한다. 측정에서 300MVA 의터보발전기 C i 는대략 1μF이고 R i 는대략 50kΩ이다. 이전압은오실로스코프스크린과사진에서관찰할수있다. 전압 I s R s 사이를통하는분압기는 (U s - I s R s = 0) 의예와같이직류측정하는동안이전압은 U s 시퀀스와크기는같으나반대가되도록맞춰진다. 전기자전류의스위치를올린후, 발전기 ψd(t) 의변환함수는오실로그래프에표시된다. 같은전기자기적특성은돌발단락회로시험으로얻어질수있다. 여자권선은단락된다 (U f = 0). 여자권선의내부저항은무시된다. 단자전압 U q 가단락될때, 자속 ψd와같은입력양은갑자기사라진다. 직류성분 ( 전기자권선의저항은그리액턴스와관계되어작아진다.) 의삭제후의스텝응답은 전기자권선전류이다. 돌발단락회로시험으로부터얻어지는변환함수는그후 1/ψdd(p) 가된다. A61.2 ψdf(p) 의측정전기자 ( 주된 ) 권선은단선된다 (I d = 0). 입력양은여자회로의출력을통과하는전압의스텝함수가된다. 단락된여자권선에직접적인것에의한스위치가꺼진것과저항장치를통한같은시간단락된전압원이편리하다. 출력양은부속절 A61.1 에묘사된것과유사한방법으로측정되는기기에서의자속 ψd이다. A61.3 i fd (p) 의측정여자권선은단락된다 (Uf = 0). 입력양에서, 전기자권선전류는부속절 A61.1 에묘사된것처럼갑작스럽게적용된다. 출력양은여자권선전류이다. A61.4 U fd (p) 의측정여자권선은개방된다 (If = 0). 입력양에서, 전기자권선전류는부속절 A61.1 에묘사된것처럼갑작스럽게적용된다. 출력양은여자권선전압이다. t = 0에서여자권선에서경험이매우높게보여진다. 그러나급격히감쇄한다. 그러므로후에여자권선전압이초과된다면, 작은전기자전류에서만스위치가켜진다. 허용되는전기자권선전류

76 의값은회전자에서의댐핑효과에의존하고전류는경험적인기초에서선택된다. 아날로그컴퓨터의함수발전기를통해서여자권선전압 U L 이가져지는것은타당하다. 이함수 발생기의입력전압은 U L 이고출력은 log U L 이다. 스텝응답은그후더평가될수있다. A61.5 ψ qq (p) 의측정입력양은횡축에서전기자권선전류의스텝함수이다. 회로배열은부속절 A61.1 에묘사된것과같다. 그러나회전자는전기적인각도가 90도회전된다. 출력양은기기의자속 ψq의과도함수이다. 측정은부속절 A61.1 에서묘사된것과같다. 횡축에서단락회로측정이가능하나배열은직축에서더복잡해지도록요구된다. 결정된이동함수는그후 1/ψqq(p) 가된다. A61.6 i ff (p) 의측정전기자권선은개방된다 (I d = 0). 입력양은 ψdf(p) 의측정의경우처럼여자권선을통한전압의스텝함수이다. 여자권선전류의이동함수는출력양처럼측정된다. A62. 정지상태에서갑작스럽게인가된직류시험으로부터의주파수응답특성의결정 자속의측정에서변환기와오실로그램으로구성된전체적으로측정된기기의눈금측정이필요하다. 전압 U e 의스텝함수는변환기의입력으로들어간다. 램프함수는그후오실로그래프스크린에나타난다. 시간 T a 안에오실로스코프사이의전압은 0부터 U a 까지증가한다. 그러나, U e T a 의변환기입력에서전압시간영역은출력에서 U a 의전압을생산한다. 만약, 발전기의시험에서, 전압 U X a 는오실로그래프, 전압시간영역혹은다른말의자속을통과해서측정되고다음과같이주어진다 : Φ = U e T a U a 각주파수는 ω 이다 ( 예로 314 1/s). 고정자전류는 I 이다. 플럭스 Φ 로부터, 각주파수와전기자권선전류 I 는식 : X = ωφ/i 로부터리액턴스계산이가능 하다. U X a A62.1 시간이 t 에서, 직렬로연결된두상의동기화된리액턴스 X d 나 X q 는결정된다. 한상에서, 측정된값을가지는동기화된리액턴스 X d 는 : X d = ω 3 U e T a U a U X a I 참조되는정격저항 U 2 /S 에서, 이것으로부터계산이가능하다 :

77 X d = ω 3 U e T e U a U X a I S U 2 per unit 여기서 : S = 시험하의기기의명백한정격전력 U = 같은기기의정격전압 X d 의값은권고되는방법 (27 절참조 ) 의수단으로점검되고만약값이동시에얻어지면그러고난 후시험의결과는응답특성결정에사용된다. A62.2 여자회로에서응답특성의결정에사용되는측정장치의눈금측정은일반적인방법이사 용된다. 함수발생기 f(u L) = log U L 은눈금측정에서회로로소개된다. A63. 알려진시험수치를이용하여계산되어지는수치의결정 횡축과도단락시정수 (A16 절참조 ) 는다음식을사용하여시험값 x q (A6 절참조 ), x' q ( A8 절참 조 ) 와 τ' qo (A15 절참조 ) 로부터눈금측정으로부터결정된다 : τ' q = τ' qo x' q x q A63.1 횡축초기과도단락시정수 (A19 절참조 ) 는다음식을사용하여시험값 x' q(a8 절참조 ), x'' q(a9 절참조 ) 와 τ'' qo (A18 절참조 ) 로부터계산하여결정된다 : τ' ' q = τ' ' qo x' ' q x' q

78 표 IA 시험방법과관련항목 수치 i fk χd 정의 ( 절과부속절 ) A4 A5 시험명칭 시험방법 ( 절 ) - 영역률과다양한전기자전압 A25 에서과여자시험 A26 - 상변이시험 A27 A28 - 상변이시험 A27 A28 포화, 비포화값 비포화 - 극저슬립에서저전기자전압이적용되는단선 A29 A30 χq A6 - 기기가부하중비동기적으로작동할때저전기자전압시험이적용되는단선 A31 A32 비포화 χ' d A7 - 정지시험에서의직류소멸 A59 A60 - 정지시험에서의직류소멸 A59 A60 - 극저슬립에서저 A29 전기자전압이적용되는단선 A30 비포화 χ' q A8 - 기기가부하중비동기적으로작동할때저전기자전압시험이적용되는단선 A31 A32 비포화 - 저전압시험에서부하중작동하는기기의돌발단선 A33 A34 - 정지시험에서의직류소멸 - 극저슬립에서저전기자전압이적용되는단선 A59 A60 A29 A30 χ" q A9 - 기기가부하중비동기적으로작동할때저전기자전압시험이적용되는단선 - 저전압시험에서부하중작동하는기기의돌발단선 A31 A32 A33 A

79 수치 χ 2 χ σ z st τ' do τ' d 정의 ( 절과부속절 ) A10 A11 A12 A13 A14 시험명칭 - 돌발선간단락시험 시험방법 ( 절 ) A35 A36 - 정지시험에서의직류소멸 A59 A60 - 회전자가제거된전압시험적용 A39 A40 - 회전자구속 A41 A42 - 전기자권선이개방된상태에 A43 서갑자기인가된여자시험 A46 - 정지시험에서의직류소멸 - 전기자권선이단락회로화된상태에서갑자기인가된여자시험 - 정지시험에서의직류소멸 - 극저슬립에서저전기자전압이적용되는단선 A59 A60 A45 A46 A59 A60 A29 A30 포화, 비포화값 τ' qo A15 - 기기가부하중비동기적으로작동할때저전기자전압시험이적용되는단선 A31 A32 τ" q A16 τ" do A17 - 정지시험에서의직류소멸 - 저전압시험에서부하중작동하는기기의돌발단선 - 알려진시험수치를사용한계산 - 정지시험에서의직류소멸 - 전압회복 - 정지시험에서의직류소멸 A59 A60 A33 A34 A63 A59 A60 A47 A48 A59 A

80 수치 정의 ( 절과부속절 ) 시험명칭 - 극저슬립에서저전기자전압이적용되는단선 시험방법 ( 절 ) A29 A30 포화, 비포화값 τ" qo A18 - 기기가부하중비동기적으로작동할때저전기자전압시험이적용되는단선 - 정지시험에서의직류소멸 - 저전압시험에서부하중작동하는기기의돌발단선 A31 A32 A39 A60 A33 A34 τ"q A19 - 알려진시험양을사용한계산 A63 τfdo τkdo τfd τkd A20 A21 A22 A23 - 정지시험에서의직류소멸 - 전기자권선이개방된상태에서의계자소멸시험 - 전기자권선이단락된상태에서의계자소멸시험 - 부하시험중비동기작동 A59 A60 A49 A50 A51 A52 A53 A54 주파수응답특성 A24 - 저전압시험중비동기작동 - 정지시적용되는다양한주파수전압시험 - 정지시험에서의직류소멸 A55 A56 A57 A58 A59 A60 - 정지시험시갑작스럽게적용되는직류 A61 A

81 그림 A1 그림 A2-76 -

82 그림 A3 그림 A4 그림 A5-77 -

83 그림 A6 그림 A7-78 -

84 그림 A8 그림 A9-79 -

85 그림 A10 그림 A

86 그림 A12 그림 A