Q14
유도전동기
동기속도
3상 유도전동기의 극수 P=4, 전원 주파수 f=60Hz일 때 동기속도 \(N_s\)[rpm]는?
💡 해설 보기
공식: \(N_s = \dfrac{120f}{P}\,[\text{rpm}]\)
풀이:
\(N_s = \dfrac{120 \times 60}{4} = \dfrac{7200}{4} = 1800\,\text{rpm}\)
핵심 암기:
• 2극: 3600rpm (60Hz 기준)
• 4극: 1800rpm
• 6극: 1200rpm
• 8극: 900rpm
풀이:
\(N_s = \dfrac{120 \times 60}{4} = \dfrac{7200}{4} = 1800\,\text{rpm}\)
핵심 암기:
• 2극: 3600rpm (60Hz 기준)
• 4극: 1800rpm
• 6극: 1200rpm
• 8극: 900rpm
Q15
유도전동기
슬립 계산
동기속도 \(N_s=1800\,\text{rpm}\), 실제 회전수 N=1746rpm인 유도전동기의 슬립 s는?
💡 해설 보기
공식: \(s = \dfrac{N_s - N}{N_s}\)
풀이:
\(s = \dfrac{1800 - 1746}{1800} = \dfrac{54}{1800} = 0.03\)
핵심:
• 정격 운전 시 슬립: 보통 3~8%
• s=0: 동기속도(실제 불가)
• s=1: 기동 시(정지 상태)
• 슬립이 클수록 2차 동손 증가
풀이:
\(s = \dfrac{1800 - 1746}{1800} = \dfrac{54}{1800} = 0.03\)
핵심:
• 정격 운전 시 슬립: 보통 3~8%
• s=0: 동기속도(실제 불가)
• s=1: 기동 시(정지 상태)
• 슬립이 클수록 2차 동손 증가
Q16
유도전동기
회전수
6극, 60Hz 유도전동기가 슬립 s=0.05로 운전될 때 회전수 N[rpm]은?
💡 해설 보기
풀이 순서:
① 동기속도: \(N_s = \dfrac{120 \times 60}{6} = 1200\,\text{rpm}\)
② 회전수: \(N = N_s(1-s) = 1200 \times (1 - 0.05)\)
\(= 1200 \times 0.95 = 1140\,\text{rpm}\)
핵심: \(N = N_s(1-s)\)
슬립이 클수록 실제 회전수는 동기속도보다 많이 낮아짐
① 동기속도: \(N_s = \dfrac{120 \times 60}{6} = 1200\,\text{rpm}\)
② 회전수: \(N = N_s(1-s) = 1200 \times (1 - 0.05)\)
\(= 1200 \times 0.95 = 1140\,\text{rpm}\)
핵심: \(N = N_s(1-s)\)
슬립이 클수록 실제 회전수는 동기속도보다 많이 낮아짐
Q17
유도전동기
토크 특성
3상 유도전동기에서 2차 저항 \(R_2\)를 2배로 증가시켰을 때 최대 토크는?
💡 해설 보기
비례추이 원리:
최대 토크 \(T_{max}\)는 2차 저항 \(R_2\)에 무관
\(T_{max} = \dfrac{3V_1^2}{2\omega_s(R_1 + \sqrt{R_1^2 + X_{sc}^2})}\)
• \(R_2\) 증가 → 최대 토크 발생 슬립 \(s_m = R_2/X_2\) 증가
• 최대 토크 크기는 불변
핵심: 2차 저항을 키우면 기동 토크는 증가하고, 최대 토크 발생점이 저속 방향으로 이동
최대 토크 \(T_{max}\)는 2차 저항 \(R_2\)에 무관
\(T_{max} = \dfrac{3V_1^2}{2\omega_s(R_1 + \sqrt{R_1^2 + X_{sc}^2})}\)
• \(R_2\) 증가 → 최대 토크 발생 슬립 \(s_m = R_2/X_2\) 증가
• 최대 토크 크기는 불변
핵심: 2차 저항을 키우면 기동 토크는 증가하고, 최대 토크 발생점이 저속 방향으로 이동
Q18
유도전동기
비례추이
권선형 유도전동기에서 비례추이(proportional shifting)를 이용하는 주된 목적은?
💡 해설 보기
핵심: 2차 저항을 키우면 최대토크 위치(슬립)가 옮겨간다. 크기는 그대로!
① 비례추이
권선형에서 2차 저항 \(r_2\)를 바꾸면 같은 토크를 내는 슬립이 \(r_2\)에 비례 이동. \[ \frac{r_2}{s_m}=\frac{r_2+R}{s_m'} \] 최대토크 크기는 불변, 발생 슬립만 이동.
② 기동(s=1) 활용
보통 최대토크는 슬립 작은 곳에 있어 기동토크가 작음. 외부저항 R을 넣으면 최대토크가 s=1쪽으로 이동 → 큰 기동토크 + 기동전류 감소.
③ 직관
\(T\propto\dfrac{r_2/s}{(r_1+r_2/s)^2+x^2}\). \(r_2/s\)가 같으면 토크 동일 → \(r_2\) 2배면 같은 토크에 \(s\)도 2배(곡선이 오른쪽으로).
④ 암기 팁
“2차저항↑ → 기동토크↑·기동전류↓, 최대토크 크기 불변.”
→ 주 목적은 큰 기동토크 (정답 ②)
① 비례추이
권선형에서 2차 저항 \(r_2\)를 바꾸면 같은 토크를 내는 슬립이 \(r_2\)에 비례 이동. \[ \frac{r_2}{s_m}=\frac{r_2+R}{s_m'} \] 최대토크 크기는 불변, 발생 슬립만 이동.
② 기동(s=1) 활용
보통 최대토크는 슬립 작은 곳에 있어 기동토크가 작음. 외부저항 R을 넣으면 최대토크가 s=1쪽으로 이동 → 큰 기동토크 + 기동전류 감소.
③ 직관
\(T\propto\dfrac{r_2/s}{(r_1+r_2/s)^2+x^2}\). \(r_2/s\)가 같으면 토크 동일 → \(r_2\) 2배면 같은 토크에 \(s\)도 2배(곡선이 오른쪽으로).
④ 암기 팁
“2차저항↑ → 기동토크↑·기동전류↓, 최대토크 크기 불변.”
→ 주 목적은 큰 기동토크 (정답 ②)
Q19
유도전동기
기동법
농형 유도전동기의 기동법 중 기동 전압을 \(1/\sqrt{3}\)로 줄여 기동하는 방법은?
💡 해설 보기
Y-Δ 기동법:
• 기동 시: Y결선 → 각 권선에 \(V/\sqrt{3}\) 인가
• 운전 시: Δ결선으로 전환 → 각 권선에 V 인가
기동 특성:
• 기동 전류: 직입기동의 1/3로 감소
• 기동 토크: 직입기동의 1/3로 감소
다른 기동법:
• 직입기동: 소용량(5kW 이하)
• 리액터 기동: 전압 감소 비율 조절 가능
• 2차 저항 기동: 권선형 전용
• 기동 시: Y결선 → 각 권선에 \(V/\sqrt{3}\) 인가
• 운전 시: Δ결선으로 전환 → 각 권선에 V 인가
기동 특성:
• 기동 전류: 직입기동의 1/3로 감소
• 기동 토크: 직입기동의 1/3로 감소
다른 기동법:
• 직입기동: 소용량(5kW 이하)
• 리액터 기동: 전압 감소 비율 조절 가능
• 2차 저항 기동: 권선형 전용
Q20
유도전동기
효율과 전력 흐름
3상 유도전동기의 2차 입력(공극 전력) \(P_0=10\,\text{kW}\), 슬립 s=0.05일 때 2차 동손 \(P_{c2}\)[kW]와 기계적 출력 \(P_m\)[kW]은?
💡 해설 보기
유도전동기 전력 관계:
• 2차 동손: \(P_{c2} = s \cdot P_0 = 0.05 \times 10 = 0.5\,\text{kW}\)
• 기계적 출력: \(P_m = (1-s)P_0 = 0.95 \times 10 = 9.5\,\text{kW}\)
공식 정리:
\(P_0 : P_{c2} : P_m = 1 : s : (1-s)\)
핵심: 슬립이 클수록 2차 동손↑, 기계출력↓
→ 고효율 운전을 위해 슬립을 작게 유지
• 2차 동손: \(P_{c2} = s \cdot P_0 = 0.05 \times 10 = 0.5\,\text{kW}\)
• 기계적 출력: \(P_m = (1-s)P_0 = 0.95 \times 10 = 9.5\,\text{kW}\)
공식 정리:
\(P_0 : P_{c2} : P_m = 1 : s : (1-s)\)
핵심: 슬립이 클수록 2차 동손↑, 기계출력↓
→ 고효율 운전을 위해 슬립을 작게 유지
Q32
유도전동기
2차동손
슬립 \(s\), 2차 입력 \(P_2\)인 3상 유도전동기의 2차 동손 \(P_{c2}\)는?
💡 해설 보기
유도전동기 전력 분배
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]· \(P_2\):공극전력, \(P_{c2}=sP_2\):2차동손, \(P_o\):기계출력
2차동손은 슬립에 비례합니다.
풀이
유도전동기 전력 관계
\[ P_2 : P_{c2} : P_m = 1 : s : (1-s) \]
2차 동손 \(P_{c2}=sP_2\), 기계적 출력 \(P_m=(1-s)P_2\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]· \(P_2\):공극전력, \(P_{c2}=sP_2\):2차동손, \(P_o\):기계출력
2차동손은 슬립에 비례합니다.
풀이
유도전동기 전력 관계
\[ P_2 : P_{c2} : P_m = 1 : s : (1-s) \]
2차 동손 \(P_{c2}=sP_2\), 기계적 출력 \(P_m=(1-s)P_2\).
Q33
유도전동기
비례추이
권선형 유도전동기에서 2차 저항을 조정해 토크-슬립 곡선을 이동시켜 기동토크·속도를 제어하는 현상은?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이
최대토크의 크기는 일정하되 발생 슬립이 2차 저항에 비례 이동합니다.
\[ \frac{r_2}{s}=\text{일정} \]
2차 저항을 키우면 기동토크 증가·기동전류 감소(권선형 한정).
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이
최대토크의 크기는 일정하되 발생 슬립이 2차 저항에 비례 이동합니다.
\[ \frac{r_2}{s}=\text{일정} \]
2차 저항을 키우면 기동토크 증가·기동전류 감소(권선형 한정).
Q47
유도전동기
농형
그림과 같이 회전자가 여러 개의 도체 바와 양 끝의 단락환으로 구성된 3상 유도전동기는?
💡 해설 보기
농형(squirrel cage) 유도전동기
회전자가 도체 바와 단락환(end ring)으로 된 농(籠) 모양입니다.
• 장점: 구조 간단·견고, 보수 쉬움, 가격 저렴, 효율 높음
• 단점: 기동토크가 작고 기동전류가 큼 → Y-Δ·리액터·기동보상기로 기동
회전자가 도체 바와 단락환(end ring)으로 된 농(籠) 모양입니다.
• 장점: 구조 간단·견고, 보수 쉬움, 가격 저렴, 효율 높음
• 단점: 기동토크가 작고 기동전류가 큼 → Y-Δ·리액터·기동보상기로 기동
Q48
유도전동기
권선형
그림과 같이 회전자 권선을 슬립링·브러시를 통해 외부 가변저항에 연결한 유도전동기의 특징으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
권선형 유도전동기
2차(회전자) 권선을 슬립링으로 끌어내 외부 가변저항을 접속합니다.
비례추이 원리(\(r_2/s\)=일정)로 2차 저항을 키우면 기동토크가 증가하고 기동전류는 감소합니다. 2차 저항법으로 속도제어도 가능합니다(구조 복잡).
2차(회전자) 권선을 슬립링으로 끌어내 외부 가변저항을 접속합니다.
비례추이 원리(\(r_2/s\)=일정)로 2차 저항을 키우면 기동토크가 증가하고 기동전류는 감소합니다. 2차 저항법으로 속도제어도 가능합니다(구조 복잡).
Q49
유도전동기
비례추이
권선형 유도전동기에서 2차 저항을 증가시킬 때 최대토크와 그 발생 슬립(sm)의 변화로 옳은 것은?
💡 해설 보기
비례추이(proportional shifting)
\[ \frac{r_2}{s_m}=\text{일정} \]
2차 저항 \(r_2\)를 키우면 최대토크 발생 슬립 \(s_m\)이 비례해 커집니다(곡선이 기동측으로 이동). 단, 최대토크의 크기 자체는 변하지 않습니다. 이를 이용해 기동토크를 키웁니다.
\[ \frac{r_2}{s_m}=\text{일정} \]
2차 저항 \(r_2\)를 키우면 최대토크 발생 슬립 \(s_m\)이 비례해 커집니다(곡선이 기동측으로 이동). 단, 최대토크의 크기 자체는 변하지 않습니다. 이를 이용해 기동토크를 키웁니다.
Q50
유도전동기
슬립
동기속도 \(N_s\), 회전속도 \(N\)인 유도전동기의 슬립 \(s\)의 정의는?
💡 해설 보기
슬립 \(s\)
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
슬립
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N=(1-s)N_s \]
동기속도 \(N_s=\dfrac{120f}{p}\). 정상 운전 슬립은 보통 2~5%, 기동 순간 s=1, 동기속도 도달 시 s=0.
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
슬립
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N=(1-s)N_s \]
동기속도 \(N_s=\dfrac{120f}{p}\). 정상 운전 슬립은 보통 2~5%, 기동 순간 s=1, 동기속도 도달 시 s=0.
Q51
유도전동기
단상 기동
단상 유도전동기의 기동방식 중 일반적으로 <u>기동토크가 가장 큰</u> 것은?
💡 해설 보기
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
단상 유도전동기 기동토크 순서
반발기동형 > 콘덴서기동형 > 분상기동형 > 셰이딩코일형
단상은 회전자계가 없어 스스로 기동하지 못하므로 기동장치가 필요합니다. 가정용은 콘덴서기동형이 널리 쓰입니다.
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
단상 유도전동기 기동토크 순서
반발기동형 > 콘덴서기동형 > 분상기동형 > 셰이딩코일형
단상은 회전자계가 없어 스스로 기동하지 못하므로 기동장치가 필요합니다. 가정용은 콘덴서기동형이 널리 쓰입니다.
Q110
유도전동기
회전수
주파수 60 Hz, 4극, 슬립 4 %인 3상 유도전동기의 회전수는?
💡 해설 보기
회전수(속도)
동기 \(N_s=\dfrac{120f}{P}\), 유도기 \(N=N_s(1-s)\), 직류기 \(N=\dfrac{E}{k\phi}=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\).
· \(f\):주파수, \(P\):극수, \(s\):슬립
풀이
유도전동기 회전수
동기속도 \(N_s=\dfrac{120\times60}{4}=1800\) rpm
\[ N=N_s(1-s)=1800\times(1-0.04)=1728\ \text{rpm} \]
동기 \(N_s=\dfrac{120f}{P}\), 유도기 \(N=N_s(1-s)\), 직류기 \(N=\dfrac{E}{k\phi}=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\).
· \(f\):주파수, \(P\):극수, \(s\):슬립
풀이
유도전동기 회전수
동기속도 \(N_s=\dfrac{120\times60}{4}=1800\) rpm
\[ N=N_s(1-s)=1800\times(1-0.04)=1728\ \text{rpm} \]
Q111
유도전동기
전력흐름
3상 유도전동기의 2차 입력이 3 kW, 슬립이 5 %일 때 2차 동손과 기계적 출력은?
💡 해설 보기
2차 전력 배분
2차 입력 : 2차 동손 : 기계적 출력 = \(1:s:(1-s)\)
2차 동손 \(=sP_2=0.05\times3000=150\) W
출력 \(=(1-s)P_2=0.95\times3000=2850\) W
2차 입력 : 2차 동손 : 기계적 출력 = \(1:s:(1-s)\)
2차 동손 \(=sP_2=0.05\times3000=150\) W
출력 \(=(1-s)P_2=0.95\times3000=2850\) W
Q112
유도전동기
2차주파수
주파수 60 Hz 전원에 연결된 유도전동기가 슬립 5 %로 운전할 때 회전자(2차) 전류의 주파수는?
💡 해설 보기
동기속도·2차주파수
\[ N_s=\frac{120f}{P},\qquad f_2=sf \]· \(P\):극수, \(s\):슬립. 회전자계 속도와 회전자 주파수입니다.
풀이
2차(회전자) 주파수
\[ f_2=s f_1=0.05\times60=3\ \text{Hz} \]
슬립이 클수록(기동 시 s=1) 2차 주파수가 커집니다(기동 시 60 Hz).
\[ N_s=\frac{120f}{P},\qquad f_2=sf \]· \(P\):극수, \(s\):슬립. 회전자계 속도와 회전자 주파수입니다.
풀이
2차(회전자) 주파수
\[ f_2=s f_1=0.05\times60=3\ \text{Hz} \]
슬립이 클수록(기동 시 s=1) 2차 주파수가 커집니다(기동 시 60 Hz).
Q122
유도전동기
동기와트
유도전동기에서 토크를 '동기와트'로 표현하면 무엇과 같은가?
💡 해설 보기
유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
동기와트 토크
토크를 동기각속도 기준으로 환산한 것이 동기와트이며, \[ T[\text{동기와트}]=\omega_s T=P_2\,(\text{2차 입력}) \]
즉 토크는 2차 입력(공극전력)에 비례합니다.
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
동기와트 토크
토크를 동기각속도 기준으로 환산한 것이 동기와트이며, \[ T[\text{동기와트}]=\omega_s T=P_2\,(\text{2차 입력}) \]
즉 토크는 2차 입력(공극전력)에 비례합니다.
Q204
유도전동기
비례추이
📄 2020.8 기출
3상 유도전동기에서 2차 저항을 2배로 하면 최대토크는?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이: 최대토크의 크기는 2차 저항과 무관하고(변하지 않음), 최대토크가 나타나는 슬립만 저항에 비례해 이동합니다.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이: 최대토크의 크기는 2차 저항과 무관하고(변하지 않음), 최대토크가 나타나는 슬립만 저항에 비례해 이동합니다.
Q207
유도전동기
전력 흐름
📄 2020.8 기출
정격 50kW, 4극, 슬립 0.04, 효율 90%인 3상 유도전동기 운전 시 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차 효율 \(=1-s=1-0.04=0.96=96\%\)이므로 ①(92%)이 틀립니다. 1차입력=50/0.9=55.56kW, 2차입력=50/0.96=52.08kW, 2차동손=0.04×52.08=2.08kW.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차 효율 \(=1-s=1-0.04=0.96=96\%\)이므로 ①(92%)이 틀립니다. 1차입력=50/0.9=55.56kW, 2차입력=50/0.96=52.08kW, 2차동손=0.04×52.08=2.08kW.
Q212
유도전동기
주파수 저하
📄 2020.8 기출
공급전압 크기 일정, 전원 주파수만 낮아질 때 유도전동기에서 옳은 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(B\propto V/f\)라 f↓이면 자속↑ → 철손·여자전류 증가, 과열(온도상승↑), 속도 \(N=120f/p\)는 감소. 옳은 것은 ②.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(B\propto V/f\)라 f↓이면 자속↑ → 철손·여자전류 증가, 과열(온도상승↑), 속도 \(N=120f/p\)는 감소. 옳은 것은 ②.
Q226
유도전동기
전압 변동
📄 2020.6 기출
유도전동기 정격운전 중 전압이 10% 상승할 때 특성변화로 <u>틀린</u> 것은? (일정토크 부하)
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
전압↑이면 슬립↓ → 속도는 오히려 증가(감소 아님). 자속↑로 철손↑·여자전류↑·역률↓. ③이 틀립니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
전압↑이면 슬립↓ → 속도는 오히려 증가(감소 아님). 자속↑로 철손↑·여자전류↑·역률↓. ③이 틀립니다.
Q246
유도전동기
전동기 전류
📄 2019.8 기출
발전기(부하 100kW, 효율 90%)에 직결된 3상 유도전동기(단자 3300V, 효율 90%, 역률 90%)에 흐르는 전류는 약 몇 A인가?
💡 해설 보기
전동기 출력 \(=100/0.9=111.1\)kW, 입력 \(=111.1/0.9=123.5\)kW. \(I=\dfrac{123500}{\sqrt3\times3300\times0.9}\approx24\,\text{A}\).
Q251
유도전동기
속도제어
📄 2019.8 기출
농형 유도전동기에 주로 사용되는 속도제어법은?
💡 해설 보기
유도전동기 속도제어
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 세 인자를 조절: ① 주파수 제어(VVVF) ② 극수 변환 ③ 2차저항/2차여자(슬립 제어). 직류기는 계자·전압(워드레너드)·저항 제어.
풀이
농형은 2차 회로 접근이 안 되므로 극수 변환법(또는 주파수 제어)을 씁니다. 2차 저항·여자·종속은 권선형용.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 세 인자를 조절: ① 주파수 제어(VVVF) ② 극수 변환 ③ 2차저항/2차여자(슬립 제어). 직류기는 계자·전압(워드레너드)·저항 제어.
풀이
농형은 2차 회로 접근이 안 되므로 극수 변환법(또는 주파수 제어)을 씁니다. 2차 저항·여자·종속은 권선형용.
Q259
유도전동기
원선도
📄 2019.8 기출
E: 전압, r·x: 1차 환산 저항·리액턴스일 때 유도전동기 원선도의 원 지름을 나타내는 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 원선도(헤이랜드)
무부하·구속시험 자료로 원을 그려 전류·역률·효율·토크·출력을 도식적으로 구합니다.
풀이
헤일런드 원선도의 원 지름은 \(\dfrac{E}{x}\)(누설 리액턴스에 반비례)입니다.
무부하·구속시험 자료로 원을 그려 전류·역률·효율·토크·출력을 도식적으로 구합니다.
풀이
헤일런드 원선도의 원 지름은 \(\dfrac{E}{x}\)(누설 리액턴스에 반비례)입니다.
Q268
유도전동기
특성곡선
📄 2019.4 기출
✎ 유사
다상 유도전동기에서 부하(슬립)가 증가할 때 1차 전류는 어떻게 변하는가?
💡 해설 보기
특성곡선·결선
부하 변화에 대한 전압·토크·효율 곡선. V결선 출력 \(=\sqrt3P_1\), 이용률 0.866.
풀이
부하(슬립)가 커지면 2차 전류가 늘고, 이를 공급하기 위해 1차 전류도 증가합니다.
부하 변화에 대한 전압·토크·효율 곡선. V결선 출력 \(=\sqrt3P_1\), 이용률 0.866.
풀이
부하(슬립)가 커지면 2차 전류가 늘고, 이를 공급하기 위해 1차 전류도 증가합니다.
Q278
유도전동기
주파수 변환
📄 2019.4 기출
50Hz 설계 3상 유도전동기를 60Hz·단자전압 110%로 쓸 때 나타나는 현상으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
전력변환기
인버터(DC→AC), 컨버터(AC→DC), 사이클로컨버터(AC→직접 다른 주파수 AC), VVVF로 유도기 속도제어.
풀이
\(B\propto V/f\), \(V/f=110/120\approx\)기존과 유사해 자속·철손 거의 불변, 여자전류 감소 → 오히려 온도상승은 완화됩니다. ③이 틀립니다.
인버터(DC→AC), 컨버터(AC→DC), 사이클로컨버터(AC→직접 다른 주파수 AC), VVVF로 유도기 속도제어.
풀이
\(B\propto V/f\), \(V/f=110/120\approx\)기존과 유사해 자속·철손 거의 불변, 여자전류 감소 → 오히려 온도상승은 완화됩니다. ③이 틀립니다.
Q285
유도전동기
속도제어
📄 2019.3 기출
3상 유도전동기의 속도제어법으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 속도제어
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 세 인자를 조절: ① 주파수 제어(VVVF) ② 극수 변환 ③ 2차저항/2차여자(슬립 제어). 직류기는 계자·전압(워드레너드)·저항 제어.
풀이
1차 저항법은 속도제어에 쓰지 않습니다(2차 저항법은 권선형용). 극수·전압·주파수 제어가 속도제어법.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 세 인자를 조절: ① 주파수 제어(VVVF) ② 극수 변환 ③ 2차저항/2차여자(슬립 제어). 직류기는 계자·전압(워드레너드)·저항 제어.
풀이
1차 저항법은 속도제어에 쓰지 않습니다(2차 저항법은 권선형용). 극수·전압·주파수 제어가 속도제어법.
Q288
유도전동기
전전압 기동
📄 2019.3 기출
3상 유도전동기 전전압(직입) 기동에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
전전압 기동은 소용량에서 기동시간이 짧습니다(기동전류만 큼). ②가 틀립니다.
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
전전압 기동은 소용량에서 기동시간이 짧습니다(기동전류만 큼). ②가 틀립니다.
Q290
유도전동기
VVVF
📄 2019.3 기출
유도전동기 인버터(VVVF) 제어에서 1차 주파수에 비례해 1차 전압을 공급하는 이유는?
💡 해설 보기
VVVF(가변전압 가변주파수)
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
\(B\propto V/f\)를 일정하게 유지(V/f 일정 제어)해 자속을 일정하게 하여 토크를 확보합니다.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
\(B\propto V/f\)를 일정하게 유지(V/f 일정 제어)해 자속을 일정하게 하여 토크를 확보합니다.
Q294
유도전동기
기동보상기
📄 2019.3 기출
유도전동기 기동 시 단권변압기로 전압을 낮춰 기동전류를 제한하는 기동법은?
💡 해설 보기
기동보상기
단권변압기로 기동 시 전압을 낮춰 기동전류를 억제(전압 \(a\)배면 전류·토크 \(a^2\)배). 대형 농형 유도기 기동에 사용.
풀이
기동보상기는 단권변압기로 강압해 기동, 기동 후 전전압으로 전환(대용량 농형용)합니다.
단권변압기로 기동 시 전압을 낮춰 기동전류를 억제(전압 \(a\)배면 전류·토크 \(a^2\)배). 대형 농형 유도기 기동에 사용.
풀이
기동보상기는 단권변압기로 강압해 기동, 기동 후 전전압으로 전환(대용량 농형용)합니다.
Q297
유도전동기
비례추이
📄 2019.3 기출
비례추이와 관계있는 전동기는?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이는 2차 저항을 조정할 수 있는 권선형 유도전동기에서 나타납니다.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이는 2차 저항을 조정할 수 있는 권선형 유도전동기에서 나타납니다.
Q308
유도전동기
농형 기동
📄 2018.8 기출
3상 농형 유도전동기의 기동방법이 <u>아닌</u> 것은?
💡 해설 보기
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다(농형은 2차 회로 접근 불가).
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다(농형은 2차 회로 접근 불가).
Q312
유도전동기
2차 여자제어
📄 2018.8 기출
유도전동기 2차 여자제어법에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차 여자법은 슬립전력을 저항으로 소비하지 않고 회수/공급하므로 효율이 좋습니다. ④가 틀립니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차 여자법은 슬립전력을 저항으로 소비하지 않고 회수/공급하므로 효율이 좋습니다. ④가 틀립니다.
Q313
유도전동기
전동기 전류
📄 2018.8 기출
직류발전기(효율 88%)를 3상 유도전동기(효율 88%, 380V, 역률 0.85)로 구동하여 55kW를 부담시킬 때 전동기 전류는 약 몇 A인가?
💡 해설 보기
전동기 → 발전기 직렬 전력 흐름 (그림)
전력이 유도전동기와 직류발전기를 차례로 지나며, 각 기계에서 효율만큼만 전달됩니다. 부하(55kW)에서 거꾸로 올라가 전동기 입력을 구합니다:
① 발전기 입력(=전동기가 돌리는 축동력) \(=\dfrac{\text{부하 출력}}{\eta_G}=\dfrac{55}{0.88}=62.5\,\text{kW}\)
② 전동기 입력(전기) \(=\dfrac{\text{축동력}}{\eta_M}=\dfrac{62.5}{0.88}=\dfrac{55}{0.88\times0.88}\approx71.0\,\text{kW}\)
0.88을 두 번 곱한(나눈) 이유
전동기와 발전기 2대를 직렬로 거치기 때문입니다. 발전기에서 한 번(\(\div0.88\)), 전동기에서 한 번(\(\div0.88\)) — 각 기계마다 효율이 한 번씩 걸리므로 결국 \(0.88^2\)로 나눕니다.
전동기 전류 (3상: \(P=\sqrt3\,VI\cos\theta\))
\[ I=\frac{P_{입력}}{\sqrt3\,V\cos\theta}=\frac{71000}{\sqrt3\times380\times0.85}\approx127\approx125\,\text{A} \]∴ 정답 ① 약 125 A.
전력이 유도전동기와 직류발전기를 차례로 지나며, 각 기계에서 효율만큼만 전달됩니다. 부하(55kW)에서 거꾸로 올라가 전동기 입력을 구합니다:
① 발전기 입력(=전동기가 돌리는 축동력) \(=\dfrac{\text{부하 출력}}{\eta_G}=\dfrac{55}{0.88}=62.5\,\text{kW}\)
② 전동기 입력(전기) \(=\dfrac{\text{축동력}}{\eta_M}=\dfrac{62.5}{0.88}=\dfrac{55}{0.88\times0.88}\approx71.0\,\text{kW}\)
0.88을 두 번 곱한(나눈) 이유
전동기와 발전기 2대를 직렬로 거치기 때문입니다. 발전기에서 한 번(\(\div0.88\)), 전동기에서 한 번(\(\div0.88\)) — 각 기계마다 효율이 한 번씩 걸리므로 결국 \(0.88^2\)로 나눕니다.
전동기 전류 (3상: \(P=\sqrt3\,VI\cos\theta\))
\[ I=\frac{P_{입력}}{\sqrt3\,V\cos\theta}=\frac{71000}{\sqrt3\times380\times0.85}\approx127\approx125\,\text{A} \]∴ 정답 ① 약 125 A.
Q319
유도전동기
2차 전압
📄 2018.8 기출
10극 50Hz 3상 권선형 유도전동기(정지 시 2차 1상전압 150V)를 회전자계와 같은 방향으로 400rpm으로 돌릴 때 2차 전압은 몇 V인가?
💡 해설 보기
\(N_s=\dfrac{120\times50}{10}=600\)rpm, 슬립 \(s=\dfrac{600-400}{600}=\dfrac13\). 2차전압 \(=sE_2=\dfrac13\times150=50\,\text{V}\).
Q329
유도전동기
2차 여자
📄 2018.4 기출
유도전동기 2차 회로에 슬립주파수 전압을 외부에서 가하는 속도제어법은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차 여자 제어(세르비우스·크레머): 슬립주파수 전압을 주입해 속도·역률 제어.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차 여자 제어(세르비우스·크레머): 슬립주파수 전압을 주입해 속도·역률 제어.
Q332
유도전동기
전력흐름
📄 2018.4 기출
50kW, 4극 220V, 60Hz, 슬립 0.04, 효율 90% 3상 유도전동기 운전 시 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
회전자입력 \(=\dfrac{출력}{1-s}=\dfrac{50}{0.96}=52.08\)kW입니다. '47.9kW'라 한 ③이 틀립니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
회전자입력 \(=\dfrac{출력}{1-s}=\dfrac{50}{0.96}=52.08\)kW입니다. '47.9kW'라 한 ③이 틀립니다.
Q336
유도전동기
특성
📄 2018.4 기출
일반적인 3상 유도전동기 설명 중 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
기기 특성
부하 변화에 따른 전압·속도·토크·효율의 관계를 나타냅니다. 각 기기의 결선·여자방식에 따른 고유 특성으로 보기를 판단합니다.
풀이
농형은 견고하고 대형기에도 널리 사용됩니다. ③이 틀립니다.
부하 변화에 따른 전압·속도·토크·효율의 관계를 나타냅니다. 각 기기의 결선·여자방식에 따른 고유 특성으로 보기를 판단합니다.
풀이
농형은 견고하고 대형기에도 널리 사용됩니다. ③이 틀립니다.
Q339
유도전동기
비례추이
📄 2018.4 기출
3상 권선형 유도전동기(전부하 슬립 5%, 2차 1상 저항 0.5Ω)의 기동토크를 전부하토크와 같게 하려면 2차에 넣을 저항은 몇 Ω인가?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이 \(\dfrac{r_2}{s}=\dfrac{r_2+R}{1}\) → \(r_2+R=\dfrac{0.5}{0.05}=10\), \(R=10-0.5=9.5\,\Omega\).
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이 \(\dfrac{r_2}{s}=\dfrac{r_2+R}{1}\) → \(r_2+R=\dfrac{0.5}{0.05}=10\), \(R=10-0.5=9.5\,\Omega\).
Q343
유도전동기
비례추이
📄 2018.3 기출
권선형 유도전동기 비례추이 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이에서 최대토크 크기는 불변이고 슬립만 이동합니다. ②가 틀립니다.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이에서 최대토크 크기는 불변이고 슬립만 이동합니다. ②가 틀립니다.
Q352
유도전동기
저항제어
📄 2018.3 기출
권선형 유도전동기 저항제어법의 단점으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
속도특성·제어
유도기 \(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\): 주파수·극수·2차저항 제어. 직류기 \(N=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\): 전압·계자·저항 제어.
풀이
저항제어는 부하에 따라 속도 변동이 큽니다. '작다'라 한 ②가 틀립니다.
유도기 \(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\): 주파수·극수·2차저항 제어. 직류기 \(N=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\): 전압·계자·저항 제어.
풀이
저항제어는 부하에 따라 속도 변동이 큽니다. '작다'라 한 ②가 틀립니다.
Q355
유도전동기
2차 기전력
📄 2018.3 기출
권선형 유도전동기 전부하 슬립 4%, 2차 정격전압 150V일 때 2차 유도기전력은 몇 V인가?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
\(sE_2=0.04\times150=6\,\text{V}\).
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
\(sE_2=0.04\times150=6\,\text{V}\).
Q356
유도전동기
2차 효율
📄 2018.3 기출
3상 유도전동기 슬립 s일 때 2차 효율은?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
2차 효율 \(\eta_2=(1-s)\times100\%\).
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
2차 효율 \(\eta_2=(1-s)\times100\%\).
Q360
유도전동기
출력 변환
📄 2017.8 기출
3상 유도기의 출력 변환식으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
전력변환 핵심
단상전파 \(V_d=0.9E\), 3상전파·6상반파 \(V_d=1.35E\), 위상제어 \(V_d\cos\alpha\), 맥동률(3상전파 최소), 역첨두전압 PIV, 인버터/컨버터/사이클로컨버터.
풀이
2차입력:2차동손:기계출력 \(=1:s:(1-s)\), \(P_0=(1-s)P_2\).
단상전파 \(V_d=0.9E\), 3상전파·6상반파 \(V_d=1.35E\), 위상제어 \(V_d\cos\alpha\), 맥동률(3상전파 최소), 역첨두전압 PIV, 인버터/컨버터/사이클로컨버터.
풀이
2차입력:2차동손:기계출력 \(=1:s:(1-s)\), \(P_0=(1-s)P_2\).
Q364
유도전동기
농형 속도제어
📄 2017.8 기출
농형 유도전동기에 주로 쓰는 속도제어법은?
💡 해설 보기
VVVF(가변전압 가변주파수)
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
농형은 2차 접근 불가 → 극수(또는 주파수) 제어법.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
농형은 2차 접근 불가 → 극수(또는 주파수) 제어법.
Q365
유도전동기
비례추이
📄 2017.8 기출
3상 권선형 유도전동기에서 2차 저항을 2배로 하면 최대토크는?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이: 최대토크 크기는 불변, 슬립만 이동.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이: 최대토크 크기는 불변, 슬립만 이동.
Q377
유도전동기
주파수 변환
📄 2017.8 기출
60Hz 3상 유도전동기를 동일전압 50Hz에 쓸 때 ⓐ무부하전류·ⓑ온도상승·ⓒ속도 변화는?
💡 해설 보기
전력변환기
인버터(DC→AC), 컨버터(AC→DC), 사이클로컨버터(AC→직접 다른 주파수 AC), VVVF로 유도기 속도제어.
풀이
\(B\propto V/f\): f↓면 자속↑ → 여자·무부하전류 \(\frac{60}{50}\) 증가, 온도상승 증가, 속도 감소.
인버터(DC→AC), 컨버터(AC→DC), 사이클로컨버터(AC→직접 다른 주파수 AC), VVVF로 유도기 속도제어.
풀이
\(B\propto V/f\): f↓면 자속↑ → 여자·무부하전류 \(\frac{60}{50}\) 증가, 온도상승 증가, 속도 감소.
Q409
유도전동기
비례추이
📄 2017.3 기출
✎ 유사
슬립 st에서 최대토크인 3상 유도전동기의 2차 저항을 r₂라 할 때 기동(s=1) 최대토크 저항은?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이 \(\frac{r_2}{s_t}=\frac{r_2+R}{1}\) → 기동 최대토크 저항 \(\frac{r_2}{s_t}\)(총저항).
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이 \(\frac{r_2}{s_t}=\frac{r_2+R}{1}\) → 기동 최대토크 저항 \(\frac{r_2}{s_t}\)(총저항).
Q411
유도전동기
2중 농형
📄 2017.3 기출
2중 농형 유도전동기의 특징으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
2중 농형은 바깥 도체 저항이 커 기동토크가 큽니다.
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
2중 농형은 바깥 도체 저항이 커 기동토크가 큽니다.
Q412
유도전동기
안정 운전
📄 2017.3 기출
✎ 유사
유도전동기 안정 운전 조건은? (Tm:전동기토크, TL:부하토크)
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
교점에서 \(\dfrac{dT_m}{dn}\lt \dfrac{dT_L}{dn}\)이면 안정 운전.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
교점에서 \(\dfrac{dT_m}{dn}\lt \dfrac{dT_L}{dn}\)이면 안정 운전.
Q414
유도전동기
차동종속
📄 2017.3 기출
60Hz 3상 8극·2극 유도전동기를 차동종속 접속 시 무부하속도는 몇 rpm인가?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(N_s=\frac{120f}{P_1-P_2}=\frac{120\times60}{8-2}=1200\,\text{rpm}\).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(N_s=\frac{120f}{P_1-P_2}=\frac{120\times60}{8-2}=1200\,\text{rpm}\).
Q420
유도전동기
슬립
📄 2016.8 기출
7.5kW 3상 유도전동기 전부하 2차 저항손 300W일 때 슬립은 약 몇 %인가?
💡 해설 보기
슬립 \(s\)
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(P_2=출력+P_{c2}=7800\), \(s=\frac{P_{c2}}{P_2}=\frac{300}{7800}\approx3.85\%\).
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(P_2=출력+P_{c2}=7800\), \(s=\frac{P_{c2}}{P_2}=\frac{300}{7800}\approx3.85\%\).
Q422
유도전동기
2차 저항
📄 2016.8 기출
권선형 유도전동기 기동 시 2차에 저항을 넣는 이유는?
💡 해설 보기
직류기·유도기 특성 관계
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
2차 저항 삽입(비례추이)으로 기동전류↓·기동토크↑.
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
2차 저항 삽입(비례추이)으로 기동전류↓·기동토크↑.
Q424
유도전동기
2차 여자
📄 2016.8 기출
✎ 유사
권선형 유도전동기 2차에 같은 위상 전압 Ec를 공급·증가시키면?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차에 슬립주파수 전압을 같은 위상으로 주입하면 같은 방향으로 가속(속도 상승).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차에 슬립주파수 전압을 같은 위상으로 주입하면 같은 방향으로 가속(속도 상승).
Q425
유도전동기
극수
📄 2016.8 기출
60Hz, 슬립 0.2, 회전수 720rpm인 유도전동기의 극수는?
💡 해설 보기
극수·전기각
\[ 전기각=\frac{P}{2}\times기계각,\qquad N_s=\frac{120f}{P} \]극수가 많을수록 동기속도가 낮아집니다.
풀이
\(N_s=\frac{720}{1-0.2}=900\), \(P=\frac{120\times60}{900}=8\).
\[ 전기각=\frac{P}{2}\times기계각,\qquad N_s=\frac{120f}{P} \]극수가 많을수록 동기속도가 낮아집니다.
풀이
\(N_s=\frac{720}{1-0.2}=900\), \(P=\frac{120\times60}{900}=8\).
Q427
유도전동기
전압제어
📄 2016.8 기출
유도전동기 1차 전압제어에서 SCR로 변화시키는 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
SCR 위상제어로 점호 위상각을 바꿔 1차 전압을 조정합니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
SCR 위상제어로 점호 위상각을 바꿔 1차 전압을 조정합니다.
Q429
유도전동기
원선도 역률
📄 2016.8 기출
✎ 유사
3상 유도전동기 원선도에서 역률을 표시하는 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
원선도에서 역률 \(\cos\theta=\dfrac{전류의 유효분}{전전류}\).
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
원선도에서 역률 \(\cos\theta=\dfrac{전류의 유효분}{전전류}\).
Q431
유도전동기
토크
📄 2016.8 기출
유도전동기 토크와 1극 자속·2차 전류의 관계는?
💡 해설 보기
유도전동기 토크
\[ T=974\frac{P[\text{kW}]}{N}[\text{kg·m}],\qquad T\propto V^2 \]토크는 공극전력 \(P_2\)에 비례하고 전압의 제곱에 비례합니다(\(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\)).
풀이
\(T\propto\phi\times I_2\cos\theta_2\)(1극 자속×2차 유효전류).
\[ T=974\frac{P[\text{kW}]}{N}[\text{kg·m}],\qquad T\propto V^2 \]토크는 공극전력 \(P_2\)에 비례하고 전압의 제곱에 비례합니다(\(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\)).
풀이
\(T\propto\phi\times I_2\cos\theta_2\)(1극 자속×2차 유효전류).
Q449
유도전동기
Y-Δ 기동
📄 2016.5 기출
✎ 유사
Y-Δ 기동 시 1차 각 상에 가해지는 전압은 전전압의 몇 배인가?
💡 해설 보기
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
Y기동 시 상전압은 전전압의 1/√3(기동전류·토크는 1/3).
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
Y기동 시 상전압은 전전압의 1/√3(기동전류·토크는 1/3).
Q450
유도전동기
최대토크·출력
📄 2016.5 기출
✎ 유사
유도전동기 최대토크 슬립 sm과 최대출력 슬립 sp의 관계는?
💡 해설 보기
최대토크 슬립 \(s_m\) vs 최대출력 슬립 \(s_p\)
· 최대토크는 슬립 \(s_m=\dfrac{r_2}{x_2}\)에서 발생(공극전력이 최대인 지점).
· 기계적 출력 \(P_o=\)(공극전력)\(\times(1-s)\)이므로, \((1-s)\)가 곱해져 최댓값이 더 낮은 슬립 쪽으로 이동합니다.
\[ \therefore\ s_p\lt s_m\quad\Rightarrow\quad s_m\gt s_p \]
핵심 — 최대출력은 최대토크보다 작은 슬립(더 빠른 속도)에서 나타납니다.
· 최대토크는 슬립 \(s_m=\dfrac{r_2}{x_2}\)에서 발생(공극전력이 최대인 지점).
· 기계적 출력 \(P_o=\)(공극전력)\(\times(1-s)\)이므로, \((1-s)\)가 곱해져 최댓값이 더 낮은 슬립 쪽으로 이동합니다.
\[ \therefore\ s_p\lt s_m\quad\Rightarrow\quad s_m\gt s_p \]
핵심 — 최대출력은 최대토크보다 작은 슬립(더 빠른 속도)에서 나타납니다.
Q453
유도전동기
비례추이
📄 2016.5 기출
권선형 유도전동기 토크-속도 곡선의 비례추이는 무엇에 비례해 이동하는가?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이는 2차 저항에 비례해 곡선이 이동합니다.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이는 2차 저항에 비례해 곡선이 이동합니다.
Q457
유도전동기
VVVF
📄 2016.5 기출
VVVF(가변전압 가변주파수)는 어떤 전동기 제어에 쓰는가?
💡 해설 보기
VVVF(가변전압 가변주파수)
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
VVVF는 유도전동기의 주파수·전압 제어(속도제어)에 사용됩니다.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
VVVF는 유도전동기의 주파수·전압 제어(속도제어)에 사용됩니다.
Q466
유도전동기
입력
📄 2016.3 기출
✎ 유사
4극 3상 유도전동기, 200V, 전부하전류 21.5A 관련 입력값은 약 몇 W인가?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(P_1=\sqrt3 VI\cos\theta\)에 대입 → 약 5444W.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(P_1=\sqrt3 VI\cos\theta\)에 대입 → 약 5444W.
Q470
유도전동기
2차 주파수
📄 2016.3 기출
✎ 유사
4극 60Hz 3상 유도전동기가 슬립 5%로 운전할 때, 회전자(2차) 유도기전력의 주파수 \(f_2\)는 몇 Hz인가?
💡 해설 보기
2차(회전자) 주파수
정지 시 회전자 기전력의 주파수는 전원과 같은 \(f\)지만, 슬립 \(s\)로 회전하면
\[ f_2=s\,f=0.05\times60=3\,\text{Hz} \]
· \(s\): 슬립, \(f\): 1차(전원) 주파수
슬립이 클수록(기동 시 \(s=1\)) \(f_2=f\), 동기속도에 가까워지면(\(s\to0\)) \(f_2\to0\)이 됩니다.
참고 — 동기속도 \(N_s=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times60}{4}=1800\,\text{rpm}\), 회전속도 \(N=N_s(1-s)=1710\,\text{rpm}\).
정지 시 회전자 기전력의 주파수는 전원과 같은 \(f\)지만, 슬립 \(s\)로 회전하면
\[ f_2=s\,f=0.05\times60=3\,\text{Hz} \]
· \(s\): 슬립, \(f\): 1차(전원) 주파수
슬립이 클수록(기동 시 \(s=1\)) \(f_2=f\), 동기속도에 가까워지면(\(s\to0\)) \(f_2\to0\)이 됩니다.
참고 — 동기속도 \(N_s=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times60}{4}=1800\,\text{rpm}\), 회전속도 \(N=N_s(1-s)=1710\,\text{rpm}\).
Q474
유도전동기
전압상승
📄 2016.3 기출
✎ 유사
유도전동기 정격운전 중 전압이 10% 상승하면?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
전압↑이면 슬립↓·속도↑·철손↑. 종합 효율이 떨어집니다(문제 기준).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
전압↑이면 슬립↓·속도↑·철손↑. 종합 효율이 떨어집니다(문제 기준).
Q475
유도전동기
회전자계
📄 2016.3 기출
대칭 3상 권선에 평형 3상 교류 시 회전자계 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
회전자계 속도는 동기속도입니다. '더 크다'라 한 ③이 틀립니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
회전자계 속도는 동기속도입니다. '더 크다'라 한 ③이 틀립니다.
Q489
유도전동기
직렬종속
📄 2015.8 기출
권선형 유도전동기 2대 직렬종속 운전 시 동기속도는?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
직렬종속 동기속도 \(N_s=\frac{120f}{P_1+P_2}\)(극수 합).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
직렬종속 동기속도 \(N_s=\frac{120f}{P_1+P_2}\)(극수 합).
Q493
유도전동기
농형 기동
📄 2015.8 기출
3상 농형 유도전동기 기동방법이 <u>아닌</u> 것은?
💡 해설 보기
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다.
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다.
Q498
유도전동기
분권 유사
📄 2015.8 기출
권선형 유도전동기와 직류 분권전동기의 유사점은?
💡 해설 보기
직류기 핵심
\(E=\dfrac{pZ\phi N}{60a}=k\phi N\)(중권 a=p·파권 a=2), 발전기 \(E=V+I_aR_a\)·전동기 \(E=V-I_aR_a\), 토크 \(T=k\phi I_a\), 정류 개선(보극·보상권선).
풀이
둘 다 속도변동률이 작고 저항으로 속도제어가 가능합니다.
\(E=\dfrac{pZ\phi N}{60a}=k\phi N\)(중권 a=p·파권 a=2), 발전기 \(E=V+I_aR_a\)·전동기 \(E=V-I_aR_a\), 토크 \(T=k\phi I_a\), 정류 개선(보극·보상권선).
풀이
둘 다 속도변동률이 작고 저항으로 속도제어가 가능합니다.
Q503
유도전동기
크로우링
📄 2015.5 기출
유도전동기의 크로우링(crawling) 현상으로 맞는 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
크로우링은 고조파 자속으로 저속에서 머물러 속도가 안 오르는 현상(농형).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
크로우링은 고조파 자속으로 저속에서 머물러 속도가 안 오르는 현상(농형).
Q506
유도전동기
주파수변경
📄 2015.5 기출
50Hz 설계 3상 유도전동기를 60Hz·단자전압 110%로 쓸 때 일어나지 <u>않는</u> 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
V/f가 유지되어 자속이 일정하므로 철손이 크게 증가하지 않습니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
V/f가 유지되어 자속이 일정하므로 철손이 크게 증가하지 않습니다.
Q509
유도전동기
전압변동 토크
📄 2015.5 기출
3상 유도전동기 전원전압이 80%로 감소하면 토크는? (회전수 일정)
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
토크 \(\propto V^2\)이므로 \(0.8^2=0.64\)배.
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
토크 \(\propto V^2\)이므로 \(0.8^2=0.64\)배.
Q520
유도전동기
2차여자
📄 2015.3 기출
권선형 유도전동기 2차 여자에서 슬립주파수 전압 Ec를 회전방향과 <b>같게</b> 가하면?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
회전방향으로 Ec를 가하면 슬립이 작아져 속도가 상승합니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
회전방향으로 Ec를 가하면 슬립이 작아져 속도가 상승합니다.
Q528
유도전동기
속도제어
📄 2015.3 기출
유도전동기 속도제어법 중 <b>저항제어</b>와 관계가 <u>없는</u> 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 속도제어
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 세 인자를 조절: ① 주파수 제어(VVVF) ② 극수 변환 ③ 2차저항/2차여자(슬립 제어). 직류기는 계자·전압(워드레너드)·저항 제어.
풀이
주파수 제어(VVVF)는 저항제어와 무관합니다.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 세 인자를 조절: ① 주파수 제어(VVVF) ② 극수 변환 ③ 2차저항/2차여자(슬립 제어). 직류기는 계자·전압(워드레너드)·저항 제어.
풀이
주파수 제어(VVVF)는 저항제어와 무관합니다.
Q532
유도전동기
농형 속도제어
📄 2015.3 기출
농형 유도전동기에 주로 사용되는 속도제어법은?
💡 해설 보기
VVVF(가변전압 가변주파수)
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
농형은 회전자 저항 조정 불가 → 주파수·전압 제어.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
농형은 회전자 저항 조정 불가 → 주파수·전압 제어.
Q536
유도전동기
기동보상기
📄 2015.3 기출
✎ 유사
전전압 기동 토크가 전부하의 1/√2배인 농형 전동기를 기동보상기로 전전압 1/√3에서 기동하면 토크는?
💡 해설 보기
기동보상기
단권변압기로 기동 시 전압을 낮춰 기동전류를 억제(전압 \(a\)배면 전류·토크 \(a^2\)배). 대형 농형 유도기 기동에 사용.
풀이
토크 \(\propto V^2\): \((\frac{1}{\sqrt3})^2=\frac13\) 추가 → \(\frac{1}{\sqrt2}\times\frac13=\frac{1}{3\sqrt2}\)배.
단권변압기로 기동 시 전압을 낮춰 기동전류를 억제(전압 \(a\)배면 전류·토크 \(a^2\)배). 대형 농형 유도기 기동에 사용.
풀이
토크 \(\propto V^2\): \((\frac{1}{\sqrt3})^2=\frac13\) 추가 → \(\frac{1}{\sqrt2}\times\frac13=\frac{1}{3\sqrt2}\)배.
Q537
유도전동기
2차동손
📄 2015.3 기출
3상 유도전동기 2차 입력 P₂, 슬립 s일 때 2차 동손 Pc2는?
💡 해설 보기
유도전동기 전력 분배
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]· \(P_2\):공극전력, \(P_{c2}=sP_2\):2차동손, \(P_o\):기계출력
2차동손은 슬립에 비례합니다.
풀이
2차 동손 \(P_{c2}=sP_2\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]· \(P_2\):공극전력, \(P_{c2}=sP_2\):2차동손, \(P_o\):기계출력
2차동손은 슬립에 비례합니다.
풀이
2차 동손 \(P_{c2}=sP_2\).
Q544
유도전동기
2차효율
📄 2014.8 기출
슬립 6%인 유도전동기의 2차 효율은 몇 %인가?
💡 해설 보기
유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
2차 효율 \(\eta_2=1-s=0.94=94\%\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
2차 효율 \(\eta_2=1-s=0.94=94\%\).
Q549
유도전동기
단상 기동
📄 2014.8 기출
단상 유도전동기 기동방법 중 기동토크가 가장 큰 것은?
💡 해설 보기
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
기동토크 크기: 반발기동 > 콘덴서 > 분상 > 셰이딩.
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
기동토크 크기: 반발기동 > 콘덴서 > 분상 > 셰이딩.
Q555
유도전동기
2차주파수
📄 2014.8 기출
50Hz, 6극, 10kW 3상 유도전동기가 960rpm일 때 2차 주파수는 몇 Hz인가?
💡 해설 보기
동기속도·2차주파수
\[ N_s=\frac{120f}{P},\qquad f_2=sf \]· \(P\):극수, \(s\):슬립. 회전자계 속도와 회전자 주파수입니다.
풀이
\(N_s=1000\), \(s=\frac{1000-960}{1000}=0.04\), \(f_2=sf=0.04\times50=2\,\text{Hz}\).
\[ N_s=\frac{120f}{P},\qquad f_2=sf \]· \(P\):극수, \(s\):슬립. 회전자계 속도와 회전자 주파수입니다.
풀이
\(N_s=1000\), \(s=\frac{1000-960}{1000}=0.04\), \(f_2=sf=0.04\times50=2\,\text{Hz}\).
Q574
유도전동기
게르게스
📄 2014.5 기출
유도전동기에 게르게스 현상이 생기는 슬립은 대략 얼마인가?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
게르게스 현상은 슬립 0.5 부근에서 발생(권선형 2차 단선).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
게르게스 현상은 슬립 0.5 부근에서 발생(권선형 2차 단선).
Q576
유도전동기
슬립 관계
📄 2014.5 기출
3상 유도전동기가 슬립 s로 회전할 때 2차 유기전압과 2차 주파수는?
💡 해설 보기
유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
회전 시 \(E_{2s}=sE_2\), \(f_{2s}=sf_2\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
회전 시 \(E_{2s}=sE_2\), \(f_{2s}=sf_2\).
Q586
유도전동기
기동법
📄 2014.3 기출
권선형 유도전동기의 기동법에 대한 설명 중 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
기동·전력변환 소자
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.
풀이
권선형은 2차 저항 기동이 주이며 Y-Δ만 가능한 것이 아닙니다.
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.
풀이
권선형은 2차 저항 기동이 주이며 Y-Δ만 가능한 것이 아닙니다.
Q588
유도전동기
슬립 음수
📄 2014.3 기출
3상 유도전동기 슬립 s<0인 경우에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
s<0은 동기속도 초과로 유도발전기로 동작합니다(전동기 아님).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
s<0은 동기속도 초과로 유도발전기로 동작합니다(전동기 아님).
Q596
유도전동기
토크-전압
📄 2014.3 기출
3상 유도전동기에서 회전력(토크)과 단자전압의 관계는?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
토크는 단자전압의 제곱에 비례.
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
토크는 단자전압의 제곱에 비례.
Q600
유도전동기
슬립
📄 2013.8 기출
7.5kW 3상 유도전동기의 전부하 2차 저항손이 200W일 때 슬립은 약 몇 %인가?
💡 해설 보기
슬립 \(s\)
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(s=\dfrac{P_{c2}}{P_2}=\dfrac{P_{c2}}{P_{out}+P_{c2}}=\dfrac{200}{7500+200}\approx2.6\%\).
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(s=\dfrac{P_{c2}}{P_2}=\dfrac{P_{c2}}{P_{out}+P_{c2}}=\dfrac{200}{7500+200}\approx2.6\%\).
Q601
유도전동기
비례추이
📄 2013.8 기출
비례추이를 이용하는 전동기는?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
2차 저항을 조정하는 권선형 유도전동기가 비례추이를 이용합니다.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
2차 저항을 조정하는 권선형 유도전동기가 비례추이를 이용합니다.
Q602
유도전동기
안정운전
📄 2013.8 기출
유도전동기 안정 운전 조건은? (전동기토크 Tm, 부하토크 TL, 회전수 n)
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
교차점에서 \(\dfrac{dT_m}{dn}\lt \dfrac{dT_L}{dn}\)이면 안정 운전.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
교차점에서 \(\dfrac{dT_m}{dn}\lt \dfrac{dT_L}{dn}\)이면 안정 운전.
Q615
유도전동기
권선계수
📄 2013.8 기출
✎ 유사
4극 3상, 총 슬롯 48, 코일간격이 극간격의 75%인 유도전동기의 특징은?
💡 해설 보기
권선계수
\[ k_w=k_d k_p,\quad k_d=\frac{\sin(\pi/2m)}{q\sin(\pi/2mq)},\quad k_p=\sin\frac{\beta\pi}{2} \]분포·단절로 고조파를 줄입니다.
풀이
코일간격 75%(단절권)+분포권 → 고조파를 줄이지만 권선계수는 1보다 작습니다.
\[ k_w=k_d k_p,\quad k_d=\frac{\sin(\pi/2m)}{q\sin(\pi/2mq)},\quad k_p=\sin\frac{\beta\pi}{2} \]분포·단절로 고조파를 줄입니다.
풀이
코일간격 75%(단절권)+분포권 → 고조파를 줄이지만 권선계수는 1보다 작습니다.
Q625
유도전동기
비례추이
📄 2013.6 기출
전부하 슬립 4%, 2차 1상 저항 0.3Ω 권선형 유도전동기의 기동토크를 전부하토크와 같게 하는 2차 삽입저항은?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이 \(\dfrac{0.3+R}{1}=\dfrac{0.3}{0.04}\Rightarrow R=7.2\,\Omega\).
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이 \(\dfrac{0.3+R}{1}=\dfrac{0.3}{0.04}\Rightarrow R=7.2\,\Omega\).
Q627
유도전동기
반발전동기
📄 2013.6 기출
브러시 위치를 이동시켜 회전방향을 역회전시킬 수 있는 단상 유도전동기는?
💡 해설 보기
기동토크
권선형은 2차저항으로 기동토크↑(비례추이). 단상유도기 기동토크는 2전동기설로 설명(정·역회전 자계 합성).
풀이
반발전동기는 브러시 이동으로 방향·속도를 조정합니다.
권선형은 2차저항으로 기동토크↑(비례추이). 단상유도기 기동토크는 2전동기설로 설명(정·역회전 자계 합성).
풀이
반발전동기는 브러시 이동으로 방향·속도를 조정합니다.
Q635
유도전동기
기동법
📄 2013.6 기출
3상 권선형 유도전동기의 기동법은?
💡 해설 보기
기동·전력변환 소자
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.
풀이
권선형은 2차 저항 기동(비례추이).
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.
풀이
권선형은 2차 저항 기동(비례추이).
Q640
유도전동기
농형 특성
📄 2013.3 기출
권선형 대비 농형 유도전동기의 특성이 <u>아닌</u> 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다.
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다.
Q644
유도전동기
최대토크
📄 2013.3 기출
3상 유도전동기의 2차 저항을 2배로 하면 최대 토크는?
💡 해설 보기
유도전동기 최대토크
최대토크는 2차저항과 무관하게 일정하고, 발생 슬립은 \(s_{mT}=\dfrac{r_2}{x_2}\)입니다. 2차저항을 키우면 최대토크 슬립이 커집니다(비례추이).
풀이
최대토크는 2차 저항과 무관하여 변하지 않습니다(슬립만 이동).
최대토크는 2차저항과 무관하게 일정하고, 발생 슬립은 \(s_{mT}=\dfrac{r_2}{x_2}\)입니다. 2차저항을 키우면 최대토크 슬립이 커집니다(비례추이).
풀이
최대토크는 2차 저항과 무관하여 변하지 않습니다(슬립만 이동).
Q648
유도전동기
농형 속도제어
📄 2013.3 기출
농형 유도전동기에 주로 사용되는 속도제어법은?
💡 해설 보기
VVVF(가변전압 가변주파수)
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
농형은 주파수·전압 제어.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
농형은 주파수·전압 제어.
Q650
유도전동기
고조파
📄 2013.3 기출
제9차 고조파에 의한 기자력의 회전방향·속도는 기본파와 비교하면?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
9차(=3의 배수)는 영상분으로 회전자계를 만들지 않습니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
9차(=3의 배수)는 영상분으로 회전자계를 만들지 않습니다.
Q651
유도전동기
콘덴서 기동
📄 2013.3 기출
단상 유도전동기 중 콘덴서 기동형의 특성은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
콘덴서 기동형은 기동토크·역률이 우수합니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
콘덴서 기동형은 기동토크·역률이 우수합니다.
Q661
유도전동기
회전방향
📄 2012.8 기출
3상 유도전동기의 회전방향과 회전자계의 회전방향 관계는?
💡 해설 보기
회전방향
3상 유도·동기기는 상순(a-b-c) 방향으로 회전자계가 돌며, 3선 중 2선을 바꾸면 역회전합니다.
풀이
회전자는 회전자계와 같은 방향으로 회전합니다.
3상 유도·동기기는 상순(a-b-c) 방향으로 회전자계가 돌며, 3선 중 2선을 바꾸면 역회전합니다.
풀이
회전자는 회전자계와 같은 방향으로 회전합니다.
Q662
유도전동기
최대토크
📄 2012.8 기출
3상 유도전동기의 2차 저항을 2배로 하면 최대토크는 몇 배가 되는가?
💡 해설 보기
유도전동기 최대토크
최대토크는 2차저항과 무관하게 일정하고, 발생 슬립은 \(s_{mT}=\dfrac{r_2}{x_2}\)입니다. 2차저항을 키우면 최대토크 슬립이 커집니다(비례추이).
풀이
최대토크는 2차 저항과 무관 → 변하지 않음(비례추이).
최대토크는 2차저항과 무관하게 일정하고, 발생 슬립은 \(s_{mT}=\dfrac{r_2}{x_2}\)입니다. 2차저항을 키우면 최대토크 슬립이 커집니다(비례추이).
풀이
최대토크는 2차 저항과 무관 → 변하지 않음(비례추이).
Q669
유도전동기
Y-Δ 기동
📄 2012.8 기출
Y-Δ 기동에서 1차 각 상에 정격의 1/√3 전압이 걸릴 때 기동전류는 전전압 대비 몇 배인가?
💡 해설 보기
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
Y-Δ 기동전류는 전전압의 1/3.
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
Y-Δ 기동전류는 전전압의 1/3.
Q672
유도전동기
2차 전압
📄 2012.8 기출
권선형 유도전동기 전부하 슬립 4%, 2차 정격(정지)전압 150V일 때 운전 중 2차 유도기전력은 몇 V인가?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
\(E_{2s}=sE_2=0.04\times150=6\,\text{V}\).
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
\(E_{2s}=sE_2=0.04\times150=6\,\text{V}\).
Q673
유도전동기
비례추이
📄 2012.8 기출
3상 유도전동기 특성에서 비례추이 <u>하지 않는</u> 것은?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
토크·전류·역률은 비례추이하지만 출력·효율·2차 동손은 하지 않습니다.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
토크·전류·역률은 비례추이하지만 출력·효율·2차 동손은 하지 않습니다.
Q675
유도전동기
기동법
📄 2012.8 기출
3상 권선형 유도전동기의 기동법은?
💡 해설 보기
기동·전력변환 소자
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.
풀이
권선형은 2차 저항 기동.
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.
풀이
권선형은 2차 저항 기동.
Q683
유도전동기
최대토크
📄 2012.5 기출
유도전동기의 2차측 저항을 2배로 하면 최대토크는 몇 배인가?
💡 해설 보기
유도전동기 최대토크
최대토크는 2차저항과 무관하게 일정하고, 발생 슬립은 \(s_{mT}=\dfrac{r_2}{x_2}\)입니다. 2차저항을 키우면 최대토크 슬립이 커집니다(비례추이).
풀이
최대토크는 2차 저항과 무관 → 변하지 않음(슬립만 이동).
최대토크는 2차저항과 무관하게 일정하고, 발생 슬립은 \(s_{mT}=\dfrac{r_2}{x_2}\)입니다. 2차저항을 키우면 최대토크 슬립이 커집니다(비례추이).
풀이
최대토크는 2차 저항과 무관 → 변하지 않음(슬립만 이동).
Q691
유도전동기
단선
📄 2012.5 기출
3상 유도전동기가 경부하 운전 중 1선 퓨즈가 용단되면?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
경부하면 단상 운전을 계속하나 과전류로 과열될 수 있습니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
경부하면 단상 운전을 계속하나 과전류로 과열될 수 있습니다.
Q692
유도전동기
2차효율
📄 2012.5 기출
유도전동기의 2차 효율은? (슬립 s)
💡 해설 보기
유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
2차 효율 \(\eta_2=1-s\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
2차 효율 \(\eta_2=1-s\).
Q693
유도전동기
2차동손
📄 2012.5 기출
15kW 3상 유도전동기의 기계손 350W, 전부하 슬립 3%일 때 2차 동손은 약 몇 W인가?
💡 해설 보기
유도전동기 전력 분배
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]· \(P_2\):공극전력, \(P_{c2}=sP_2\):2차동손, \(P_o\):기계출력
2차동손은 슬립에 비례합니다.
풀이
\(P_2=\dfrac{P_{out}+P_{mech}}{1-s}=\dfrac{15350}{0.97}\approx15825\)W, \(P_{c2}=sP_2\approx475\,\text{W}\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]· \(P_2\):공극전력, \(P_{c2}=sP_2\):2차동손, \(P_o\):기계출력
2차동손은 슬립에 비례합니다.
풀이
\(P_2=\dfrac{P_{out}+P_{mech}}{1-s}=\dfrac{15350}{0.97}\approx15825\)W, \(P_{c2}=sP_2\approx475\,\text{W}\).
Q694
유도전동기
2차입력
📄 2012.5 기출
60Hz, 6극, 10kW 유도전동기가 슬립 5%로 운전 중 2차 동손이 500W일 때 2차 입력은 몇 W인가?
💡 해설 보기
직류기·유도기 특성 관계
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
\(P_2=\dfrac{P_{c2}}{s}=\dfrac{500}{0.05}=10000\,\text{W}\).
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
\(P_2=\dfrac{P_{c2}}{s}=\dfrac{500}{0.05}=10000\,\text{W}\).
Q705
유도전동기
VVVF
📄 2012.3 기출
VVVF(가변전압 가변주파수) 제어방식에 가장 적당한 전동기는?
💡 해설 보기
VVVF(가변전압 가변주파수)
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
VVVF는 3상 농형 유도전동기 속도제어에 사용됩니다.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
VVVF는 3상 농형 유도전동기 속도제어에 사용됩니다.
Q714
유도전동기
동력계
📄 2012.3 기출
유도전동기에 직결된 전기동력계의 부하전류를 증가시키면 전동기 속도는?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
부하(제동토크) 증가 → 전동기 속도 감소.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
부하(제동토크) 증가 → 전동기 속도 감소.
Q717
유도전동기
2차여자
📄 2012.3 기출
유도전동기의 2차 여자제어법에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차 여자제어는 권선형 전용입니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차 여자제어는 권선형 전용입니다.
Q720
유도전동기
2차주파수
📄 2011.8 기출
4극, 60Hz 3상 유도전동기가 1725rpm으로 회전할 때 2차 기전력의 주파수는 몇 Hz인가?
💡 해설 보기
동기속도·2차주파수
\[ N_s=\frac{120f}{P},\qquad f_2=sf \]· \(P\):극수, \(s\):슬립. 회전자계 속도와 회전자 주파수입니다.
풀이
\(N_s=1800\), \(s=\frac{1800-1725}{1800}=0.0417\), \(f_2=sf=0.0417\times60\approx2.5\,\text{Hz}\).
\[ N_s=\frac{120f}{P},\qquad f_2=sf \]· \(P\):극수, \(s\):슬립. 회전자계 속도와 회전자 주파수입니다.
풀이
\(N_s=1800\), \(s=\frac{1800-1725}{1800}=0.0417\), \(f_2=sf=0.0417\times60\approx2.5\,\text{Hz}\).
Q721
유도전동기
토크식
📄 2011.8 기출
기계적 출력 P[kW], 회전수 N[rpm]인 3상 유도전동기의 토크는 몇 kg·m인가?
💡 해설 보기
유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
\(T=974\dfrac{P[\text{kW}]}{N}\,[\text{kg·m}]\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
\(T=974\dfrac{P[\text{kW}]}{N}\,[\text{kg·m}]\).
Q723
유도전동기
역률
📄 2011.8 기출
유도전동기의 부하를 증가시키면 역률은?
💡 해설 보기
직류기·유도기 특성 관계
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
부하 증가 시 슬립이 커져 역률이 개선됩니다.
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
부하 증가 시 슬립이 커져 역률이 개선됩니다.
Q727
유도전동기
극수
📄 2011.8 기출
50Hz, 슬립 0.2에서 회전자 속도가 600rpm인 유도전동기의 극수는?
💡 해설 보기
극수·전기각
\[ 전기각=\frac{P}{2}\times기계각,\qquad N_s=\frac{120f}{P} \]극수가 많을수록 동기속도가 낮아집니다.
풀이
\(N_s=\frac{600}{1-0.2}=750\), \(P=\frac{120\times50}{750}=8\)극.
\[ 전기각=\frac{P}{2}\times기계각,\qquad N_s=\frac{120f}{P} \]극수가 많을수록 동기속도가 낮아집니다.
풀이
\(N_s=\frac{600}{1-0.2}=750\), \(P=\frac{120\times50}{750}=8\)극.
Q741
유도전동기
2중농형
📄 2011.6 기출
보통 농형에 비한 2중 농형 전동기의 특징은?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
2중 농형은 기동토크가 크고 기동전류가 작습니다.
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
2중 농형은 기동토크가 크고 기동전류가 작습니다.
Q745
유도전동기
회생제동
📄 2011.6 기출
유도전동기를 전원에 접속한 채 동기속도 이상으로 운전하여 유도발전기로 동작시키는 제동은?
💡 해설 보기
동기기 핵심
\(E=4.44fN\phi K_w\), 단락비 \(K_s=\dfrac{100}{\%Z_s}\), 동기임피던스 \(Z_s=\dfrac{V_{oc}/\sqrt3}{I_{sc}}\), V곡선(여자로 역률조정), 난조 방지 제동권선, 병렬운전(기전력·위상·주파수·파형).
풀이
동기속도 이상 → 회생제동(유도발전기 동작).
\(E=4.44fN\phi K_w\), 단락비 \(K_s=\dfrac{100}{\%Z_s}\), 동기임피던스 \(Z_s=\dfrac{V_{oc}/\sqrt3}{I_{sc}}\), V곡선(여자로 역률조정), 난조 방지 제동권선, 병렬운전(기전력·위상·주파수·파형).
풀이
동기속도 이상 → 회생제동(유도발전기 동작).
Q747
유도전동기
권선계수
📄 2011.6 기출
✎ 유사
4극 3상, 슬롯 48, 코일간격이 극간격의 75%인 유도전동기의 특징은?
💡 해설 보기
권선계수
\[ k_w=k_d k_p,\quad k_d=\frac{\sin(\pi/2m)}{q\sin(\pi/2mq)},\quad k_p=\sin\frac{\beta\pi}{2} \]분포·단절로 고조파를 줄입니다.
풀이
코일간격 75%(단절권)+분포권 → 고조파 감소, 권선계수<1.
\[ k_w=k_d k_p,\quad k_d=\frac{\sin(\pi/2m)}{q\sin(\pi/2mq)},\quad k_p=\sin\frac{\beta\pi}{2} \]분포·단절로 고조파를 줄입니다.
풀이
코일간격 75%(단절권)+분포권 → 고조파 감소, 권선계수<1.
Q756
유도전동기
여자전류
📄 2011.6 기출
유도전동기의 여자전류는 극수가 많아지면 정격전류에 대한 비율이?
💡 해설 보기
여자(무부하)전류
철심 자화에 필요한 전류. 자화전류(자속 형성)와 철손전류로 구성. 고조파(특히 3고조파)를 포함하며 실효값은 제곱합의 제곱근.
풀이
극수가 많으면 공극이 커져 여자전류 비율이 증가합니다.
철심 자화에 필요한 전류. 자화전류(자속 형성)와 철손전류로 구성. 고조파(특히 3고조파)를 포함하며 실효값은 제곱합의 제곱근.
풀이
극수가 많으면 공극이 커져 여자전류 비율이 증가합니다.
Q764
유도전동기
극수 변환
📄 2011.3 기출
✎ 유사
6극 유도전동기의 토크가 τ일 때 12극으로 변환하면 (동일 조건) 토크는?
💡 해설 보기
전력변환 핵심
단상전파 \(V_d=0.9E\), 3상전파·6상반파 \(V_d=1.35E\), 위상제어 \(V_d\cos\alpha\), 맥동률(3상전파 최소), 역첨두전압 PIV, 인버터/컨버터/사이클로컨버터.
풀이
극수 2배 → 동기속도 1/2, 동일 출력 시 토크는 약 2배.
단상전파 \(V_d=0.9E\), 3상전파·6상반파 \(V_d=1.35E\), 위상제어 \(V_d\cos\alpha\), 맥동률(3상전파 최소), 역첨두전압 PIV, 인버터/컨버터/사이클로컨버터.
풀이
극수 2배 → 동기속도 1/2, 동일 출력 시 토크는 약 2배.
Q769
유도전동기
원선도
📄 2011.3 기출
유도전동기 원선도 작성에 필요한 시험으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 원선도(헤이랜드)
무부하·구속시험 자료로 원을 그려 전류·역률·효율·토크·출력을 도식적으로 구합니다.
풀이
원선도에는 무부하시험·구속(단락)시험·저항측정이 필요합니다.
무부하·구속시험 자료로 원을 그려 전류·역률·효율·토크·출력을 도식적으로 구합니다.
풀이
원선도에는 무부하시험·구속(단락)시험·저항측정이 필요합니다.
Q770
유도전동기
슬립 기전력
📄 2011.3 기출
✎ 유사
슬립 s로 회전 중 실효 권수비 α일 때 회전자 기전력 E2s는?
💡 해설 보기
유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
정지 시 \(E_2=E_1/\alpha\), 회전 시 \(E_{2s}=sE_2=\dfrac{sE_1}{\alpha}\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
정지 시 \(E_2=E_1/\alpha\), 회전 시 \(E_{2s}=sE_2=\dfrac{sE_1}{\alpha}\).
Q773
유도전동기
기동법
📄 2011.3 기출
3상 유도전동기의 기동법으로 사용되지 <u>않는</u> 것은?
💡 해설 보기
기동·전력변환 소자
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.
풀이
2차 여자는 속도제어법이며 기동법이 아닙니다.
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.
풀이
2차 여자는 속도제어법이며 기동법이 아닙니다.
Q777
유도전동기
비례추이
📄 2011.3 기출
권선형 유도전동기의 토크-속도 곡선이 비례추이한다는 것은 무엇에 비례해 이동하는가?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이는 2차 저항에 비례해 곡선이 이동합니다.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이는 2차 저항에 비례해 곡선이 이동합니다.
Q778
유도전동기
회전수
📄 2011.3 기출
60Hz, 4극 유도전동기의 슬립이 3%일 때 매분 회전수는?
💡 해설 보기
회전수(속도)
동기 \(N_s=\dfrac{120f}{P}\), 유도기 \(N=N_s(1-s)\), 직류기 \(N=\dfrac{E}{k\phi}=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\).
· \(f\):주파수, \(P\):극수, \(s\):슬립
풀이
\(N_s=1800\), \(N=1800(1-0.03)=1746\,\text{rpm}\).
동기 \(N_s=\dfrac{120f}{P}\), 유도기 \(N=N_s(1-s)\), 직류기 \(N=\dfrac{E}{k\phi}=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\).
· \(f\):주파수, \(P\):극수, \(s\):슬립
풀이
\(N_s=1800\), \(N=1800(1-0.03)=1746\,\text{rpm}\).
Q779
유도전동기
전력 관계
📄 2011.3 기출
출력 P₀, 2차 동손 Pc2, 2차 입력 P₂, 슬립 s인 유도전동기의 관계는?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(P_{c2}=sP_2\), \(P_0=(1-s)P_2\).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(P_{c2}=sP_2\), \(P_0=(1-s)P_2\).
Q783
유도전동기
토크
📄 2010.7 기출
✎ 유사
20HP, 4극, 60Hz 3상 유도전동기(전부하 슬립 4%)의 전부하 토크를 정하는 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 전부하 토크
\[ T=974\,\frac{P\,[\text{kW}]}{N}\,[\text{kg·m}] \]
· \(P\): 출력, \(N\): 회전속도 \(=N_s(1-s)\), \(N_s=\dfrac{120f}{P극수}\)
이 문제: \(N_s=\dfrac{120\times60}{4}=1800\), \(N=1800(1-0.04)=1728\,\text{rpm}\), \(P=20\text{HP}\times0.746=14.9\text{kW}\)
\[ T=974\times\frac{14.9}{1728}\approx8.4\,\text{kg·m} \]
핵심 변수 — 출력·동기속도·슬립으로 회전속도를 구한 뒤 토크식에 넣습니다.
\[ T=974\,\frac{P\,[\text{kW}]}{N}\,[\text{kg·m}] \]
· \(P\): 출력, \(N\): 회전속도 \(=N_s(1-s)\), \(N_s=\dfrac{120f}{P극수}\)
이 문제: \(N_s=\dfrac{120\times60}{4}=1800\), \(N=1800(1-0.04)=1728\,\text{rpm}\), \(P=20\text{HP}\times0.746=14.9\text{kW}\)
\[ T=974\times\frac{14.9}{1728}\approx8.4\,\text{kg·m} \]
핵심 변수 — 출력·동기속도·슬립으로 회전속도를 구한 뒤 토크식에 넣습니다.
Q787
유도전동기
저항제어
📄 2010.7 기출
권선형 유도전동기 2차 저항제어법의 단점으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
속도특성·제어
유도기 \(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\): 주파수·극수·2차저항 제어. 직류기 \(N=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\): 전압·계자·저항 제어.
풀이
넓은 속도제어 범위는 장점이므로 단점이 아닙니다.
유도기 \(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\): 주파수·극수·2차저항 제어. 직류기 \(N=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\): 전압·계자·저항 제어.
풀이
넓은 속도제어 범위는 장점이므로 단점이 아닙니다.
Q789
유도전동기
기동보상기
📄 2010.7 기출
✎ 유사
10HP, 4극, 60Hz 유도전동기의 전전압 기동토크가 전부하의 1/3일 때 탭전압을 1/√3로 하면 기동토크는?
💡 해설 보기
기동보상기
단권변압기로 기동 시 전압을 낮춰 기동전류를 억제(전압 \(a\)배면 전류·토크 \(a^2\)배). 대형 농형 유도기 기동에 사용.
풀이
토크 \(\propto V^2\): \(\frac13\times(\frac{1}{\sqrt3})^2=\frac13\times\frac13=\frac19\).
단권변압기로 기동 시 전압을 낮춰 기동전류를 억제(전압 \(a\)배면 전류·토크 \(a^2\)배). 대형 농형 유도기 기동에 사용.
풀이
토크 \(\propto V^2\): \(\frac13\times(\frac{1}{\sqrt3})^2=\frac13\times\frac13=\frac19\).
Q793
유도전동기
2전동기설
📄 2010.7 기출
단상 유도전동기 2전동기설(교번자계 이론)에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
기동토크
권선형은 2차저항으로 기동토크↑(비례추이). 단상유도기 기동토크는 2전동기설로 설명(정·역회전 자계 합성).
풀이
단상은 기동토크가 없어 단독 기동이 불가합니다.
권선형은 2차저항으로 기동토크↑(비례추이). 단상유도기 기동토크는 2전동기설로 설명(정·역회전 자계 합성).
풀이
단상은 기동토크가 없어 단독 기동이 불가합니다.
Q794
유도전동기
슬립
📄 2010.7 기출
200V, 60Hz, 4극, 20kW 3상 유도전동기의 전부하 회전수가 1728rpm일 때 슬립은?
💡 해설 보기
슬립 \(s\)
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(N_s=1800\), \(s=\dfrac{1800-1728}{1800}=0.04=4\%\).
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(N_s=1800\), \(s=\dfrac{1800-1728}{1800}=0.04=4\%\).
Q802
유도전동기
기동토크
📄 2010.5 기출
전전압 기동토크가 전부하의 1.8배인 농형전동기를 기동보상기로 전전압의 2/3에서 기동하면 기동토크는?
💡 해설 보기
기동토크
권선형은 2차저항으로 기동토크↑(비례추이). 단상유도기 기동토크는 2전동기설로 설명(정·역회전 자계 합성).
풀이
토크 \(\propto V^2\): \(1.8\times(2/3)^2=1.8\times0.444\approx0.8\)배.
권선형은 2차저항으로 기동토크↑(비례추이). 단상유도기 기동토크는 2전동기설로 설명(정·역회전 자계 합성).
풀이
토크 \(\propto V^2\): \(1.8\times(2/3)^2=1.8\times0.444\approx0.8\)배.
Q808
유도전동기
농형 특성
📄 2010.5 기출
권선형 대비 농형 유도전동기의 특성이 <u>아닌</u> 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다.
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다.
Q811
유도전동기
효율
📄 2010.5 기출
✎ 유사
3000V, 60Hz, 8극, 100kW 3상 유도전동기(2차 동손 3kW, 기계손 2kW)의 효율 계산에 필요한 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
효율 \(\eta=\dfrac{출력}{출력+총손실}\)로 각 손실을 합산해 구합니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
효율 \(\eta=\dfrac{출력}{출력+총손실}\)로 각 손실을 합산해 구합니다.
Q813
유도전동기
분상기동
📄 2010.5 기출
✎ 유사
분상기동형 단상 유도전동기 운전용 전원공급장치에 사용하는 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
보조권선에 콘덴서를 넣어 위상차로 기동토크를 만듭니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
보조권선에 콘덴서를 넣어 위상차로 기동토크를 만듭니다.
Q815
유도전동기
비례추이
📄 2010.5 기출
비례추이를 하는 전동기는?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
2차 저항을 조정하는 권선형 유도전동기.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
2차 저항을 조정하는 권선형 유도전동기.
Q820
유도전동기
2차손실
📄 2010.3 기출
✎ 유사
4극, 60Hz 유도전동기가 슬립 5%로 운전 중 2차 권선 손실이 94.25W일 때 2차 입력은 몇 W인가?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
\(P_2=\dfrac{P_{c2}}{s}=\dfrac{94.25}{0.05}=1885\,\text{W}\).
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
\(P_2=\dfrac{P_{c2}}{s}=\dfrac{94.25}{0.05}=1885\,\text{W}\).
Q823
유도전동기
슬립 범위
📄 2010.3 기출
유도전동기의 슬립 s의 범위는?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
전동기 운전 슬립 0.
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
전동기 운전 슬립 0
Q832
유도전동기
농형 기동
📄 2010.3 기출
농형 유도전동기의 기동방법으로 옳지 <u>않은</u> 것은?
💡 해설 보기
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다.
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다.
Q833
유도전동기
슬립
📄 2010.3 기출
7.5kW 3상 유도전동기의 전부하 2차 저항손이 300W일 때 슬립은 약 몇 %인가?
💡 해설 보기
슬립 \(s\)
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(s=\dfrac{P_{c2}}{P_0+P_{c2}}=\dfrac{300}{7800}\approx3.85\%\).
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(s=\dfrac{P_{c2}}{P_0+P_{c2}}=\dfrac{300}{7800}\approx3.85\%\).
Q836
유도전동기
비례추이
📄 2010.3 기출
전부하 슬립 4%, 2차 1상 저항 0.3Ω 권선형 유도전동기의 기동토크를 전부하와 같게 하는 2차 삽입저항은?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
\(\dfrac{0.3+R}{1}=\dfrac{0.3}{0.04}\Rightarrow R=7.2\,\Omega\).
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
\(\dfrac{0.3+R}{1}=\dfrac{0.3}{0.04}\Rightarrow R=7.2\,\Omega\).
Q842
유도전동기
전압-토크
📄 2009.7 기출
3상 유도전동기 전원전압이 80%로 감소하면 토크는? (회전수 일정)
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
토크 \(\propto V^2\): \(0.8^2=0.64\)배.
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
토크 \(\propto V^2\): \(0.8^2=0.64\)배.
Q846
유도전동기
최대토크
📄 2009.7 기출
권선형 유도전동기에서 2차 저항을 변화시켜 속도를 제어할 때 최대토크는?
💡 해설 보기
유도전동기 최대토크
최대토크는 2차저항과 무관하게 일정하고, 발생 슬립은 \(s_{mT}=\dfrac{r_2}{x_2}\)입니다. 2차저항을 키우면 최대토크 슬립이 커집니다(비례추이).
풀이
최대토크는 2차 저항과 무관하여 변하지 않습니다(비례추이).
최대토크는 2차저항과 무관하게 일정하고, 발생 슬립은 \(s_{mT}=\dfrac{r_2}{x_2}\)입니다. 2차저항을 키우면 최대토크 슬립이 커집니다(비례추이).
풀이
최대토크는 2차 저항과 무관하여 변하지 않습니다(비례추이).
Q849
유도전동기
슬립 역회전
📄 2009.7 기출
4극, 60Hz 유도기가 1750rpm으로 회전 중 b·c상을 바꾸면 슬립은 약 얼마인가?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
상순 반전 시 역회전 \(N_s=-1800\), \(s=\dfrac{-1800-1750}{-1800}\approx1.97\).
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
상순 반전 시 역회전 \(N_s=-1800\), \(s=\dfrac{-1800-1750}{-1800}\approx1.97\).
Q853
유도전동기
2차입력
📄 2009.7 기출
✎ 유사
4극, 7.5kW, 200V, 60Hz 유도전동기의 2차 입력이 7950W일 때 토크·슬립 계산에 필요한 것은?
💡 해설 보기
직류기·유도기 특성 관계
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
동기와트(=2차입력)를 동기속도로 나눠 토크를 구합니다.
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
동기와트(=2차입력)를 동기속도로 나눠 토크를 구합니다.
Q856
유도전동기
슬립 음수
📄 2009.7 기출
3상 유도전동기 슬립 s<0인 경우에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
s<0은 유도발전기로 동작(전동기 아님).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
s<0은 유도발전기로 동작(전동기 아님).
Q865
유도전동기
농형 속도제어
📄 2009.5 기출
농형 유도전동기에 주로 사용되는 속도제어법은?
💡 해설 보기
VVVF(가변전압 가변주파수)
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
농형은 주파수·전압 제어.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
농형은 주파수·전압 제어.
Q866
유도전동기
출력
📄 2009.5 기출
8극 3상 유도전동기가 60Hz에서 864rpm으로 494N·m 토크를 낼 때 출력은 약 몇 kW인가?
💡 해설 보기
출력·입력
3상 \(P=\sqrt3\,V_lI_l\cos\theta\), 발전기 출력·전동기 입력을 역률 포함해 계산합니다.
풀이
\(P=T\omega=494\times\dfrac{2\pi\times864}{60}\approx44.7\,\text{kW}\).
3상 \(P=\sqrt3\,V_lI_l\cos\theta\), 발전기 출력·전동기 입력을 역률 포함해 계산합니다.
풀이
\(P=T\omega=494\times\dfrac{2\pi\times864}{60}\approx44.7\,\text{kW}\).
Q873
유도전동기
VVVF
📄 2009.5 기출
VVVF 제어방식에 가장 적당한 전동기는?
💡 해설 보기
VVVF(가변전압 가변주파수)
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
VVVF는 3상 농형 유도전동기 속도제어에 사용됩니다.
\(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\)에서 주파수를 바꿔 속도제어. 자속 일정 위해 \(V/f\) 일정 제어(인버터). 농형 유도기 속도제어의 대표.
풀이
VVVF는 3상 농형 유도전동기 속도제어에 사용됩니다.
Q875
유도전동기
원선도 지름
📄 2009.5 기출
유도전동기 원선도에서 원의 지름은? (1차 전압 E, 1차 환산 누설리액턴스 x)
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
원선도 지름 \(=\dfrac{E}{x}\).
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
원선도 지름 \(=\dfrac{E}{x}\).
Q892
유도전동기
분권 유사
📄 2009.3 기출
권선형 유도전동기와 직류 분권전동기의 유사점은?
💡 해설 보기
직류기 핵심
\(E=\dfrac{pZ\phi N}{60a}=k\phi N\)(중권 a=p·파권 a=2), 발전기 \(E=V+I_aR_a\)·전동기 \(E=V-I_aR_a\), 토크 \(T=k\phi I_a\), 정류 개선(보극·보상권선).
풀이
둘 다 속도변동이 작고 저항으로 속도제어가 가능합니다.
\(E=\dfrac{pZ\phi N}{60a}=k\phi N\)(중권 a=p·파권 a=2), 발전기 \(E=V+I_aR_a\)·전동기 \(E=V-I_aR_a\), 토크 \(T=k\phi I_a\), 정류 개선(보극·보상권선).
풀이
둘 다 속도변동이 작고 저항으로 속도제어가 가능합니다.
Q893
유도전동기
단상 기동
📄 2009.3 기출
단상 유도전동기 기동방법 중 기동토크가 가장 큰 것은?
💡 해설 보기
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
기동토크: 반발기동 > 콘덴서 > 분상 > 셰이딩.
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
기동토크: 반발기동 > 콘덴서 > 분상 > 셰이딩.
Q894
유도전동기
출력
📄 2009.3 기출
✎ 유사
60Hz, 8극 유도전동기가 873rpm에서 67kg·m 토크를 낼 때 출력은 약 몇 kW인가?
💡 해설 보기
출력·입력
3상 \(P=\sqrt3\,V_lI_l\cos\theta\), 발전기 출력·전동기 입력을 역률 포함해 계산합니다.
풀이
\(P=T\omega=67\times9.8\times\dfrac{2\pi\times873}{60}\approx60\,\text{kW}\).
3상 \(P=\sqrt3\,V_lI_l\cos\theta\), 발전기 출력·전동기 입력을 역률 포함해 계산합니다.
풀이
\(P=T\omega=67\times9.8\times\dfrac{2\pi\times873}{60}\approx60\,\text{kW}\).
Q898
유도전동기
기동토크
📄 2009.3 기출
3상 유도전동기에서 2차 저항을 증가시키면 기동토크는?
💡 해설 보기
기동토크
권선형은 2차저항으로 기동토크↑(비례추이). 단상유도기 기동토크는 2전동기설로 설명(정·역회전 자계 합성).
풀이
2차 저항 증가 → 비례추이로 기동토크 증가(일정 범위).
권선형은 2차저항으로 기동토크↑(비례추이). 단상유도기 기동토크는 2전동기설로 설명(정·역회전 자계 합성).
풀이
2차 저항 증가 → 비례추이로 기동토크 증가(일정 범위).
Q901
유도전동기
단상 기동법
📄 2008.7 기출
단상 유도전동기의 기동법이 <u>아닌</u> 것은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차 저항 기동은 3상 권선형 방식입니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
2차 저항 기동은 3상 권선형 방식입니다.
Q902
유도전동기
원선도
📄 2008.7 기출
유도전동기 원선도 작성에 필요한 시험으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 원선도(헤이랜드)
무부하·구속시험 자료로 원을 그려 전류·역률·효율·토크·출력을 도식적으로 구합니다.
풀이
원선도에는 무부하시험·구속시험·저항측정이 필요합니다.
무부하·구속시험 자료로 원을 그려 전류·역률·효율·토크·출력을 도식적으로 구합니다.
풀이
원선도에는 무부하시험·구속시험·저항측정이 필요합니다.
Q903
유도전동기
2차동손
📄 2008.7 기출
15kW 3상 유도전동기(기계손 350W, 전부하 슬립 3%)의 2차 동손은 약 몇 W인가?
💡 해설 보기
유도전동기 전력 분배
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]· \(P_2\):공극전력, \(P_{c2}=sP_2\):2차동손, \(P_o\):기계출력
2차동손은 슬립에 비례합니다.
풀이
\(P_2=\dfrac{15350}{0.97}\approx15825\)W, \(P_{c2}=sP_2\approx475\,\text{W}\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]· \(P_2\):공극전력, \(P_{c2}=sP_2\):2차동손, \(P_o\):기계출력
2차동손은 슬립에 비례합니다.
풀이
\(P_2=\dfrac{15350}{0.97}\approx15825\)W, \(P_{c2}=sP_2\approx475\,\text{W}\).
Q909
유도전동기
포트모터
📄 2008.7 기출
인견공장 포트모터의 속도제어법은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
포트모터는 주파수 제어로 속도를 조정합니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
포트모터는 주파수 제어로 속도를 조정합니다.
Q923
유도전동기
전전압 기동
📄 2008.5 기출
3상 유도전동기 전전압 기동에 대한 설명으로 옳지 <u>않은</u> 것은?
💡 해설 보기
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
전전압(직입) 기동은 기동전류가 큽니다.
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
전전압(직입) 기동은 기동전류가 큽니다.
Q926
유도전동기
출력변환
📄 2008.5 기출
3상 유도기에서 출력 변환식으로 옳은 것은? (2차입력 P₂, 슬립 s)
💡 해설 보기
전력변환 핵심
단상전파 \(V_d=0.9E\), 3상전파·6상반파 \(V_d=1.35E\), 위상제어 \(V_d\cos\alpha\), 맥동률(3상전파 최소), 역첨두전압 PIV, 인버터/컨버터/사이클로컨버터.
풀이
기계적 출력 \(P_0=(1-s)P_2\).
단상전파 \(V_d=0.9E\), 3상전파·6상반파 \(V_d=1.35E\), 위상제어 \(V_d\cos\alpha\), 맥동률(3상전파 최소), 역첨두전압 PIV, 인버터/컨버터/사이클로컨버터.
풀이
기계적 출력 \(P_0=(1-s)P_2\).
Q928
유도전동기
슬립
📄 2008.5 기출
200V, 60Hz, 6극, 10kW 3상 유도전동기의 전부하 회전수가 1152rpm일 때 슬립은?
💡 해설 보기
슬립 \(s\)
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(N_s=1200\), \(s=\dfrac{1200-1152}{1200}=0.04=4\%\).
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(N_s=1200\), \(s=\dfrac{1200-1152}{1200}=0.04=4\%\).
Q932
유도전동기
2차입력
📄 2008.5 기출
✎ 유사
4극, 7.5kW, 200V, 60Hz 유도전동기의 2차 입력이 7950W일 때 토크·효율 계산에 필요한 것은?
💡 해설 보기
직류기·유도기 특성 관계
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
토크 \(T=\dfrac{동기와트}{동기속도}\)로 구합니다.
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
토크 \(T=\dfrac{동기와트}{동기속도}\)로 구합니다.
Q950
유도전동기
토크
📄 2008.3 기출
✎ 유사
20HP, 4극, 60Hz 3상 유도전동기(전부하 슬립 4%)의 전부하 토크를 정하는 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 전부하 토크
\[ T=974\,\frac{P\,[\text{kW}]}{N},\qquad N=N_s(1-s),\ N_s=\frac{120f}{극수} \]
이 문제: \(N_s=\dfrac{120\times60}{4}=1800\,\text{rpm}\), \(N=1800(1-0.04)=1728\,\text{rpm}\), \(P=20\text{HP}\times0.746=14.9\text{kW}\)
\[ T=974\times\frac{14.9}{1728}\approx8.4\,\text{kg·m} \]
핵심 변수 — 출력과 회전수(동기속도·슬립으로 계산)만 알면 토크가 나옵니다.
\[ T=974\,\frac{P\,[\text{kW}]}{N},\qquad N=N_s(1-s),\ N_s=\frac{120f}{극수} \]
이 문제: \(N_s=\dfrac{120\times60}{4}=1800\,\text{rpm}\), \(N=1800(1-0.04)=1728\,\text{rpm}\), \(P=20\text{HP}\times0.746=14.9\text{kW}\)
\[ T=974\times\frac{14.9}{1728}\approx8.4\,\text{kg·m} \]
핵심 변수 — 출력과 회전수(동기속도·슬립으로 계산)만 알면 토크가 나옵니다.
Q951
유도전동기
2차동손
📄 2008.3 기출
15kW 3상 유도전동기(기계손 350W, 전부하 슬립 3%)의 2차 동손은 약 몇 W인가?
💡 해설 보기
유도전동기 전력 분배
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]· \(P_2\):공극전력, \(P_{c2}=sP_2\):2차동손, \(P_o\):기계출력
2차동손은 슬립에 비례합니다.
풀이
\(P_2=\dfrac{15350}{0.97}\approx15825\)W, \(P_{c2}=sP_2\approx475\,\text{W}\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]· \(P_2\):공극전력, \(P_{c2}=sP_2\):2차동손, \(P_o\):기계출력
2차동손은 슬립에 비례합니다.
풀이
\(P_2=\dfrac{15350}{0.97}\approx15825\)W, \(P_{c2}=sP_2\approx475\,\text{W}\).
Q952
유도전동기
회전자 주파수
📄 2008.3 기출
60Hz, 4극, 3상 권선형 유도전동기가 슬립 0.1로 회전할 때 회전자 주파수는 몇 Hz인가?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(f_2=sf=0.1\times60=6\,\text{Hz}\).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(f_2=sf=0.1\times60=6\,\text{Hz}\).
Q961
유도전동기
슬립
📄 2020.9 기출
50Hz, 4극 권선형 유도전동기가 전부하 1440rpm에서 회전할 때 슬립은? (동기 1500)
💡 해설 보기
슬립 \(s\)
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(N_s=1500\), \(s=\dfrac{1500-1440}{1500}=0.04=4\%\).
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(N_s=1500\), \(s=\dfrac{1500-1440}{1500}=0.04=4\%\).
Q969
유도전동기
직렬종속
📄 2020.9 기출
권선형 유도전동기 2대를 직렬종속으로 운전할 때 동기속도는?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
직렬종속 \(N_s=\dfrac{120f}{P_1+P_2}\)(극수 합).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
직렬종속 \(N_s=\dfrac{120f}{P_1+P_2}\)(극수 합).
Q974
유도전동기
회생
📄 2020.9 기출
✎ 유사
전력의 일부를 전원측에 반환할 수 있는 유도전동기의 속도제어법은?
💡 해설 보기
슬립전력 회수(2차 여자) 속도제어
유도전동기의 2차(회전자) 슬립전력 \(sP_2\)를 저항으로 열로 버리지 않고 회수하는 방식입니다. 슬립전력을 어디로 돌려주느냐로 나뉩니다:
• 세르비우스(정지 세르비우스): 슬립전력을 전기적으로 전원(계통)에 반환 ← ‘전원측 반환’
• 크레머: 슬립전력을 기계적 동력으로 바꿔 같은 축에 반환
→ 둘 다 슬립전력 회수 계열이며, 전원측에 전력을 반환하는 것은 정지 세르비우스 방식입니다. 보기 ③이 이 계열(크레머·정지 세르비우스)을 가리키므로 정답입니다.
오답 정리
• ① 1차 저항 · ② 2차 저항 — 저항으로 슬립전력을 열로 소비(회수·반환 없음)
• ④ 리액터 — 직렬 리액터로 전압을 낮추는 제어, 전원 반환과 무관
∴ 정답 ③ 크레머(정지 세르비우스).
유도전동기의 2차(회전자) 슬립전력 \(sP_2\)를 저항으로 열로 버리지 않고 회수하는 방식입니다. 슬립전력을 어디로 돌려주느냐로 나뉩니다:
• 세르비우스(정지 세르비우스): 슬립전력을 전기적으로 전원(계통)에 반환 ← ‘전원측 반환’
• 크레머: 슬립전력을 기계적 동력으로 바꿔 같은 축에 반환
→ 둘 다 슬립전력 회수 계열이며, 전원측에 전력을 반환하는 것은 정지 세르비우스 방식입니다. 보기 ③이 이 계열(크레머·정지 세르비우스)을 가리키므로 정답입니다.
오답 정리
• ① 1차 저항 · ② 2차 저항 — 저항으로 슬립전력을 열로 소비(회수·반환 없음)
• ④ 리액터 — 직렬 리액터로 전압을 낮추는 제어, 전원 반환과 무관
∴ 정답 ③ 크레머(정지 세르비우스).
Q985
유도전동기
안정운전
📄 2021.3 기출
유도전동기 안정 운전 조건은? (전동기토크 Tm, 부하토크 TL, 회전수 n)
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
교차점에서 \(\dfrac{dT_m}{dn}\lt \dfrac{dT_L}{dn}\)이면 안정.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
교차점에서 \(\dfrac{dT_m}{dn}\lt \dfrac{dT_L}{dn}\)이면 안정.
Q986
유도전동기
2차 저항
📄 2021.3 기출
3상 권선형 유도전동기 기동 시 2차측에 외부 가변저항을 넣는 이유는?
💡 해설 보기
직류기·유도기 특성 관계
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
2차 저항으로 기동토크를 키우고 기동전류를 줄입니다(비례추이).
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
2차 저항으로 기동토크를 키우고 기동전류를 줄입니다(비례추이).
Q990
유도전동기
슬립 관계
📄 2021.3 기출
슬립 s로 회전 중 2차 유기전압 E2s와 2차 주파수 f2s는?
💡 해설 보기
유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
\(E_{2s}=sE_2\), \(f_{2s}=sf_2\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
\(E_{2s}=sE_2\), \(f_{2s}=sf_2\).
Q999
유도전동기
슬립
📄 2021.3 기출
60Hz, 6극 권선형 유도전동기의 정격부하 회전수가 1140rpm일 때 슬립은?
💡 해설 보기
슬립 \(s\)
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(N_s=1200\), \(s=\dfrac{1200-1140}{1200}=0.05=5\%\).
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(N_s=1200\), \(s=\dfrac{1200-1140}{1200}=0.05=5\%\).
Q1004
유도전동기
회전수
📄 2021.5 기출
✎ 유사
50Hz, 12극 3상 유도전동기(정격출력 10HP)가 슬립 2%로 운전할 때 회전수는 약 몇 rpm인가?
💡 해설 보기
유도전동기 회전수
① 동기속도
\[ N_s=\frac{120f}{P}=\frac{120\times50}{12}=500\ \text{rpm} \]② 실제 회전수 (회전자는 동기속도보다 슬립 \(s\)만큼 느림)
\[ N=N_s(1-s)=500\times(1-0.02)=500\times0.98=490\ \text{rpm} \]※ 유도전동기는 회전자계(동기속도)보다 슬립 \(s\)만큼 느리게 돕니다(슬립이 없으면 토크가 0이라 부하를 못 끕니다). 출력값(10HP)은 회전수 계산에 직접 쓰이지 않고 슬립이 주어져야 합니다(여기서는 \(s=2\%\)).
※ 슬립이 클수록 회전수↓ — \(s=4\%\to480\), \(s=8\%\to460\) rpm.
① 동기속도
\[ N_s=\frac{120f}{P}=\frac{120\times50}{12}=500\ \text{rpm} \]② 실제 회전수 (회전자는 동기속도보다 슬립 \(s\)만큼 느림)
\[ N=N_s(1-s)=500\times(1-0.02)=500\times0.98=490\ \text{rpm} \]※ 유도전동기는 회전자계(동기속도)보다 슬립 \(s\)만큼 느리게 돕니다(슬립이 없으면 토크가 0이라 부하를 못 끕니다). 출력값(10HP)은 회전수 계산에 직접 쓰이지 않고 슬립이 주어져야 합니다(여기서는 \(s=2\%\)).
※ 슬립이 클수록 회전수↓ — \(s=4\%\to480\), \(s=8\%\to460\) rpm.
Q1016
유도전동기
기동보상기
📄 2021.5 기출
✎ 유사
전전압 기동토크가 전부하의 1.8배인 농형전동기를 기동보상기로 전전압의 √(1/3)에서 기동하면 기동토크는?
💡 해설 보기
기동보상기
단권변압기로 기동 시 전압을 낮춰 기동전류를 억제(전압 \(a\)배면 전류·토크 \(a^2\)배). 대형 농형 유도기 기동에 사용.
풀이
토크 \(\propto V^2\): \(1.8\times\frac13=0.6\)배.
단권변압기로 기동 시 전압을 낮춰 기동전류를 억제(전압 \(a\)배면 전류·토크 \(a^2\)배). 대형 농형 유도기 기동에 사용.
풀이
토크 \(\propto V^2\): \(1.8\times\frac13=0.6\)배.
Q1019
유도전동기
전부하전류
📄 2021.5 기출
10kW, 3상, 380V 유도전동기의 전부하 전류는 약 몇 A인가? (효율 85%, 역률 85%)
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(I=\dfrac{P}{\sqrt3 V\eta\cos\theta}=\dfrac{10000}{\sqrt3\times380\times0.85\times0.85}\approx22.3\,\text{A}\).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(I=\dfrac{P}{\sqrt3 V\eta\cos\theta}=\dfrac{10000}{\sqrt3\times380\times0.85\times0.85}\approx22.3\,\text{A}\).
Q1025
유도전동기
2차주파수
📄 2021.8 기출
4극, 60Hz 유도전동기가 1725rpm으로 회전할 때 2차 기전력 주파수는 몇 Hz인가?
💡 해설 보기
동기속도·2차주파수
\[ N_s=\frac{120f}{P},\qquad f_2=sf \]· \(P\):극수, \(s\):슬립. 회전자계 속도와 회전자 주파수입니다.
풀이
\(N_s=1800\), \(s=\frac{75}{1800}=0.0417\), \(f_2=sf=2.5\,\text{Hz}\).
\[ N_s=\frac{120f}{P},\qquad f_2=sf \]· \(P\):극수, \(s\):슬립. 회전자계 속도와 회전자 주파수입니다.
풀이
\(N_s=1800\), \(s=\frac{75}{1800}=0.0417\), \(f_2=sf=2.5\,\text{Hz}\).
Q1027
유도전동기
슬립 측정
📄 2021.8 기출
유도전동기 슬립 측정법이 <u>아닌</u> 것은?
💡 해설 보기
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
프로니 브레이크는 토크 측정법입니다.
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
프로니 브레이크는 토크 측정법입니다.
Q1032
유도전동기
고조파
📄 2021.8 기출
3상 유도전동기에서 고조파 회전자계가 기본파와 역방향인 고조파는?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
제5고조파는 역상(역방향)입니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
제5고조파는 역상(역방향)입니다.
Q1037
유도전동기
크레머
📄 2021.8 기출
권선형 유도전동기 2차 여자법 중 2차 전력을 동력으로 바꿔 직류전동기에 가하는 방식은?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
슬립전력을 기계동력으로 회수하는 크레머 방식.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
슬립전력을 기계동력으로 회수하는 크레머 방식.
Q1046
유도전동기
비례추이
📄 2022.3 기출
비례추이를 하는 전동기는?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
2차 저항을 조정하는 권선형 유도전동기.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
2차 저항을 조정하는 권선형 유도전동기.
Q1051
유도전동기
토크
📄 2022.3 기출
유도전동기 1극 자속 φ, 2차 유효전류 I₂cosθ₂, 토크 τ의 관계는?
💡 해설 보기
유도전동기 토크의 기본 관계 (그림)
회전자계의 자속 φ가 회전자(2차) 도체의 전류와 상호작용해 힘(토크)을 냅니다. 직류기 토크 \(T\propto\phi I_a\)와 같은 원리이며, 유도기에서는 2차 전류 중 기전력과 동상인 유효분 \(I_2\cos\theta_2\)만 토크를 만듭니다:
\[ \tau = k\,\phi\,I_2\cos\theta_2 \ \Rightarrow\ \tau\propto\phi\,I_2\cos\theta_2 \]왜 \(\cos\theta_2\)? 2차 전류 \(I_2\)는 2차 기전력 \(E_2\)보다 \(\theta_2\)만큼 뒤집니다. 이 중 \(E_2\)와 동상 성분(유효분) \(I_2\cos\theta_2\)만 유효 회전력에 기여하고, 직각 성분(무효분)은 토크를 내지 못합니다(그림의 초록 성분).
전압과의 관계: \(\phi\propto V,\ I_2\propto V\)이므로 \(\tau\propto V^2\) (토크는 전압 제곱에 비례).
오답 정리
• ② \(\phi/I_2\) · ③ \(1/\phi I_2\) — 전류가 커지면 토크가 준다는 잘못된 관계
• ④ \(\phi^2\) — 2차 전류와 무관하게 표현
∴ 정답 ① \(\tau\propto\phi I_2\cos\theta_2\).
회전자계의 자속 φ가 회전자(2차) 도체의 전류와 상호작용해 힘(토크)을 냅니다. 직류기 토크 \(T\propto\phi I_a\)와 같은 원리이며, 유도기에서는 2차 전류 중 기전력과 동상인 유효분 \(I_2\cos\theta_2\)만 토크를 만듭니다:
\[ \tau = k\,\phi\,I_2\cos\theta_2 \ \Rightarrow\ \tau\propto\phi\,I_2\cos\theta_2 \]왜 \(\cos\theta_2\)? 2차 전류 \(I_2\)는 2차 기전력 \(E_2\)보다 \(\theta_2\)만큼 뒤집니다. 이 중 \(E_2\)와 동상 성분(유효분) \(I_2\cos\theta_2\)만 유효 회전력에 기여하고, 직각 성분(무효분)은 토크를 내지 못합니다(그림의 초록 성분).
전압과의 관계: \(\phi\propto V,\ I_2\propto V\)이므로 \(\tau\propto V^2\) (토크는 전압 제곱에 비례).
오답 정리
• ② \(\phi/I_2\) · ③ \(1/\phi I_2\) — 전류가 커지면 토크가 준다는 잘못된 관계
• ④ \(\phi^2\) — 2차 전류와 무관하게 표현
∴ 정답 ① \(\tau\propto\phi I_2\cos\theta_2\).
Q1052
유도전동기
슬립 기전력
📄 2022.3 기출
✎ 유사
슬립 s로 회전 중 실효 권수비 α일 때 고정자 기전력 E₁과 회전자 기전력의 관계는?
💡 해설 보기
유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
\(E_{2s}=sE_2=\dfrac{sE_1}{\alpha}\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
\(E_{2s}=sE_2=\dfrac{sE_1}{\alpha}\).
Q1055
유도전동기
기계적 출력
📄 2022.3 기출
3상 유도기의 기계적 출력 Po에 대한 변환식은? (2차입력 P₂, 2차동손 Pc2, 슬립 s)
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(P_o=(1-s)P_2=P_2-P_{c2}\).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
\(P_o=(1-s)P_2=P_2-P_{c2}\).
Q1064
유도전동기
비례추이
📄 2022.4 기출
슬립 st에서 최대토크를 내는 유도전동기의 2차 저항이 r₂일 때 최대토크 발생 조건은?
💡 해설 보기
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이 \(\dfrac{r_2}{s_t}=\dfrac{r_2+R}{s_t'}\)로 저항에 비례해 이동.
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
비례추이 \(\dfrac{r_2}{s_t}=\dfrac{r_2+R}{s_t'}\)로 저항에 비례해 이동.
Q1067
유도전동기
전압변동
📄 2022.4 기출
✎ 유사
380V, 60Hz, 4극, 10kW 유도전동기(전부하 슬립 4%)의 전압을 10% 낮추면 슬립·토크는?
💡 해설 보기
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
토크 \(\propto V^2\)로 전압 감소 시 토크 감소, 슬립 증가.
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
토크 \(\propto V^2\)로 전압 감소 시 토크 감소, 슬립 증가.
Q1068
유도전동기
최대토크
📄 2022.4 기출
3상 권선형 유도전동기 기동 시 2차 저항을 2배로 하면 최대토크는?
💡 해설 보기
유도전동기 최대토크
최대토크는 2차저항과 무관하게 일정하고, 발생 슬립은 \(s_{mT}=\dfrac{r_2}{x_2}\)입니다. 2차저항을 키우면 최대토크 슬립이 커집니다(비례추이).
풀이
최대토크는 2차 저항과 무관 → 변하지 않음(슬립만 이동).
최대토크는 2차저항과 무관하게 일정하고, 발생 슬립은 \(s_{mT}=\dfrac{r_2}{x_2}\)입니다. 2차저항을 키우면 최대토크 슬립이 커집니다(비례추이).
풀이
최대토크는 2차 저항과 무관 → 변하지 않음(슬립만 이동).
Q1079
유도전동기
특성
📄 2022.4 기출
일반적인 3상 유도전동기에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
기기 특성
부하 변화에 따른 전압·속도·토크·효율의 관계를 나타냅니다. 각 기기의 결선·여자방식에 따른 고유 특성으로 보기를 판단합니다.
풀이
무부하 슬립은 0에 가깝습니다(1이 아님).
부하 변화에 따른 전압·속도·토크·효율의 관계를 나타냅니다. 각 기기의 결선·여자방식에 따른 고유 특성으로 보기를 판단합니다.
풀이
무부하 슬립은 0에 가깝습니다(1이 아님).
🧮 공학계산기
0
계산 기록
SI ×10ⁿ