스타인메츠結線 自己勵磁 誘導發電機의 運轉特性 分析

Abstract

여자커패시터가 부하가 접속된 상에 대하여 뒤진 상에 연결된 스타인메츠 자기여자 유도발전기의 운전특성을 분석하였다. 이를 위하여 부하가 접속된 단자에서 본 발전기의 입력임피던스에 의한 자기여자 조건식 자체를 응용소프트웨어의 실수함수와 허수함수 기능을 사용하여 여자커패시턴스와 자화리액턴스를 차례로 결정하여 대칭성분에 의하여 해석하는 방법을 제시하였다. 이 방법은 종래의 해석방법에 비하여 전산처리 전에 대수계산을 대폭 생략할 수 있으며 제안한 방법에 의하여 발전기를 정속도로 운전할 때의 운전특성을 시뮬레이션하여 분석한 결과 발전주파수를 제외하고 비교적 큰 여자커패시터를 사용하고 저항성부하에 전력을 공급하는 경우가 운전특성이 양호함을 확인하였다. 따라서 대체에너지원에 의하여 독립 단상전원으로 스타인메츠 자기여자 유도발전기를 사용할 경우 운전 전에 제시한 방법을 사용하여 부하운전에 적합한 여자커패시턴스의 선정은 물론 운전 특성을 시뮬레이션하여 분석함으로써 운전 효율을 높일 수 있을 것이다.

This paper analyzes the operation characteristics of a self-excited induction generator with Steinmetz connection. For this analysis, the symmetrical components analysis is used to obtain the related expressions and the excitation capacitance and the magnetizing reactance are determined in turn by the condition of self excitation which includes the input impedance of the generator as viewed across load terminals. Two simultaneous equations of the condition of self excitation itself are solved by using the real and imaginary function in an application software. This method is applied to simulate the operation characteristics when the generator is driven at rated speed and the specified excitation capacitor is connected across the lagging phase. The results show that better operation characteristics except generated frequency are obtained by using relatively large excitation capacitance and resistive load.