Three Phase, Single Phase   3 상, 삼상, 단상

(2018-11-22)

Y Connection, Y 결선, Delta Connection, △ 결선, Polyphase System, 다상 시스템

1. 교류 방식

  ㅇ 단상 (Single Phase) 교류 방식
     - 1개의 기전력(전압원,전압파형) 만을 갖는 교류

  ㅇ 3 상 (Three Phase) 교류 방식
     - 크기,주파수가 같은 3개의 기전력(전압원,3상의 전압파형)을 갖으나,
       위상이 1/3 주기(120˚)씩 차이나는 교류

  ㅇ 다상 교류 방식 ((Polyphase System)
     - 여러 기전력이 동일 진폭,주파수이지만, 위상을 달리하는 교류 방식


2. 전기계통/전력계통 에서 다상 방식을 사용하는 이유

  ㅇ 송전선 절약 가능
     - 다상으로 전력발전,송전,배전 시키는 것이 경제적이고 용이한 구현이 가능
  ㅇ 회전 자계를 쉽게 얻을 수 있음
  ㅇ 현재 생성되는 전기 에너지 대부분이 3상으로 발전됨        ☞ 3상 발전기 참조


3. 대칭/평형 3 상 교류 (Balanced Three-phase)대칭 조건
     - 각 기전력의 크기, 주파수, 파형이 같음
     - 위상차가 각각 2/3 π (120˚) 씩 차이남

  ㅇ 특징(장점)
     - 일정한 전력 흐름 (시간에 관계없이 항상 일정)
        . 순시전력 총합이 항상 일정
     - 단상 보다 맥동이 적음
        . 3상 전동기는 일정한 회전력을 받아 진동,소음이 적게 됨
     - 적당한 변압기에 의해, 2상,6상,12상 전력으로 변환 용이
     - 고출력 대용량의 전력 수송 능력

  ㅇ 3상 전원(기전력) 등가 표시
      

  ㅇ 3상 순시값
      

  ㅇ 3상 페이저
      

  ㅇ 3상 상순 (Phase Sequence)
     - va,vb,vc,... 순으로 최대치에 도달

  ㅇ 3상 순시전력 
     -   p(t) = 3 (VmIm/2)cosθ [W]
        . 시간에 관계없이 항상 일정
        . 일정 전력 흐름

  ㅇ 3상 교류의 발전 ☞ 3상 발전기 참조


4. 3상 결선 (3 Phase Connection)

  ㅇ 3상계는 6개의 인출선이 있으며, 적절한 상간 결선 방식에 따라 Y 및 △ 결선 가능
     - Y 결선 (Y Connection, Star Connection)
        . 3개 인출선 끝을 중성점(중성선)으로하고, 다른 3개 인출선을 빼내는 방식
           .. 중성선 포함 여부에 따라 3상 3선식, 3상 4선식 있음

     - △ 결선 (Delta Connection, Ring Connection)
        . 3개의 단상계를 환형으로 결선하는 방식

     

  ㅇ 전원-부하 결선(조합) 방식
     - Y-Y 결선
     - Y-△ 결선
     - △-Y 결선
     - △-△ 결선


5. 전압 구분

  ㅇ 상 전압 (Phase Voltage) : Van, Vbn, Vcn
     - 3개의 선상에 각각 유도되는 전압선간 전압 (Line Votage,Line-to-Line Votage) : Vab, Vbc, Vca
     - 두 선 간에 나타나는 전압

  *  Y 결선에서,
     - 상전압 : 각각의 상전압 크기가 같고 120˚ 위상차를 갖음
     - 선간 전압 : Vab = Van + Vnb = Van - Vbn

  *  △ 결선에서,
     - 상전압과 선간전압의 크기가 같음


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