안녕하세요.
자계미남이에요.
오늘도 열심히 회로이론을 공부하는
학생, 직장인, 취준생
여러분들께 박수를 보냅니다.
거두절미하고 바로 이론공부 들어가볼게요.
전기 엔지니어라면
실무에서.
모터를 많이 보거나 다룰 것이고.
그렇다면 Y- Δ에 관련된 많은 이야기들을 듣습니다.
Y결선이냐 Δ결선이냐는 결선이 잘못되면 인버터나 모터가 터지거나 타버릴 수 있기 때문에
매우매우 유의해야 합니다.
자고로 인버터와 모터는 엄청나게 비싼편에 속합니다.
제가 회사에서 쓰는 제품은 인버터가 500만원에 이르기까지 합니다.
모터는 수천만원짜리를 쓰고요.
와이델타 결선을 정확하게 했느냐 못했느냐에 따라서
작게는 수백만원에서 크게는 수천만원 왔다 갔다 하기때문에
여러분은
오늘 배울 이론을 정확하게 이해해야 합니다. ㅎ
(전기쪽에 몸담고 계시는 분이라면 정독 추천!)
아마 이러한 이론들을 정독하시게 된다면 왜 결선이 잘못된 경우 터질 수 있는지
왜 결선에 유의하여야 하는지에 대한
통찰을 얻게 되실겁니다. ㅎ
사실 와이델타 결선은 너무 중요한 파트여서
여러 포스팅으로 나누어 설명드릴 예정입니다.
자. 이정도면 왜 이런 이론들을 배워야 하는가에 대해선
어느정도 이해하셨으리라 봅니다.
와이델타 결선은 과연 무엇을 의미하는 것 일까요?
우리가 기존에 공부했던 회로에서
회로에 가지를 접속하는 방법에는 크게 두 가지가 있다고 말씀드렸습니다.
1. 직렬연결
2. 병렬연결
근데 직렬도 아닌 병렬도 아닌 희안한 경우가 있더라는 것입니다.
회로1을 보세요
R5라는 저항이 상당히 거슬립니다.
도대체 R5는 어떻게 해석해야 할까요.
바로 종전 포스팅에서 설명드리길
복잡한 회로는 회로수를 점차 줄여가는 방법으로 계산하라고
말씀드린바 있죠.
근데 R5라는 저항이 도저히 처리가 안되는겁니다.
R1과 R2를 병렬로 계산하자니 그사이에 껴져있는 R5가 R1에 붙은건지 R5에 붙은건지
판단이 안된다는 것이죠.
분명한건 각 저항마다 전압강하가 있으니
아마 노드마다 전압이 다를것 같다는 추측뿐인데 말이죠.
결론을 말씀드리자면
기존과는 다른접근법으로 회로를 해석하여야 합니다.
자. 위에서
보았던 회로는 아마도.
붉은색 부분과 파란색 부분으로 분리되면 편하게
해석될거 같다는 느낌이 옵니다.
붉은 부분의 등가저항을 찾고 파란부분의 등가저항을 찾으면 될 것 같다는 생각이 드는거죠
파란색 파트의 등가저항을 R100이라고 해볼께요. 그 값이 무엇인진 알 수 없습니다.
우린 아직 R100이 뭔지 잘 모르겠지만
어쨋든
R1, R2, R5만 등가저항인 R100으로 나타낼 수 있다면
그다음은 이전 포스팅에서 공부했던 등가저항 찾는 방법을 동원하여
문제를 풀어낼 수 있을것 같습니다.
그렇다면 R100을 어떻게 찾아낼 수 있을까요?
R100만 회로로 그려본다면 이렇게 되겠죠
우리는 이전에 키르히호프 법칙을 배웠습니다.
회로 3의 전류는 KCL의 법칙에 의거하여
I1 = I2 + I3
I6 = I4 + I5
I1 = I6
라는 사실을 알고있죠.
R5에 흐르는 전류가 문젠데
R5에 흐르는 전류는 총 3가지 경우의 수가 있을겁니다.
A). 아예 안흐르거나
B). 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르거나
C). 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르거나.
모든 경우의 수를 따져봅시다.
먼저
A). 아예 안흐르는 경우
이런 경우엔
R5가 사실상 개방되어 있는 회로와 동일하게 해석되기 때문에
마치 이런 모양인듯 보일 겁니다.
즉 R1과 R2를 병렬저항으로 표현한 것에 불과하며
합성저항치는 50[ohm]이 되니
R100도 50[ohm]이라고 단정지을 수 있겠습니다.
그다음
B). 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르거나
이런 경우는 또 어떨까요?
이경우는 조금 복잡한듯 보이나.
다시 정리해보면
I1 = I2 + I3
I6 = I4 + I5
I1 = I6
I3 = I4 + I7
I5 = I2 + I7
이렇게 총 5가지 수식을 KCL로 얻을 수 있죠.
I7에 대해서 수식을 정리하면 이렇습니다
I7 = I3 - I4
I7 = I5 - I2
KVL로 부터 모든 폐경로를 도는 전압의 합은 0이어야 하는거 아시죠?
반시계방향 전류 가정한 경우
R1 * I3 + R5 * I7 - R2 * I2 = 0
100 * I3 + 100 * I7 = 100 * I2
I2 = I3 + I7
이라는 수식과
R5 * I7 = 0 이라는 수식이 등장하죠.
얼라???
I7 = 0???
그렇습니다.
I7은 전류가 흐르지 않습니다.
I7 = 0이 되면
구해놓은 수식으로부터
I3 = I4 이고
I2 = I5 라는
사실을 알 수 있습니다!
이역시도 I7 =0이 되면
앞에서 본
A). 아예 안흐르는 경우
와 동일하게 해석되기 때문에
마찬가지로 합성저항값은 50[ohm]이 될 겁니다.
C). 오른쪽에서 왼쪽 흐르거나
이 경우도 볼것도 없이 마찬가지겠죠.
저항이 같은 경우는
어떻게 해석해야 되는지 이제 알겠습니다.
그렇담... 저항이 다른 경우는 어떻게 해석될까요?
네, 짤없습니다.
똑같아요.
C에 흐르는 전류가 결국 0이기 때문에 C는 있으나 마나한 저항이 되고
A와 B만 병렬로 연결되어 있는 형태로써
합성저항은 결국
BC / (B+C)
입니다.
여기서 살펴본 이 요상한 회로
마치 노드를 점으로 표시하면.
이 모양이 마치
그리스 문자의 델타기호(Δέλτα 델타)와
비슷하다하여
델타 회로로 불립니다.
오늘은 델타회로를 보았으니
다음 포스팅에선
Y회로를 알아보도록 하겠습니다.
사실 10년전에 배웠던 지식을 다시 꺼내려니
좀 공부를 했습니다 ㅎ
늘 새로운 회로이론은 다시보아야 그색깔이 제대로 보입니다.ㅎ
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