3상 모터는 일반적으로 중성점이 필요하지 않습니다. 핵심적인 이유는 권선 연결 방식과 3상 교류 전원의 대칭적 특성이 함께 작용하여 정상 작동 시 중성점에 실제 전류가 흐르지 않기 때문에 중성점을 인출할 필요가 없기 때문입니다.
이를 이해하려면 3상 전기의 기본 원리, 모터 권선의 연결 방법, 중성점의 역할이라는 세 가지 측면에서 분석할 필요가 있습니다.
1. 선행과목: 3상 교류 전력의 대칭 특성
산업용 3상 AC 전원은 다음 세 가지 핵심 조건을 충족하는 대칭형 3상 전원입니다.
3개의 상의 전압(또는 전류) 주파수는 동일합니다.
동일한 진폭(전압/전류 크기)
위상차는 120°입니다(즉, A상은 B상보다 120° 앞서고, B상은 C상보다 120° 앞서고, C상은 A상보다 120° 앞서 있습니다).
이러한 대칭성은 중요한 결론을 도출합니다. 대칭 부하에서 3상 전류의 벡터 합은 0입니다.
수학적으로 표현하면 (전류를 예로 들면) i_A+i_B+i_C=0 (벡터를 더하면 진폭이 같고 차이가 120°인 세 개의 벡터는 서로 완전히 상쇄됩니다)
2、코어: 3상 모터의 2권선 연결 방식
3상 모터의 고정자 권선에는 스타 결선(Y자형)과 델타 결선(△자형)의 두 가지 표준 연결 방법이 있습니다.
두 경우 모두 중성점이 존재하지 않거나 전류가 흐르지 않으므로 이를 유도할 필요가 없습니다.
1. 삼각접속(△형) : 중성점이 전혀 없음
삼각형 연결은 3개의 권선 끝을 순차적으로 연결하여 닫힌 "삼각형" 회로를 형성하는 과정으로, 전원은 3개의 연결 지점(A, B, C)에 연결됩니다.
구조적으로 3개의 권선은 공통 연결 지점 없이 끝에서 끝까지 연결되어 있으며, "중성점"이 없으므로 이를 인출할 필요가 없습니다.
전류 경로: 3상 전류가 폐쇄된 삼각형 권선을 통해 흐르고, 각 권선은 "선 전류의 √ 1/3"을 통과하며, 중성점이 관여하지 않고 3상의 대칭적 특성에 전적으로 의존하여 회로를 형성합니다.
2. 별결선(Y형) : 중성점에 전류가 흐르지 않으므로 인출할 필요가 없음
스타 연결은 3개의 권선(일반적으로 X, Y, Z로 표시됨)의 끝을 연결하여 공통 연결 지점인 "중성점(N)"을 형성하는 프로세스입니다.
3개의 단자(A, B, C)를 3상 전원 공급 장치에 연결합니다.
Y자형 연결에는 중성점이 있지만, 대칭 부하(일반적으로 작동하는 모터)에서는 3상 전류 벡터의 합이 0이기 때문에(i_A+i_B+i_C=0) 중성점을 통해 전류가 흐르지 않습니다.
이 시점에서 중성점은 "유휴" 상태와 동일하며 도입된 후에는 실질적인 효과가 없습니다(단상 전압을 제공하지 않거나 전류를 흐르지 않는 경우).
따라서 3상 모터의 Y자형 권선은 일반적으로 중성점까지 이어지지 않고 3상 전선 단자(A, B, C)만 유지합니다.
3. 비교: 3상 배전 시스템에 중성점이 필요한 이유는 무엇입니까?
많은 사람들이 궁금해할 것입니다. "왜 모터에는 2차 측에 Y자형 연결과 중성점(3상 4선 시스템 형성)이 있는 배전 변압기가 필요하지 않을까요?"
"주요 차이점은 부하의 "특이성"과 "다양성"에 있습니다.
3상 모터는 단일 대칭 3상 부하입니다. 정상 작동 중에는 3상 전류가 항상 대칭이며 중성점에 전류가 없으므로 인출할 필요가 없습니다.
저전압 배전 시스템(주거/상업용 전기 등)은 여러 가지 혼합 부하로 구성됩니다. 3상 모터 외에도 단상 부하(램프, 소켓 등 단상 및 중성선만 사용)도 많이 있습니다.
이러한 단상 부하의 전력 소비는 언제든지 변할 수 있으며, 이로 인해 3상 전류 비대칭(i_A+i_B+i_C ≠ 0)이 발생할 수 있으며, 이때 중성점은 전류(i_N ≠ 0)를 생성합니다.
중성점(중성선)을 도입하는 핵심 기능은 비대칭 부하를 균형 있게 조절하고, 각 상의 전압을 안정적으로 보장하며, 단상 부하에 대한 회로를 제공하는 것입니다.




