15kW, 60Hz, 4극 3상 유도전동기의 동기속도[rpm]는?
①
1200
②
1500
③
1800
★ 정답
④
3600
💡 해설 보기
동기속도 \(N_s=\dfrac{120f}{P}\)
\[ N_s=\frac{120\times60}{4}=1800\,\text{rpm} \]극수가 많을수록 느려집니다(회전속도 \(N=N_s(1-s)\)).
보호계전기 구성요소의 기본원리에 속하지 <u>않는</u> 것은?
①
전자 흡인
②
전자 유도
③
정지형 스위칭 회로
④
광전관
★ 정답
💡 해설 보기
계전기 동작원리
전자흡인형·전자유도(유도원판)형·정지형(반도체) 등이 있습니다. 광전관은 계전기 동작원리가 아닙니다.
계자 철심에 잔류자기가 없어도 발전되는 직류기는?
①
직권기
②
타여자기
★ 정답
③
분권기
④
복권기
💡 해설 보기
타여자기
계자를 외부 전원으로 여자하므로 잔류자기와 무관하게 발전합니다. 자여자기(분권·직권·복권)는 잔류자기가 있어야 전압이 확립됩니다.
동기전동기의 용도가 <u>아닌</u> 것은?
①
크레인
★ 정답
②
분쇄기
③
압축기
④
송풍기
💡 해설 보기
동기전동기 용도
일정속도·역률개선이 필요한 분쇄기·압축기·송풍기 등 대형 저속부하에 적합. 잦은 기동·정지와 부하변동이 큰 크레인에는 부적합합니다.
3상 전압조정기의 원리는 무엇을 응용한 것인가?
①
3상 동기발전기
②
3상 변압기
③
3상 유도전동기
★ 정답
④
3상 교류정류자전동기
💡 해설 보기
3상 유도전압조정기
1·2차 권선의 상대 위치를 회전시켜 전압을 연속 조정 — 3상 유도전동기(회전자계) 원리를 응용합니다.
8극 60Hz 500kW 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 2.5%일 때 회전수[rps]는?
①
877
②
900
③
14.6
★ 정답
④
15.0
💡 해설 보기
\(N=N_s(1-s)\)
\(N_s=\dfrac{120\times60}{8}=900\)rpm \(=15\)rps.
\(N=15(1-0.025)=14.625\approx14.6\)rps.
동기발전기의 여자방식이 <u>아닌</u> 것은?
①
직류여자기방식
②
브러시리스 여자방식
③
정류기 여자방식
④
회전계자방식
★ 정답
💡 해설 보기
여자방식 vs 구조
여자방식에는 직류여자기·정류기·브러시리스가 있습니다. 회전계자방식은 발전기 ‘구조’(계자가 회전)이지 여자방식이 아닙니다.
2방향성 3단자 사이리스터는?
①
SCR
②
SSS
③
SCS
④
TRIAC
★ 정답
💡 해설 보기
TRIAC
양방향(2방향)으로 도통하는 3단자 소자로 교류 위상제어에 씁니다. SCR은 단방향 3단자, SSS는 2방향 2단자입니다.
전압변동률이 작은 동기발전기의 특징은?
①
동기리액턴스가 크다
②
전기자 반작용이 크다
③
단락비가 크다
★ 정답
④
값이 싸다
💡 해설 보기
단락비가 큰 기계(철기계)
\(K_s=100/\%Z_s\)가 크면 동기리액턴스가 작아 전압변동률이 작고 안정도가 높습니다(대신 크고 무거움).
직류기에서 불꽃 없는 정류를 얻는 가장 유효한 방법은?
①
탄소브러시와 보상권선
②
보극과 탄소브러시
③
자기포화와 브러시 이동
④
보극과 보상권선
★ 정답
💡 해설 보기
보극 + 보상권선
보극은 정류코일의 리액턴스전압을 상쇄하고, 보상권선은 전기자 반작용을 상쇄합니다. 둘을 함께 쓰면 정류가 가장 양호합니다.
극수 8, 도체 400, 단중 파권, 극당 자속 0.01Wb인 직류발전기가 600rpm일 때 기전력[V]은?
①
130
②
160
★ 정답
③
180
④
200
💡 해설 보기
\(E=\dfrac{pZ\phi N}{60a}\), 파권 a=2
\[ E=\frac{8\times400\times0.01\times600}{60\times2}=\frac{19200}{120}=160\,\text{V} \]
고정자 회전자계가 매초 100회전, 회전자가 매초 95회전일 때 회전자 도체 유기 기전력의 주파수[Hz]는?
💡 해설 보기
\(f_2=s\,f\)
슬립 \(s=\dfrac{100-95}{100}=0.05\). 고정자 자계의 초당 회전이 곧 동기주파수이므로 회전자 유기주파수 \(=100-95=5\)Hz.
전압변동률이 역률100%에서 2%, 역률80%에서 3%인 변압기의 최대 전압변동률[%]은?
①
2.0
②
2.5
③
3.0
④
3.07
★ 정답
💡 해설 보기
\(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\)
역률1: \(\varepsilon=p=2\). 역률0.8: \(2\times0.8+q\times0.6=3\Rightarrow q=2.33\).
최대 \(\varepsilon_{max}=\sqrt{p^2+q^2}=\sqrt{4+5.44}\approx3.07\%\).
단상변압기 3대를 Δ-Δ 결선 운전 중 1대 고장 시 V결선하면 출력은 3대 정격의 몇 %인가?
①
57.7
★ 정답
②
66.7
③
86.6
④
100
💡 해설 보기
V결선 출력비
\[ \frac{P_V}{P_\Delta}=\frac{\sqrt3 P_1}{3P_1}=\frac{1}{\sqrt3}\approx57.7\% \]변압기 이용률은 0.866입니다.
권선형 유도전동기의 2차 저항을 크게 하면 나타나는 현상은?
①
기동토크가 감소한다
②
기동토크가 증가한다
★ 정답
③
최대토크가 증가한다
④
동기속도가 커진다
💡 해설 보기
비례추이
2차 저항을 크게 하면 최대토크 발생 슬립이 커져 기동토크가 증가합니다(최대토크 값은 불변). 기동전류 억제·속도제어에 이용.
회전변류기의 직류측 전압을 조정하는 방법이 <u>아닌</u> 것은?
①
동기승압기 사용
②
유도전압조정기 사용
③
직렬 리액턴스 사용
④
여자전류 조정
★ 정답
💡 해설 보기
여자전류는 역률(위상) 조정
직류측 전압조정은 동기승압기·유도전압조정기·직렬리액턴스로 합니다. 여자전류 조정은 교류측 역률을 바꿀 뿐 직류전압 조정법이 아닙니다.
3300V 60Hz에서 와류손 360W인 변압기를 2750V 50Hz에서 쓸 때 와류손[W]은?
①
432
②
330
③
300
④
250
★ 정답
💡 해설 보기
와류손 \(P_e\propto (f B_m)^2\propto V^2\)
\(B_m\propto V/f\)이므로 \(fB_m\propto V\), \(P_e\propto V^2\).
\[ P_e'=360\times\Big(\frac{2750}{3300}\Big)^2=360\times0.694\approx250\,\text{W} \]
단권변압기에 대한 설명으로 옳지 <u>않은</u> 것은?
①
1·2차 권선의 일부를 공유한다
②
동량·손실이 적어 경제적이다
③
1·2차가 전기적으로 절연된다
★ 정답
④
누설임피던스가 작아 단락전류가 크다
💡 해설 보기
단권변압기
권선 일부를 공유하므로 소형·경제적이지만, 1·2차가 전기적으로 절연되지 않습니다(공통 권선). 따라서 ③이 틀립니다.
피크 역전압(PIV) 5000V 소자로 3상 브리지 정류 시 얻는 무부하 직류전압(평균)[V]은?
①
2388
②
3183
③
4775
★ 정답
④
1591
💡 해설 보기
3상 브리지
PIV \(=\sqrt2\,V_{LL}\Rightarrow V_{LL}=\dfrac{5000}{\sqrt2}=3536\)V.
\(V_d=1.35\,V_{LL}=1.35\times3536\approx4775\)V.
동기발전기의 돌발(순간)단락전류를 주로 제한하는 것은?
①
동기 리액턴스
②
누설 리액턴스
★ 정답
③
권선 저항
④
역상 리액턴스
💡 해설 보기
돌발단락 → 누설리액턴스
단락 순간에는 전기자 반작용이 미처 작용하지 못해 누설리액턴스(초기 과도리액턴스)가 전류를 제한합니다. 지속단락은 동기리액턴스가 제한.
전압을 일정하게 유지하는 데 이용되는 다이오드는?
①
정류용 다이오드
②
바랙터 다이오드
③
바리스터 다이오드
④
제너 다이오드
★ 정답
💡 해설 보기
제너 다이오드
역방향 항복영역에서 전압이 거의 일정하게 유지되어 정전압(기준전압)에 사용합니다.
동기임피던스와 단락비의 관계로 옳은 것은?
①
\(Z_s[\text{p.u}]=단락비\)
②
\(Z_s[\text{p.u}]=\dfrac{1}{단락비}\)
★ 정답
③
단락비 \(=\%Z_s\)
④
무관하다
💡 해설 보기
단락비와 %동기임피던스
\[ K_s=\frac{100}{\%Z_s}=\frac{1}{Z_s[\text{p.u}]} \]즉 \(Z_s[\text{p.u}]=\dfrac{1}{K_s}\). 단락비가 크면 동기임피던스가 작습니다.
직권계자 0.2Ω, 전기자 0.3Ω 직권전동기에 200V 인가 시 부하전류 20A였다(기계정수 3.0). 이때 속도[rpm]는?
①
1140
②
1560
③
1710
★ 정답
④
1930
💡 해설 보기
직권전동기 속도
역기전력 \(E=V-I(R_a+R_{se})=200-20(0.3+0.2)=190\)V.
속도는 \(N=k\dfrac{E}{\phi}\)에 기계정수·자속을 반영해 약 1710rpm이 됩니다(직권은 \(\phi\propto I\)).
변압기의 냉각방식이 <u>아닌</u> 것은?
①
유입자냉식
②
유입풍냉식
③
건식
④
반환부하식
★ 정답
💡 해설 보기
냉각방식
유입자냉·유입풍냉·유입수냉·건식·송유식 등이 있습니다. 반환부하법은 냉각이 아니라 온도상승 시험법입니다.
3상 유도전동기로 직류 분권발전기를 구동 중, 유도기 3선 중 2선을 바꿔 역회전시키면 분권발전기 전압은?
①
전압이 0이 된다
★ 정답
②
과전압이 유도된다
③
극성이 반대로 확립된다
④
변화 없다
💡 해설 보기
분권발전기 역회전
역회전하면 전기자 기전력 방향이 반대가 되어 잔류자기와 상쇄, 전압이 확립되지 못해 전압이 0이 됩니다(계자 재접속 필요).
동기발전기의 %동기임피던스가 83%일 때 단락비는?
①
1.0
②
1.1
③
1.2
★ 정답
④
1.3
💡 해설 보기
\(K_s=\dfrac{100}{\%Z_s}\)
\[ K_s=\frac{100}{83}\approx1.2 \]
직류전동기의 규약효율 정의로 옳은 것은?
①
\(\dfrac{출력}{출력+손실}\)
②
\(\dfrac{입력-손실}{입력}\)
★ 정답
③
\(\dfrac{출력}{입력}\)
④
\(\dfrac{입력}{출력}\)
💡 해설 보기
규약효율
전동기(입력 기준): \(\eta=\dfrac{입력-손실}{입력}\). 발전기(출력 기준): \(\dfrac{출력}{출력+손실}\).
병렬운전하는 두 3상 동기발전기에서 무효순환전류가 흐르는 경우는?
①
기전력(계자전류) 크기가 다를 때
★ 정답
②
부하가 변할 때
③
주파수가 같을 때
④
파형이 같을 때
💡 해설 보기
무효순환전류
두 발전기의 기전력 크기가 다르면(계자전류 차이) 그 차를 메우려 무효(횡)순환전류가 흐릅니다. 위상차는 유효(동기화)전류.
직류기의 철손에 관한 설명으로 옳지 <u>않은</u> 것은?
①
철손에는 풍손·와전류손·저항손이 있다
★ 정답
②
규소강판으로 철손을 줄인다
③
규소를 넣으면 히스테리시스손이 감소한다
④
성층철심으로 와전류손을 줄인다
💡 해설 보기
철손 구성
철손은 히스테리시스손 + 와전류손입니다. 풍손·저항손은 철손이 아니라 각각 기계손·동손이므로 ①이 틀립니다.
부하용량 6600kVA, 전압조정 6600±660V인 3상 유도전압조정기의 용량[kVA]은?
①
6000
②
3000
③
1500
④
660
★ 정답
💡 해설 보기
조정기 자기용량
승압분만큼만 필요: \(\dfrac{조정전압}{선로전압}\times부하 \approx \dfrac{660}{6600}\times6600\approx660\)kVA.
정격 1000kVA 단상변압기 2대(%임피던스 8%, 9%)를 병렬운전할 때 걸 수 있는 부하[kVA]는?
①
2100
②
2200
③
1889
★ 정답
④
2125
💡 해설 보기
부하분담은 %Z에 반비례
%Z 작은 8% 변압기가 먼저 정격 도달. 그때 9% 변압기는 \(1000\times\dfrac{8}{9}=889\)kVA.
총 \(1000+889=1889\)kVA.
단상 전파 정류회로의 직류(평균)전압은 교류 실효값 \(E\)의 몇 배인가?
①
0.45E
②
0.9E
★ 정답
③
1.35E
④
1.11E
💡 해설 보기
단상 전파
\[ V_d=\frac{2\sqrt2}{\pi}E\approx0.9E \]단상 반파는 \(0.45E\), 3상 전파는 \(1.35E\).
정류회로의 맥동률이 가장 작은(평활한) 것은?
①
단상 반파
②
단상 전파
③
3상 반파
④
3상 전파
★ 정답
💡 해설 보기
맥동률 비교
단상반파(121%) > 단상전파(48%) > 3상반파(17%) > 3상전파(4%). 상수·펄스수가 많을수록 맥동이 작습니다.
단상 전파제어(SCR, RL부하 R=X)에서 점호각 제어범위는?
①
\(0\le\alpha\le\pi\)
②
\(\alpha=\pi/4\)만
③
부하각 이상 \(\pi\)까지
★ 정답
④
제어 불가
💡 해설 보기
유도성 부하 제어범위
RL부하(\(R=X\), 부하각 45°)에서는 전류가 부하각 이후 흐르므로 제어각은 부하각(≈45°)부터 \(\pi\)까지 유효합니다.
2200V, 무부하전류 0.088A, 철손 110W인 변압기의 자화전류[A]는?
①
약 0.05
②
약 0.038
③
약 0.0724
★ 정답
④
약 0.088
💡 해설 보기
여자전류 분해
철손전류 \(I_e=\dfrac{P_i}{V}=\dfrac{110}{2200}=0.05\)A.
자화전류 \(I_m=\sqrt{I_0^2-I_e^2}=\sqrt{0.088^2-0.05^2}\approx0.0724\)A.
변압기 권선을 건조하는 방법이 <u>아닌</u> 것은?
①
진공법
②
단락법
③
반환부하법
★ 정답
④
열풍법
💡 해설 보기
건조법
진공법·단락법·열풍법 등으로 습기를 제거합니다. 반환부하법은 온도상승 시험법이지 건조법이 아닙니다.
유도전동기에 직결된 전기동력계의 부하전류를 늘리면 전동기 속도는?
①
증가한다
②
감소한다
★ 정답
③
변함없다
④
동기속도로 된다
💡 해설 보기
부하 증가 → 속도 감소
동력계 부하(제동토크)를 키우면 슬립이 커져 유도전동기 속도가 감소합니다.
동기전동기의 여자전류를 증가(과여자)시키면?
①
전기자전류 위상이 앞선다(진상)
★ 정답
②
난조가 생긴다
③
토크가 증가한다
④
속도가 증가한다
💡 해설 보기
과여자 → 진상
V곡선에서 과여자면 전기자전류가 진상(앞선 역률)이 되어 콘덴서처럼 작용(위상특성). 계자로 역률을 조정합니다.
누설변압기의 특성은?
①
수하 특성(정전류)
★ 정답
②
정전압 특성
③
저저항 특성
④
저임피던스 특성
💡 해설 보기
누설변압기
누설리액턴스가 커서 부하전류가 늘면 전압이 크게 떨어지는 수하(정전류) 특성. 용접기·방전등 안정기에 사용.
지름 28cm 벨트풀리가 1140rpm으로 20kW를 전달할 때 벨트에 작용하는 힘[kg]은?
①
약 122
★ 정답
②
약 168
③
약 212
④
약 234
💡 해설 보기
\(F=P/v\)
주속 \(v=\pi DN/60=\pi\times0.28\times1140/60\approx16.7\)m/s.
\(F=\dfrac{20000}{16.7}\approx1197\text{N}\approx122\text{kg}\).
권수비 25(1차 5000V/2차 200V)인 변압기의 2차 전류가 20A일 때 1차 전류[A]는?
💡 해설 보기
권수비와 전류
\[ \frac{I_1}{I_2}=\frac{N_2}{N_1}=\frac{1}{a} \]\(a=25\)이면 \(I_1=\dfrac{I_2}{25}=\dfrac{20}{25}=0.8\)A.
손실이 \(a+bI^2\)인 직류발전기가 최대효율이 되는 전류는?
①
\(\dfrac{a}{b}\)
②
\(\dfrac{b}{a}\)
③
\(\sqrt{\dfrac{a}{b}}\)
★ 정답
④
\(\sqrt{\dfrac{b}{a}}\)
💡 해설 보기
최대효율 조건
고정손 \(a\) = 가변손 \(bI^2\)일 때 최대효율:
\[ a=bI^2\ \Rightarrow\ I=\sqrt{\frac{a}{b}} \]
기중차단기와 배선용차단기의 단락·과전류 보호방식이 <u>아닌</u> 것은?
①
전용량 차단방식
②
캐스케이드 차단방식
③
선택 차단방식
④
공진 차단방식
★ 정답
💡 해설 보기
보호협조 방식
전용량·캐스케이드·선택·한류 차단방식이 있습니다. 공진 차단방식은 없는 용어입니다.
변압기 규약효율 산출의 기본요건이 <u>아닌</u> 것은?
①
파형은 정현파 기준
②
지정 없으면 역률 100% 기준
③
손실은 부하손+무부하손
④
주파수는 고려하지 않는다
★ 정답
💡 해설 보기
규약효율 요건
정현파·역률 100%(지정 없을 시)·손실=부하손+무부하손을 기준으로 합니다. 주파수(철손에 영향)를 고려하지 않는다는 틀립니다.
동기발전기에서 앞선(진상) 전류가 흐를 때의 전기자 반작용은?
①
감자작용
②
증자작용
★ 정답
③
교차 자화작용
④
작용 없음
💡 해설 보기
진상전류 → 증자
동기발전기에서 진상(앞선) 전류는 주자속을 증가(증자)시킵니다. 지상전류는 감자, 저항(동상)부하는 교차작용.
동기발전기 단자 부근에서 단락이 일어나면 단락전류는?
①
계속 증가
②
즉시 정지
③
일정한 큰 전류
④
처음 큰 전류에서 점차 감소
★ 정답
💡 해설 보기
돌발단락전류
초기에는 누설리액턴스만 제한해 매우 큰 전류가 흐르나, 전기자 반작용이 작용하며 점차 지속단락전류로 감소합니다.
유도전동기에서 2차 전류 \(I_2\)를 1차로 환산한 \(I_2'\)는? (권수비 \(\alpha\), 상수비 \(\beta\))
①
\(\dfrac{I_2}{\alpha\beta}\)
★ 정답
②
\(\alpha\beta I_2\)
③
\(\dfrac{\alpha}{\beta}I_2\)
④
\(\beta I_2\)
💡 해설 보기
2차 전류 환산
\[ I_2'=\frac{I_2}{\alpha\beta} \]전압은 \(\alpha\)배, 임피던스는 \(\alpha^2\beta\)배로 환산됩니다.
극수 8, 도체 600, 중권, 800rpm에서 유기기전력 110V인 분권발전기의 매극 자속[Wb]은?
①
0.0413
②
0.0238
③
0.0138
★ 정답
④
0.0688
💡 해설 보기
\(E=\dfrac{pZ\phi N}{60a}\), 중권 a=p=8
\[ \phi=\frac{E\cdot60\cdot a}{pZN}=\frac{110\times60\times8}{8\times600\times800}\approx0.0138\,\text{Wb} \]
동기발전기의 회전자 여자에 브러시·슬립링을 없앤 방식은?
①
직류여자기방식
②
브러시리스 여자방식
★ 정답
③
정지형 여자방식
④
2차 여자방식
💡 해설 보기
브러시리스 여자
회전정류기를 이용해 브러시·슬립링 없이 계자에 직류를 공급합니다. 보수 용이·신뢰도 향상.
동기발전기에 유기기전력보다 90° 뒤진(지상) 전기자전류가 흐를 때의 반작용은?
①
교차 자화작용
②
증자작용
③
자기여자작용
④
감자작용
★ 정답
💡 해설 보기
지상전류 → 감자
90° 뒤진 전류는 주자속을 감소(감자)시킵니다. 진상은 증자, 동상(저항)은 교차작용.
6극, 단중 파권, 도체 250, 1200rpm에서 유기기전력 600V인 직류발전기의 매극 자속[Wb]은?
①
0.019
②
0.002
③
0.04
★ 정답
④
0.4
💡 해설 보기
파권 a=2
\[ \phi=\frac{E\cdot60\cdot a}{pZN}=\frac{600\times60\times2}{6\times250\times1200}=0.04\,\text{Wb} \]
변압기 콘서베이터의 용도는?
①
통풍
②
변압유의 열화 방지
★ 정답
③
강제순환
④
코로나 방지
💡 해설 보기
콘서베이터
유면 변동을 흡수하고 공기 접촉을 줄여 절연유의 산화·열화를 방지합니다.
권선형 유도전동기에서 게르게스(Görges) 현상이 생기는 슬립은 대략?
①
0.25
②
0.5
★ 정답
③
0.7
④
0.8
💡 해설 보기
게르게스 현상
2차 회로 한 상 단선 시 슬립 0.5 부근에서 속도가 정체(더 이상 가속 안 됨)되는 현상입니다.
3상 유도전압조정기의 동작원리는?
①
회전자계에 의한 유도작용
★ 정답
②
교번자계
③
정류작용
④
전자유도 없이 기계적 접점
💡 해설 보기
3상 IVR
1·2차 권선의 상대 위치를 바꿔 회전자계의 유도작용으로 전압을 연속 조정합니다(3상 유도전동기 원리).
100kW, 230V 자여자 분권발전기(전기자저항 0.05Ω, 계자저항 57.5Ω)의 전부하 유기전압[V]은?
①
약 232
②
약 242
③
약 252
★ 정답
④
약 262
💡 해설 보기
\(E=V+I_aR_a\)
부하전류 \(I=\dfrac{100000}{230}=435\)A, 계자 \(I_f=\dfrac{230}{57.5}=4\)A → \(I_a=439\)A.
\(E=230+439\times0.05\approx252\)V.
동기조상기의 여자전류를 줄이면(부족여자) 어떻게 작용하는가?
①
콘덴서로 작용
②
리액터로 작용
★ 정답
③
진상전류
④
저항손 보상
💡 해설 보기
부족여자 → 리액터
동기조상기는 부족여자면 지상(리액터), 과여자면 진상(콘덴서)으로 작용해 무효전력을 양방향 조정합니다.
3상 유도전동기에서 제5고조파 기자력의 회전방향·속도는 기본파에 대해?
①
같은 방향·5배 속도
②
역방향·5배 속도
③
같은 방향·1/5 속도
④
역방향·1/5 속도
★ 정답
💡 해설 보기
고조파 회전자계
제5고조파는 기본파와 역방향, 1/5 속도로 회전. 제7고조파는 같은 방향 1/7 속도. 제3고조파는 회전자계를 만들지 않음.
정류회로 부하전압 200V, 맥동률 4%일 때 포함된 교류분[V]은?
💡 해설 보기
교류분 = 맥동률 × 직류전압
\[ V_{ac}=0.04\times200=8\,\text{V} \]
서보모터가 갖추어야 할 조건이 <u>아닌</u> 것은?
①
기동토크가 클 것
②
회전자 관성이 클 것
★ 정답
③
응답이 빠를 것
④
기동·정지·역전이 원활할 것
💡 해설 보기
서보모터 조건
큰 기동토크·빠른 응답·원활한 정역회전이 필요하며, 관성은 작아야 응답이 빠릅니다. ‘관성이 클 것’은 틀립니다.
사이리스터의 래칭(latching)전류에 대한 설명으로 옳은 것은?
①
게이트 개방 시 흐르는 누설전류
②
턴온 직후 도통 상태를 유지하는 데 필요한 최소 순시전류
★ 정답
③
턴오프 유지 최소전류
④
항복전압
💡 해설 보기
래칭전류
사이리스터가 게이트 신호로 턴온된 직후 도통을 유지하기 위해 필요한 최소 애노드 전류입니다. 유지전류(holding)보다 큽니다.
극수 8, 중권, 도체수 960, 매극자속 0.04Wb, 400rpm 직류기의 유기기전력[V]은?
①
625
②
425
③
327
④
256
★ 정답
💡 해설 보기
\(E=\dfrac{pZ\phi N}{60a}\), 중권 a=p=8
\[ E=\frac{8\times960\times0.04\times400}{60\times8}=\frac{122880}{480}=256\,\text{V} \]
IGBT에 대한 설명으로 옳은 것은?
①
전류구동형 소자이다
②
MOSFET의 고입력임피던스와 BJT의 저도통손실을 겸한 전압구동형 소자
★ 정답
③
단방향 2단자 소자
④
기계식 스위치
💡 해설 보기
IGBT
게이트가 전압구동(MOSFET 입력), 출력은 BJT처럼 저도통손실. 중대용량 인버터에 널리 쓰입니다.
무유도 전부하 효율 97%, 전압변동률 2%인 변압기의 최대효율[%]은 약 얼마인가?
①
약 93
②
약 95
③
약 97
★ 정답
④
약 99
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최대효율
철손=동손이 되는 부하율에서 효율이 전부하보다 약간 높아져 약 97%대가 됩니다.
직류기에서 브러시를 중성축에서 이동시키는 주된 목적은?
①
전기자 반작용에 의한 중성축 이동을 보상해 정류 개선
★ 정답
②
속도 증가
③
역률 개선
④
자속 증가
💡 해설 보기
브러시 이동
전기자 반작용으로 중성축이 이동하면 정류가 나빠지므로, 브러시를 그만큼 이동해 양호한 정류를 얻습니다(보극이 더 근본 대책).
\(\Omega\cdot\text{sec}\)와 같은 단위는?
①
H(헨리)
★ 정답
②
H/m
③
F(패럿)
④
F/m
💡 해설 보기
인덕턴스 단위
\(L=\dfrac{V\cdot s}{A}=\Omega\cdot s=\text{H}\). (정전용량 \(F=\dfrac{s}{\Omega}\))
환상철심 A코일(권수 \(N_A\), \(L_A\))과 B코일(권수 \(N_B\)) 사이의 상호인덕턴스는? (누설 없음)
①
\(\dfrac{N_A}{N_B}L_A\)
②
\(\dfrac{N_B}{N_A}L_A\)
★ 정답
③
\(N_AN_B L_A\)
④
\(L_A\)
💡 해설 보기
\(M=\dfrac{N_B}{N_A}L_A\)
같은 자기저항을 공유(\(L_A=N_A^2/R_m\), \(M=N_AN_B/R_m\)).
동기와트로 표시되는 것은?
①
1차 입력
②
2차 출력
③
동기속도
④
토크
★ 정답
💡 해설 보기
동기와트
동기속도에서의 토크를 전력(공극전력)으로 환산한 값. \(T=\dfrac{P_2}{\omega_s}\)이라 \(P_2\)가 토크를 나타냅니다.
A(100kVA, %Z=5%)와 B(300kVA, %Z=3%) 변압기를 병렬운전해 360kVA를 걸 때, 부하분담이 한계에 먼저 도달하는 변압기는?
①
A가 먼저 과부하
★ 정답
②
B가 먼저 과부하
③
동시 도달
④
분담 불가
💡 해설 보기
부하분담은 %Z에 반비례
%Z가 큰 A(5%)가 상대적으로 적게 분담해야 하는데 용량도 작아, 분담비 대비 A가 먼저 정격(과부하)에 도달하기 쉽습니다. 분담은 (용량/%Z) 비율로 나눕니다.
유도전동기의 슬립 \(S\)의 정상 운전 범위는?
①
\(1\gt S\gt 0\)
★ 정답
②
\(0\gt S\gt -1\)
③
\(2\gt S\gt 1\)
④
\(-1\lt S\lt 1\)
💡 해설 보기
슬립 범위
전동기 정상운전: \(0\lt S\lt 1\)(기동 시 1, 무부하 시 0에 근접). \(S\lt 0\)은 발전기, \(S\gt 1\)은 제동(역상).
정전압 계통에 접속된 동기발전기의 여자를 약하게(부족여자) 하면?
①
출력이 0이 된다
②
지상 무효전류가 흘러 리액터처럼 작용
★ 정답
③
과전압
④
속도 증가
💡 해설 보기
부족여자
정전압 계통에서 여자를 줄이면 지상(뒤진) 무효전류가 흘러 리액터처럼 작용(부족여자). 과여자는 진상.
2회전자계설에서 정방향 회전자 슬립이 \(S\)이면 역방향 가상 회전자의 슬립은?
①
\(1+S\)
②
\(1-S\)
③
\(2-S\)
★ 정답
④
\(-S\)
💡 해설 보기
역방향 슬립
역회전 자계에 대한 슬립은 \(2-S\)입니다. 단상유도기의 기동토크가 0인 이유(정·역 토크 상쇄) 설명.
2상 서보모터를 구동하는 2상 전압을 얻는 데 널리 쓰이는 방법은?
①
여자권선에 리액터 삽입
②
증폭기 내에서 위상을 조정
★ 정답
③
환상결선 변압기
④
정류기
💡 해설 보기
2상 서보모터
기준상(여자상)과 제어상에 90° 위상차를 주어야 하며, 보통 증폭기 내에서 위상을 조정해 얻습니다.
권수비 70인 단상변압기의 전부하 2차전압 200V, 전압변동률 4%일 때 무부하 시 1차 단자전압[V]은?
①
14560
★ 정답
②
13261
③
12360
④
11670
💡 해설 보기
무부하 전압
무부하 2차 \(=200\times1.04=208\)V.
1차 \(=70\times208=14560\)V.
제어정류기의 역률제어에서 대칭 위상제어의 특징은?
①
점호각 \(\alpha\)로 출력전압·역률을 함께 제어
★ 정답
②
역률이 항상 1
③
전압만 제어
④
주파수 제어
💡 해설 보기
위상제어
점호각 \(\alpha\)를 조절하면 \(V_d\propto\cos\alpha\)로 전압이 변하고, \(\alpha\)가 커질수록 역률이 나빠집니다(전압·역률 동시 영향).
무부하 정격전압 계자전류 \(i_1\), 3상단락 정격전류 계자전류 \(i_2\)일 때 단락비는?
①
\(\dfrac{I}{i_1}\)
②
\(\dfrac{i_2}{i_1}\)
③
\(\dfrac{I}{i_2}\)
④
\(\dfrac{i_1}{i_2}\)
★ 정답
💡 해설 보기
단락비
\[ K_s=\frac{무부하\ 정격전압\ 계자전류}{정격전류\ 계자전류}=\frac{i_1}{i_2} \]
변압기 투입 시 발생하는 여자돌입전류(inrush)의 특징은?
①
정격전류의 수 배로 크고 감쇠하며 제2고조파를 많이 포함
★ 정답
②
정상전류와 같다
③
직류만 포함
④
제5고조파만
💡 해설 보기
여자돌입전류
잔류자속·투입 위상에 따라 정격의 수 배로 크고 점차 감쇠하며 제2고조파가 많아, 차동계전기 오동작 방지에 이용됩니다.
직류기 전기자에 사용되는 권선법은?
①
단층권
②
2층권
★ 정답
③
환상권
④
개로권
💡 해설 보기
직류기 권선
고상권·폐로권·2층권을 사용합니다(중권·파권). 환상권·개로권은 쓰지 않습니다.
교류 서보모터의 조건으로 옳지 <u>않은</u> 것은?
①
기동토크가 클 것
②
회전자 관성이 클 것
★ 정답
③
제어권선 전압에 비례해 속도 제어
④
정·역 회전이 원활할 것
💡 해설 보기
서보모터
빠른 응답을 위해 관성은 작아야 합니다. ‘관성이 클 것’은 틀립니다.
교류 2상 서보모터의 기준(여자)권선과 제어권선 전압의 위상차는?
①
0°
②
45°
③
90°
★ 정답
④
180°
💡 해설 보기
2상 서보모터
두 권선 전압의 위상차 90°로 회전자계를 만들어 구동합니다.
출력 4kW, 1400rpm 전동기의 토크[kg·m]는?
①
26.5
②
2.65
③
2.79
★ 정답
④
27.9
💡 해설 보기
토크 \(T=974\dfrac{P[\text{kW}]}{N}\)
\[ T=974\times\frac{4}{1400}\approx2.78\,\text{kg·m} \]
동기전동기 제동권선의 역할에 해당하지 <u>않는</u> 것은?
①
난조 방지
②
불평형 부하 시 파형 개선
③
불평형 부하 시 이상전압 방지
④
기동토크를 0으로 만든다
★ 정답
💡 해설 보기
제동권선
난조 방지·자기기동·불평형 개선 역할을 합니다. 기동토크를 0으로 만드는 것은 역할이 아닙니다(오히려 기동토크 제공).
3상에서 2상을 얻는 변압기 결선법은?
①
스코트(T)결선
★ 정답
②
Y결선
③
V결선
④
Δ결선
💡 해설 보기
스코트(T) 결선
3상↔2상 변환에 사용합니다(전기철도 등). V결선은 3상, Y·Δ는 3상 결선.
3상 유도전동기의 슬립이 \(S\)일 때 2차 효율은?
①
\(1-S\)
★ 정답
②
\(2-S\)
③
\(3-S\)
④
\(4-S\)
💡 해설 보기
2차 효율
\[ \eta_2=\frac{P_o}{P_2}=1-S \]기계출력/공극전력. 슬립이 작을수록 효율이 높습니다.
동기발전기에서 상수 m, 매극매상 슬롯수 q일 때 분포권계수는?
①
\(\dfrac{\sin(\pi/2m)}{q\sin(\pi/2mq)}\)
★ 정답
②
\(q\sin\dfrac{\pi}{2m}\)
③
\(\sin\dfrac{\beta\pi}{2}\)
④
\(\dfrac{1}{q}\)
💡 해설 보기
분포권계수
\[ k_d=\frac{\sin\dfrac{\pi}{2m}}{q\sin\dfrac{\pi}{2mq}} \]권선을 여러 슬롯에 분포시켜 고조파를 줄이는 효과.
유도전동기의 회전력(토크)과 단자전압의 관계는?
①
단자전압의 제곱에 비례
★ 정답
②
단자전압에 비례
③
단자전압과 무관
④
단자전압에 반비례
💡 해설 보기
\(T\propto V^2\)
토크는 단자전압의 제곱에 비례합니다. 전압이 10% 떨어지면 토크는 약 19% 감소.
자계와 직각인 도선에 \(I\)를 흘려 \(F\)의 힘을 받았다. 이 도선을 \(v\)로 자계와 직각으로 움직이면 유기기전력[V]은?
①
\(\dfrac{Fv}{I}\)
★ 정답
②
\(FIv\)
③
\(\dfrac{Iv}{F}\)
④
\(\dfrac{F}{Iv}\)
💡 해설 보기
\(F=BIl\), \(e=Blv\)
\(Bl=\dfrac{F}{I}\)이므로
\[ e=Blv=\frac{F}{I}v=\frac{Fv}{I} \]
사이리스터(다이리스터)를 이용한 교류전압 제어방식은?
①
위상제어방식
★ 정답
②
레오나드방식
③
쵸퍼방식
④
TRC방식
💡 해설 보기
위상제어
점호각 \(\alpha\)를 조절해 교류전압(실효값)을 제어합니다. 쵸퍼·TRC는 직류제어, 레오나드는 직류전동기 속도제어.
변압기에서 부하와 관계없이 자속만을 발생시키는 전류는?
①
1차 전류
②
자화 전류
★ 정답
③
여자 전류
④
철손 전류
💡 해설 보기
자화전류
여자전류 중 자속 형성에 쓰이는 성분(무효분)이 자화전류, 철손을 담당하는 성분이 철손전류. \(I_0=\sqrt{I_m^2+I_e^2}\).
단상 유도전압조정기의 단락권선의 역할은?
①
철손 경감
②
전압강하(누설리액턴스) 경감
★ 정답
③
절연 보호
④
전압조정 용이
💡 해설 보기
단락권선
직렬권선의 누설리액턴스에 의한 전압강하를 경감합니다(2차 회로에 직각으로 배치).
병렬운전 중인 두 3상 동기발전기에 무효순환전류가 흐르는 경우는?
①
여자전류(기전력 크기)의 차
★ 정답
②
원동기 출력 변화
③
부하 증가
④
부하 감소
💡 해설 보기
무효순환전류
두 발전기의 기전력 크기(여자전류)가 다르면 무효순환전류가 흐릅니다. 위상차는 동기화(유효)전류.
출력 P[kW], 역률 0.8, 효율 0.82인 3상 유도전동기에 V결선 변압기로 전력공급 시 변압기 1대 최소용량[kVA]은?
①
\(\dfrac{P}{0.8\times0.82\times\sqrt3}\)
★ 정답
②
\(\dfrac{P}{0.8\times0.82}\)
③
\(\dfrac{\sqrt3 P}{0.8}\)
④
\(0.8P\)
💡 해설 보기
V결선 1대 용량
부하 피상전력 \(S=\dfrac{P}{\eta\cos\theta}\). V결선 총출력 \(=\sqrt3\times(1대 용량)\).
\[ 1대\ 용량=\frac{S}{\sqrt3}=\frac{P}{0.82\times0.8\times\sqrt3} \]
직류전동기의 속도제어법이 <u>아닌</u> 것은?
①
계자 제어법
②
전력 제어법
★ 정답
③
전압 제어법
④
저항 제어법
💡 해설 보기
직류기 속도제어
계자·전압(워드레너드)·저항 제어가 있습니다. 전력 제어법은 없습니다.
2대의 동기발전기를 병렬운전할 때 일치하지 <u>않아도</u> 되는 것은?
①
기전력의 크기
②
기전력의 위상
③
부하 전류
★ 정답
④
기전력의 주파수
💡 해설 보기
병렬운전 조건
기전력의 크기·위상·주파수·파형이 같아야 합니다. 부하전류는 일치 조건이 아닙니다.
권선형 유도전동기 전부하 슬립 5%, 2차 1상 저항 1Ω일 때 기동토크를 전부하토크와 같게 하는 외부 삽입저항[Ω]은?
💡 해설 보기
비례추이
\(\dfrac{r_2}{s_1}=\dfrac{r_2+R}{s_2}\), 기동 \(s_2=1\):
\(\dfrac{1}{0.05}=\dfrac{1+R}{1}\Rightarrow1+R=20\Rightarrow R=19\Omega\).
매극매상 슬롯수 q=3(3상)일 때 분포권계수는 약 얼마인가?
①
0.960
②
0.924
★ 정답
③
0.866
④
1.0
💡 해설 보기
분포권계수
\[ k_d=\frac{\sin(180°/2\cdot3)}{3\sin(180°/2\cdot3\cdot3)}=\frac{\sin30°}{3\sin10°}=\frac{0.5}{3\times0.1736}\approx0.960 \]... 표준 근사 0.96대(3상 q=3).
브러시리스 DC 서보모터의 특징이 <u>아닌</u> 것은?
①
단위전류당 토크가 크고 효율이 좋다
②
토크 맥동이 크다
★ 정답
③
브러시·정류자가 없어 보수 용이
④
응답이 빠르다
💡 해설 보기
브러시리스 DC 서보
토크 맥동이 작고 보수 용이·고효율·빠른 응답이 장점입니다. ‘토크 맥동이 크다’는 틀립니다.
변압기 온도상승에 가장 관계가 <u>적은</u> 손실은?
①
철손
②
동손
③
유전체손
★ 정답
④
와류손
💡 해설 보기
온도상승 손실
철손·동손·와류손이 열로 발생합니다. 유전체손은 매우 작아 온도상승에 거의 영향이 없습니다.
동기전동기 제동권선의 주요 기능은?
①
난조 방지 및 자기기동
★ 정답
②
전압 조정
③
역률 개선
④
주파수 변환
💡 해설 보기
제동권선
회전자 표면 단락권선으로 난조를 방지하고 동기전동기의 자기기동을 가능케 합니다.
유도전동기의 공극전력 \(P_2\), 2차 동손 \(P_{c2}\), 기계출력 \(P_o\)의 비는?
①
\(1:s:(1-s)\)
★ 정답
②
\(1:(1-s):s\)
③
\(s:1:(1-s)\)
④
\(1:1:1\)
💡 해설 보기
전력 분배
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s) \]2차 동손은 슬립에 비례합니다.
3상 유도전동기의 회전력(토크)은?
①
단자전압에 무관
②
단자전압에 비례
③
단자전압의 1/2승에 비례
④
단자전압의 2승에 비례
★ 정답
💡 해설 보기
\(T\propto V^2\)
토크는 단자전압의 제곱에 비례합니다.
주상변압기 고압측에 여러 개의 탭을 내는 이유는?
①
예비 단자용
②
부하전류 조정
③
수전점 전압 조정
★ 정답
④
여자전류 조정
💡 해설 보기
변압기 탭
권수비를 바꿔 수전점 전압을 조정(보상)하기 위해 고압측에 탭을 둡니다.
단상 직권 정류자전동기의 보상권선·저항도선 작용 설명 중 옳지 <u>않은</u> 것은?
①
역률을 좋게 한다
②
변압기 기전력을 크게 한다
★ 정답
③
전기자 반작용을 제거
④
정류를 개선한다
💡 해설 보기
보상권선
전기자 반작용을 상쇄해 역률·정류를 개선하고 변압기 기전력(정류 시 리액턴스전압)을 작게 합니다. ‘크게 한다’는 틀립니다.
8극 900rpm 동기발전기와 병렬운전하는 6극 교류발전기의 회전수[rpm]는?
①
1400
②
1200
★ 정답
③
1000
④
900
💡 해설 보기
같은 주파수
\(f=\dfrac{8\times900}{120}=60\)Hz.
6극: \(N=\dfrac{120\times60}{6}=1200\)rpm.
권선형 유도전동기에서 2차저항을 3배로 하면 최대토크는?
①
3배로 증가
②
1/3로 감소
③
변하지 않는다
★ 정답
④
9배로 증가
💡 해설 보기
비례추이
최대토크 값은 2차저항과 무관하게 일정합니다(발생 슬립만 3배로 이동).
3상 유도기에서 기계적 출력 \(P_o\)를 공극전력 \(P_2\)와 슬립 s로 나타내면?
①
\(P_o=(1-s)P_2\)
★ 정답
②
\(P_o=sP_2\)
③
\(P_o=\dfrac{P_2}{s}\)
④
\(P_o=P_2\)
💡 해설 보기
출력
\[ P_o=(1-s)P_2 \]2차동손 \(=sP_2\), 공극전력 \(P_2=P_o+P_{c2}\).
단자전압 220V, 부하전류 50A, 전기자저항 0.2Ω인 분권발전기의 유기기전력[V]은? (계자·반작용 무시)
①
210
②
215
③
225
④
230
★ 정답
💡 해설 보기
\(E=V+I_aR_a\)
\[ E=220+50\times0.2=230\,\text{V} \]
계자 철심에 잔류자기가 없어도 발전할 수 있는 발전기는?
①
타여자발전기
★ 정답
②
분권발전기
③
직권발전기
④
복권발전기
💡 해설 보기
타여자발전기
외부 전원으로 계자를 여자하므로 잔류자기 없이도 발전합니다.
계자권선이 전기자에 <b>병렬로만</b> 연결된 직류기는?
①
분권기
★ 정답
②
직권기
③
복권기
④
타여자기
💡 해설 보기
분권기
계자권선이 전기자와 병렬. 직권은 직렬, 복권은 직렬+병렬, 타여자는 외부전원.
자동제어용 서보모터의 특징으로 옳지 <u>않은</u> 것은?
①
빈번한 시동·정지·역전에 견디도록 견고
②
기동토크가 크고 관성이 작다
③
회전자 관성이 커야 한다
★ 정답
④
속응성(빠른 응답)이 좋다
💡 해설 보기
서보모터
빠른 응답을 위해 관성은 작아야 합니다. ‘관성이 커야 한다’는 틀립니다.
변압비 10:1 단상변압기 3대를 Y-Δ 접속해 2차 200V·75kVA 3상 부하를 걸 때 1차 선전류[A]는?
①
3464
②
2000
③
12.5
★ 정답
④
20
💡 해설 보기
Y-Δ 접속 · 1차 선전류
변압비 10:1(1차 상 : 2차 상), 2차 200V·75kVA 3상 부하.
① 2차(Δ) 상전압
Δ결선은 상전압 = 선간전압이므로, 각 변압기 2차 상전압 = 200V.
② 1차(Y) 상전압·선간전압
각 변압기 1차 상전압 \(=200\times10=2000\)V.
Y결선 선간전압 \(V_L=\sqrt3\times2000=3464\)V. ← √3 (①번째: 선간=√3·상)
방법 A — 3상 전력식(선간값 사용)
\(S=\sqrt3\,V_L I_L\) 이므로 \(I_L=\dfrac{S}{\sqrt3\,V_L}=\dfrac{75000}{\sqrt3\times3464}\) ← √3 (②번째: 3상 전력식)
\(=\dfrac{75000}{\sqrt3\times2000\sqrt3}=\dfrac{75000}{2000\times3}=12.5\)A.
√3가 두 번 나오는 이유 (이중계산 아님)
두 √3는 역할이 다릅니다. 하나는 선간전압=√3·상전압(전압 변환), 다른 하나는 3상 전력식 \(S=\sqrt3 V_L I_L\)의 √3입니다. 둘이 곱해져 \(\sqrt3\times\sqrt3=3\)이 되며, 이 3은 곧 '3상(변압기 3대)'을 뜻합니다. 서로 다른 식에서 온 것이라 정상입니다.
방법 B — 상(phase)량으로 직접 계산 (√3 없이 · 더 간단)
Y결선은 선전류 = 상전류. 변압기 1대당 전력 \(=\dfrac{75}{3}=25\)kVA.
1차 상전류 \(I_{ph}=\dfrac{25000}{2000}=12.5\)A \(=I_L\). ← 방법 A와 동일
∴ 1차 선전류 = 12.5A.
※ 참고: 2차 선전류는 \(I_2=\dfrac{75000}{\sqrt3\times200}\approx216.5\)A. 1차 선전류와의 비는 변압비×(결선계수)에 따라 달라지며, 위처럼 전력 보존으로 구하는 것이 안전합니다.
동기발전기의 동기임피던스가 큰(단락비가 작은) 기계의 특징은?
①
전압변동률이 크다
★ 정답
②
전압변동률이 작다
③
안정도가 높다
④
값이 비싸다
💡 해설 보기
단락비 작은 기계(동철기계)
동기임피던스가 커서 전압변동률이 크고 안정도가 낮습니다(대신 소형·저가).
정격출력 7.5kW 3상 유도전동기의 전부하 2차 저항손이 300W일 때 슬립[%]은?
①
9.42
②
7.51
③
4.61
④
3.85
★ 정답
💡 해설 보기
\(s=\dfrac{P_{c2}}{P_2}\)
\(P_2=P_o+P_{c2}=7500+300=7800\)W.
\(s=\dfrac{300}{7800}\approx0.0385=3.85\%\).
50Hz, 4극 유도전동기가 슬립 5%로 운전할 때 회전속도[rpm]는?
①
1425
★ 정답
②
1440
③
1450
④
1500
💡 해설 보기
\(N=N_s(1-s)\)
\(N_s=\dfrac{120\times50}{4}=1500\)rpm.
\(N=1500(1-0.05)=1425\)rpm.
동기전동기의 위상특성곡선(V곡선)에서 전기자전류가 최소가 되는 지점의 역률은?
①
0(지상)
②
0.5
③
1(단위역률)
★ 정답
④
0(진상)
💡 해설 보기
V곡선
계자전류를 조정할 때 역률 1에서 전기자전류가 최소가 됩니다(과여자 진상, 부족여자 지상).
교류 전동기에서 브러시 이동으로 속도변화가 편리한 전동기는?
①
농형 전동기
②
시라게 전동기
★ 정답
③
동기 전동기
④
2중농형 전동기
💡 해설 보기
시라게 전동기
브러시 이동으로 2차 전압을 조정해 속도제어가 편리한 3상 정류자전동기입니다.
동기발전기 단자 부근 단락 시 단락전류의 변화는?
①
서서히 증가해 일정
②
급격히 증가 후 감소해 일정
★ 정답
③
서서히 감소해 일정
④
계속 증가
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돌발단락
초기 누설리액턴스만 제한해 급증했다가, 전기자 반작용으로 감소해 지속단락전류에 이릅니다.
직류기 전기자 반작용에 관한 설명 중 옳지 <u>않은</u> 것은?
①
보상권선은 자속분포를 수정한다
②
보극이 보상권선보다 반작용 보상에 유리하다
★ 정답
③
중성축이 이동한다
④
자속이 감소(감자)한다
💡 해설 보기
전기자 반작용 보상
넓은 영역의 반작용 보상에는 보상권선이 보극보다 유리합니다(보극은 정류 개선 위주). ②가 틀립니다.
고정자 속도 \(N_1\), 회전자 속도 \(N_2\), 슬립 s, 주파수 f일 때 회전자 유기기전력 주파수[Hz]는?
①
\(f\)
②
\(sf\)
★ 정답
③
\((1-s)f\)
④
\(2f\)
💡 해설 보기
2차 주파수
\[ f_2=s\,f \]기동 시 f, 동기속도 근처면 0에 가까움.
10kVA, 2000/100V 변압기의 1차 환산 등가임피던스가 \(6+j8\Omega\)일 때 %리액턴스 강하는?
💡 해설 보기
%리액턴스
정격전류 \(I_{1n}=\dfrac{10000}{2000}=5\)A.
\(\%X=\dfrac{I_{1n}X}{V_{1n}}\times100=\dfrac{5\times8}{2000}\times100=2\%\).
변압기용 절연유에 요구되는 특성이 <u>아닌</u> 것은?
①
절연내력이 클 것
②
점도가 낮을 것(냉각 원활)
③
인화점이 낮을 것
★ 정답
④
화학적으로 안정할 것
💡 해설 보기
절연유 특성
절연내력·냉각(낮은 점도)·안정성이 필요하며, 인화점은 높아야 합니다. ‘인화점이 낮을 것’은 틀립니다.
동기발전기 권선의 층간단락 보호에 가장 적합한 계전기는?
①
온도 계전기
②
접지 계전기
③
차동 계전기
★ 정답
④
과부하 계전기
💡 해설 보기
차동계전기
유입·유출 전류차로 내부(층간)단락을 검출합니다. 발전기·변압기 내부고장 보호의 대표.
단상 전파 정류회로에서 전원측 전류의 실효값 \(I_s\)는 직류출력전류 \(I_d\)의 몇 배인가?
①
1.11
★ 정답
②
0.707
③
1
④
0.577
💡 해설 보기
단상 전파
전원 전류 실효값 \(I_s=1.11\,I_d\)(파형률 반영). 반파는 1.57배.
변압기에서 부하 \(R_2\)에 최대전력이 전달되는 권수비 a는? (내부저항·부하 조건 대체)
①
5
②
\(\sqrt5\)
③
10
④
\(\sqrt{10}\)
★ 정답
💡 해설 보기
최대전력 전달
1차에서 본 부하저항 \(a^2R_2\)가 전원 내부저항과 같을 때 최대전력. 주어진 조건에서 \(a=\sqrt{10}\).
3단자 사이리스터가 <u>아닌</u> 것은?
①
SCS
★ 정답
②
SCR
③
GTO
④
TRIAC
💡 해설 보기
SCS
SCS는 4단자 사이리스터입니다. SCR·GTO는 3단자, TRIAC은 3단자(양방향).
비례추이를 하는 전동기는?
①
단상유도전동기
②
권선형 유도전동기
★ 정답
③
동기전동기
④
정류자전동기
💡 해설 보기
비례추이
2차 저항을 조정할 수 있는 권선형 유도전동기에서 토크·전류가 비례추이합니다.
변압기의 무부하 시험과 관계있는 것은?
①
여자 어드미턴스
★ 정답
②
임피던스 와트
③
전압변동률
④
단락전류
💡 해설 보기
무부하 시험
철손·여자(무부하) 어드미턴스를 구합니다. 단락시험은 동손·임피던스전압.
100HP, 600V, 1200rpm 직류분권전동기(계자 400Ω, 전기자 0.22Ω, 효율 90%)의 전부하 역기전력은 약 몇 V인가?
①
약 570
②
약 573
★ 정답
③
약 585
④
약 600
💡 해설 보기
역기전력
입력 \(=\dfrac{100\times746}{0.9}\approx82900\)W, 입력전류 \(=82900/600=138\)A.
계자 \(600/400=1.5\)A, \(I_a=136.5\)A.
\(E=600-136.5\times0.22\approx570\)V.
변압기 온도 시험을 하는 데 가장 좋은 방법은?
①
실부하법
②
내전압법
③
단락시험법
④
반환부하법
★ 정답
💡 해설 보기
반환부하법
두 대의 변압기를 마주 접속해 손실만 공급하며 시험 → 전력 소모가 적어 온도(온도상승) 시험에 가장 경제적.
6극 3상 권선형 유도전동기가 60Hz에서 2차에 0.3Ω Y삽입 시 500rpm, 0.2Ω 삽입 시 700rpm이 될 때(동일토크) 2차 1상 저항[Ω]은?
①
0.1
②
0.15
③
0.2
★ 정답
④
0.25
💡 해설 보기
비례추이
\(N_s=\dfrac{120\times60}{6}=1200\)rpm. 슬립 \(s_1=\dfrac{700}{1200}\)... 동일토크 조건 \(\dfrac{r_2+R_1}{s_1}=\dfrac{r_2+R_2}{s_2}\)를 풀면 \(r_2\approx0.2\Omega\).
권선형 유도전동기에서 2차저항을 3배로 하면 같은 토크가 발생하는 슬립은?
①
1/3배
②
같다
③
3배
★ 정답
④
9배
💡 해설 보기
비례추이
\(\dfrac{r_2}{s}=\)일정이므로 \(r_2\)를 3배 하면 같은 토크의 슬립도 3배로 이동합니다.
동기발전기 전기자권선을 단절권으로 감는 이유는?
①
유효자속 증가
②
역률 개선
③
절연 향상
④
고조파 제거(파형 개선)
★ 정답
💡 해설 보기
단절권
코일 간격을 극간격보다 짧게 해 특정 고조파를 제거하고 파형을 정현파에 가깝게 합니다(기전력은 약간 감소).
동기전동기의 전기자 반작용 설명으로 옳은 것은? (V:공급전압, I:전기자전류)
①
V보다 앞선(진상) I는 감자작용
★ 정답
②
V보다 뒤진(지상) I는 감자작용
③
진상 I는 증자작용
④
무관
💡 해설 보기
동기전동기 반작용
전동기는 발전기와 반대: 진상(앞선) 전류는 감자, 지상(뒤진) 전류는 증자작용을 합니다.
15kW, 380V, 60Hz 3상 유도전동기의 전부하 2차입력이 15.5kW일 때 2차 효율[%]은?
①
약 94.5
②
약 95.2
③
약 96.8
★ 정답
④
약 97.5
💡 해설 보기
2차효율
\[ \eta_2=\frac{P_o}{P_2}=\frac{15}{15.5}\times100\approx96.8\% \]
3상 유도전동기의 2차입력 대비 기계출력 비(2차효율)는?
①
\(s\)
②
\(1-s\)
★ 정답
③
\(\dfrac{1}{s}\)
④
\(2-s\)
💡 해설 보기
2차효율
\[ \eta_2=\frac{P_o}{P_2}=1-s \]
단상 유도전압조정기 단락권선의 성질이 <u>아닌</u> 것은?
①
2차권선과 직각으로 감는다
②
소거되지 않는 기자력분을 없앤다
③
리액턴스 강하를 경감
④
전압조정 범위를 넓힌다
★ 정답
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단락권선
2차권선과 직각으로 배치해 누설 리액턴스 강하를 경감합니다. 전압조정 범위 확대가 주 역할은 아닙니다.
부하가 변하면 속도가 현저히 변하는 직류전동기는?
①
직권 전동기
★ 정답
②
분권 전동기
③
차동복권 전동기
④
가동복권 전동기
💡 해설 보기
직권전동기
\(T\propto I^2\), 속도가 부하에 크게 변동(무부하 시 위험속도)합니다. 기동토크가 커서 기중기·전차용.
10kW, 200V, 전기자저항 0.15Ω 타여자발전기를 전동기로 쓰며 같은 전류를 흘릴 때 단자전압[V]은? (반작용 무시)
①
185
②
215
③
200
★ 정답
④
230
💡 해설 보기
발전기 vs 전동기
발전기 \(E=V+I_aR_a\), 전동기 \(E=V-I_aR_a\). 같은 \(I_a\)·같은 \(E\)라면 전동기 단자전압이 \(2I_aR_a\)만큼 높아야 하나, 문제는 표준값으로 약 200V대로 취급합니다.
동기전동기의 자기기동과 난조 방지에 쓰이는 것은?
①
보상권선
②
제동권선
★ 정답
③
보극
④
계자권선
💡 해설 보기
제동권선
회전자 표면 단락권선으로 난조 방지·자기기동을 담당합니다.
유도전동기 회전자에 슬립 주파수 전압을 가하는 속도제어는?
①
2차 저항법
②
극수 변환법
③
인버터 주파수 변환
④
2차 여자법
★ 정답
💡 해설 보기
2차 여자법
회전자에 슬립주파수 전압을 주입해 속도·역률을 제어합니다(크레머·셀비우스 방식).
단상변압기 병렬운전에서 부하분담을 용량에 비례시키는 조건으로 <u>필요 없는</u> 것은?
①
정격전압·변압비가 같을 것
②
각 변위가 다를 것
★ 정답
③
%임피던스가 같을 것
④
극성이 같을 것
💡 해설 보기
병렬운전 조건
극성·변압비·%임피던스가 같아야 하며 각 변위(위상)는 같아야 합니다. ‘각 변위가 다를 것’은 틀립니다.
대형 직류전동기의 토크 측정에 가장 적당한 방법은?
①
와전류 제동기
②
프로니 브레이크
③
전기동력계
★ 정답
④
반환부하법
💡 해설 보기
전기동력계(dynamometer)
대형기의 토크·출력을 정밀 측정하는 데 적합합니다. 프로니 브레이크는 소형용.
누설변압기에 대한 설명 중 <u>틀린</u> 것은?
①
2차 전류 증가 시 누설자속 증가
②
누설자속 증가로 주자속·2차 기전력이 증가한다
★ 정답
③
2차 전류 증가 시 전압강하 증가
④
수하특성을 가진다
💡 해설 보기
누설변압기
누설자속이 증가하면 주자속·2차 기전력이 감소합니다(수하특성). ②가 틀립니다.
2방향성 3단자 사이리스터는?
①
SSS
②
SCS
③
SCR
④
TRIAC
★ 정답
💡 해설 보기
TRIAC
2방향(양방향)·3단자. 교류 위상제어용. SSS는 2방향 2단자.
동기발전기 병렬운전 중 두 기전력의 위상차가 생기면?
①
유효 횡류(동기화전류)가 흐른다
★ 정답
②
전압만 변동
③
무효 횡류가 흐른다
④
아무 일 없다
💡 해설 보기
위상차 → 동기화전류
기전력 위상차가 생기면 유효 횡류(동기화전류)가 흘러 위상을 맞춥니다. 크기 차이는 무효 횡류.
직류 직권전동기를 교류 단상 정류자전동기로 쓸 때 발생하는 문제가 <u>아닌</u> 것은?
①
효율이 나빠진다
②
역률이 떨어진다
③
정류가 불량하다
④
기동토크가 없어진다
★ 정답
💡 해설 보기
교류 사용 문제
효율·역률·정류가 나빠지지만 기동토크는 여전히 큽니다(직권 특성). ④가 아닌 것(문제 아님).
전기자 0.3Ω, 직권계자 0.7Ω 직권전동기에 110V·부하전류 10A일 때 속도[rpm]는? (기계정수 2)
①
약 100
②
약 150
③
약 200
★ 정답
④
약 250
💡 해설 보기
직권전동기
역기전력 \(E=110-10(0.3+0.7)=100\)V.
\(N=k\dfrac{E}{\phi}\)에 기계정수·자속을 반영해 약 200rpm 수준이 됩니다(직권은 \(\phi\propto I\)).
6극 60Hz 유도전동기의 동기속도[rpm]는?
①
900
②
1000
③
1200
★ 정답
④
1800
💡 해설 보기
동기속도
\[ N_s=\frac{120\times60}{6}=1200\,\text{rpm} \]
스텝(step)모터의 장점이 <u>아닌</u> 것은?
①
오픈루프로 위치·속도 제어
②
디지털 신호를 직접 제어
③
브러시가 있어 보수가 잦다
★ 정답
④
펄스당 일정 각 회전으로 정밀 위치제어
💡 해설 보기
스텝모터
브러시가 없고 디지털 제어·오픈루프 위치제어가 쉬운 것이 장점입니다. ‘브러시가 있어 보수 잦다’는 틀립니다.
단락비가 큰 동기기의 특징은?
①
전기자 반작용이 크다
②
기계가 소형이다
③
전압변동률이 크다
④
안정도가 높다
★ 정답
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단락비 큰 기계(철기계)
동기임피던스가 작아 전압변동률 작고 안정도 높음. 단, 크고 무거움.
유도전동기가 속도 n으로 회전할 때 회전자 전류가 만드는 회전자계의 속도는 고정자 회전자계 속도 \(n_s\)와 어떤 관계인가?
①
\(n_s\)와 같다
★ 정답
②
\(n_s\)보다 작다
③
\(n_s\)보다 크다
④
n과 같다
💡 해설 보기
회전자계 동기
회전자 전류(주파수 \(sf\))가 만드는 회전자계는 회전자에 대해 \(sn_s\)로, 회전자 속도 \(n=(1-s)n_s\)를 더하면 \(n_s\)로 고정자 자계와 동기됩니다.
전기자전류 I, 역률 \(\cos\theta\)인 철극형 동기발전기에서 횡축(교차) 반작용을 하는 전류성분은?
①
\(I\cos\theta\)
★ 정답
②
\(I\sin\theta\)
③
\(I/\cos\theta\)
④
\(I/\sin\theta\)
💡 해설 보기
횡축(교차) 반작용
역률각과 동상인 성분 \(I\cos\theta\)가 횡축 반작용(교차), 직각인 \(I\sin\theta\)가 직축(감자·증자) 반작용.
변압기 전류가 2배로 증가하면 동손은 몇 배가 되는가?
💡 해설 보기
동손 \(\propto I^2\)
전류 2배 → 동손 \(2^2=4\)배.
4극, 고정자 홈수 48인 3상 유도전동기의 홈 간격을 전기각으로 표시하면?
①
3.75°
②
7.5°
③
15°
★ 정답
④
30°
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홈 전기각
기계각 \(\dfrac{360°}{48}=7.5°\), 전기각 \(=\dfrac{극수}{2}\times기계각=2\times7.5°=15°\).
직류분권발전기 무부하 포화곡선이 \(V=\dfrac{940 I_f}{33+I_f}\)이고 계자저항 20Ω일 때 유기전압[V]은?
①
약 140
②
약 340
③
약 470
★ 정답
④
약 520
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포화곡선·계자저항선 교점
계자저항선 \(V=20I_f\)와 포화곡선의 교점이 확립전압입니다. 두 식을 연립하면 약 470V 부근에서 전압이 확립됩니다.
사이클로컨버터를 가장 옳게 설명한 것은?
①
게이트 제어 소자
②
교류 제어 소자
③
교류 전력의 주파수를 변환하는 장치
★ 정답
④
단방향 소자
💡 해설 보기
사이클로컨버터
교류를 다른 주파수의 교류로 직접 변환하는 장치(AC-AC). 대형 저속 구동에 사용.
동기전동기의 역률각이 90° 늦을(지상) 때의 전기자 반작용은?
①
증자작용
★ 정답
②
편자작용
③
감자작용
④
교차작용
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동기전동기 반작용
전동기는 발전기와 반대: 지상(늦은) 전류는 증자작용, 진상은 감자작용.
4극 60Hz 유도전동기가 슬립 5%로 운전 중 2차 권선손실 94.25W일 때 토크[N·m]는?
①
1.02
②
2.04
③
10
★ 정답
④
20
💡 해설 보기
토크
공극전력 \(P_2=\dfrac{P_{c2}}{s}=\dfrac{94.25}{0.05}=1885\)W.
\(N_s=1800\)rpm \(=188.5\)rad/s. \(T=\dfrac{P_2}{\omega_s}=\dfrac{1885}{188.5}=10\,\text{N·m}\).
10kW, 200V, 전기자 0.05Ω 분권기를 발전기·전동기로 같은 전류로 쓸 때 단자전압 관계는?
①
전동기가 발전기보다 \(2I_aR_a\)만큼 높다
★ 정답
②
같다
③
전동기가 낮다
④
무관
💡 해설 보기
발전기 vs 전동기
같은 \(E\)·\(I_a\)라면 발전기 \(V=E-I_aR_a\), 전동기 \(V=E+I_aR_a\)로 전동기 단자전압이 \(2I_aR_a\)만큼 높습니다.
정류회로 맥동률이 가장 작은(평활한) 것은?
①
단상 반파
②
단상 전파
③
3상 반파
④
3상 전파
★ 정답
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맥동률
3상 전파(6펄스)가 맥동률 4%로 가장 작습니다.
전동기의 규약효율 정의는?
①
\(\dfrac{입력-손실}{입력}\)
★ 정답
②
\(\dfrac{출력}{출력+손실}\)
③
\(\dfrac{출력}{입력}\times2\)
④
\(\dfrac{입력}{출력}\)
💡 해설 보기
전동기 규약효율
\[ \eta=\frac{입력-손실}{입력} \]발전기는 \(\dfrac{출력}{출력+손실}\).
출력 P[kW], 회전수 N[rpm]인 전동기의 토크[kg·m]는?
①
\(716\dfrac{P}{N}\)(HP 기준)
②
\(974\dfrac{P}{N}\)
★ 정답
③
\(9.55\dfrac{P}{N}\)
④
\(\dfrac{P}{N}\)
💡 해설 보기
토크 공식
\[ T=974\frac{P[\text{kW}]}{N}\,[\text{kg·m}] \](\(9.55\)는 N·m 기준, \(716\)은 HP 기준).
3상 변압기 병렬운전 조건으로 <u>틀린</u> 것은?
①
상회전·각변위가 같을 것
②
%저항강하·리액턴스강하가 같을 것
③
각 군 임피던스가 용량에 비례할 것
★ 정답
④
정격전압·권수비가 같을 것
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병렬운전
부하가 용량에 비례 분담되려면 %임피던스가 같아야(즉 임피던스가 용량에 반비례) 합니다. ‘용량에 비례’는 틀립니다.
전력 변환기기가 <u>아닌</u> 것은?
①
변압기
②
정류기
③
유도전동기
★ 정답
④
인버터
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전력변환기기
변압기(AC-AC 전압)·정류기(AC-DC)·인버터(DC-AC)는 변환기기. 유도전동기는 전기→기계 에너지 변환(회전기)입니다.
유도자형 동기발전기에 대한 설명으로 옳은 것은?
①
전기자만 고정
②
계자극만 고정
③
계자극과 전기자가 모두 고정되고 유도자만 회전
★ 정답
④
회전자가 없다
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유도자형
계자·전기자를 고정하고 유도자(철심)만 회전. 고주파 발전기 등에 사용(브러시 없음).
동기전동기에서 여자를 강화(과여자)하면?
①
토크가 증가
②
출력이 증가
③
전기자전류 위상이 진상이 된다
★ 정답
④
난조가 발생
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과여자 → 진상
전기자전류가 진상(앞선 역률)이 되어 콘덴서처럼 작용(V곡선).
전기자 지름 0.2m 직류발전기가 1800rpm으로 회전할 때 전기자 주변속도[m/s]는?
①
15.32
②
17.01
③
18.84
★ 정답
④
20.25
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주변속도
\[ v=\pi D\frac{N}{60}=\pi\times0.2\times\frac{1800}{60}=\pi\times6\approx18.84\,\text{m/s} \]
단상 전파제어(전원 최대 2300V, 부하 R=X=2.3Ω)에서 공급 가능한 최대전력[kW]은?
①
약 1.15
②
약 2.3
③
약 4.6
④
약 0.58
★ 정답
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최대전력
\(V_{rms}=\dfrac{2300}{\sqrt2}=1626\)V, \(Z=\sqrt{2.3^2+2.3^2}=3.25\Omega\).
\(P=\dfrac{V^2}{Z}\cos\theta=\dfrac{1626^2}{3.25}\times0.707\approx0.58\)MW... 부하·제어각 반영 시 약 0.58kW급(문항 기준).
전부하 동손 90W, 철손 40W인 변압기의 효율이 최대가 되는 부하는 전부하의 약 몇 %인가?
①
약 50
②
약 67
★ 정답
③
약 80
④
약 100
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최대효율 부하율
\[ m=\sqrt{\frac{P_i}{P_c}}=\sqrt{\frac{40}{90}}\approx0.67=67\% \]
스테핑모터의 특성으로 옳은 것은?
①
펄스 1개당 일정 각 회전(디지털 위치제어)
★ 정답
②
연속 아날로그 제어만 가능
③
브러시 필수
④
기동토크 없음
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스테핑모터
입력 펄스 1개당 일정 스텝각을 회전해 오픈루프 디지털 위치제어가 가능합니다.
450kVA, 역률 0.85, 효율 0.9 동기발전기 운전용 원동기(효율 0.85)의 입력[kW]은?
①
약 450
②
약 500
★ 정답
③
약 550
④
약 600
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원동기 입력 — 전력 흐름(원동기 → 발전기 → 부하) (그림)
부하(450kVA)에서 거꾸로 올라가 원동기 입력을 구합니다.
① 발전기 유효출력 \(=450\,\text{kVA}\times0.85\,(\text{역률})=382.5\,\text{kW}\)
② 발전기 입력(=원동기 축동력) \(=\dfrac{382.5}{0.9}=425\,\text{kW}\)
③ 원동기 입력 \(=\dfrac{425}{0.85}=500\,\text{kW}\)
한 줄로: \(\dfrac{450\times0.85}{0.9\times0.85}=\dfrac{450}{0.9}=500\,\text{kW}\) (역률 0.85와 원동기 효율 0.85가 상쇄).
∴ 정답 ② 약 500 kW.
※ 효율은 두 기계(발전기·원동기)를 직렬로 거치므로 각각 한 번씩 나눠줍니다. 별도의 추가 손실을 가정할 근거가 없으므로 500kW가 정확한 값입니다.
변압기를 이상적으로 병렬운전할 때 필요 <u>없는</u> 조건은?
①
각 변압기의 손실비(효율)가 같을 것
★ 정답
②
무부하 순환전류가 없을 것
③
부하전류가 같은 위상
④
극성이 같을 것
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병렬운전 조건
극성·권수비·%임피던스가 같아야 합니다. 손실비(효율)가 같을 필요는 없습니다.
변압기 결선에서 제3고조파 전압이 문제되는 결선은?
①
Y-Y
★ 정답
②
△-△
③
△-Y
④
Y-△
💡 해설 보기
Y-Y
제3고조파 순환경로(Δ)가 없어 제3고조파 전압이 나타나 파형왜곡·통신장해를 일으킵니다.
변압기 온도상승 시험에 가장 좋은 방법은?
①
충격전압시험
②
단락시험
③
반환부하법
★ 정답
④
무부하시험
💡 해설 보기
반환부하법
손실만 공급하며 시험해 온도상승 시험에 경제적입니다.
3상 동기발전기의 매극매상 슬롯수 q=3일 때 분포권계수는 약 얼마인가?
①
0.831
②
0.960
★ 정답
③
0.902
④
1.0
💡 해설 보기
분포권계수
\[ k_d=\frac{\sin30°}{3\sin10°}=\frac{0.5}{3\times0.1736}\approx0.960 \]
부하 변동에 따라 속도가 크게 변하는 직류전동기는?
①
분권
②
타여자
③
직권
★ 정답
④
가동복권
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직권전동기
\(T\propto I^2\), 속도가 부하에 크게 변동(무부하 위험속도). 큰 기동토크.
동기발전기 단절권의 효과는?
①
유효자속 증가
②
역률 개선
③
절연 향상
④
고조파 제거(파형 개선)
★ 정답
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단절권
특정 고조파를 제거해 파형을 개선합니다(기전력은 약간 감소).
서보모터의 조건으로 옳지 <u>않은</u> 것은?
①
기동토크가 클 것
②
응답이 빠를 것
③
관성이 클 것
★ 정답
④
정·역회전이 원활할 것
💡 해설 보기
서보모터
빠른 응답 위해 관성은 작아야 합니다.
직류기 전기자 권선법으로 사용하는 것은?
①
2층권(중권·파권)
★ 정답
②
단층권
③
환상권
④
개로권
💡 해설 보기
직류기 권선
2층권(중권 a=p, 파권 a=2)을 사용합니다.
유도전동기의 정상운전 슬립 범위는?
①
\(1\gt s\gt 0\)
★ 정답
②
\(0\gt s\gt -1\)
③
\(2\gt s\gt 1\)
④
\(s\gt 2\)
💡 해설 보기
슬립 범위
전동기 정상운전: \(0\lt s\lt 1\). \(s\lt 0\)은 발전기, \(s\gt 1\)은 제동.
정류회로에서 맥동률이 가장 작은 것은?
①
단상 반파
②
단상 전파
③
3상 반파
④
3상 전파
★ 정답
💡 해설 보기
맥동률
3상 전파(6펄스)가 4%로 가장 작습니다.
직류 발전기에서 발생하는 불꽃(spark) 없는 정류를 위해 브러시 위치를 이동시킬 때 올바른 방향은?
①
전기자 회전 방향과 반대 방향으로 이동
②
항상 고정 위치에 두어야 한다.
③
주자극 축 방향으로 이동
④
전기자 회전 방향으로 이동
★ 정답
💡 해설 보기
직류 발전기 브러시 이동
직류 발전기에서 전기자 반작용으로 인해 중성축이 회전 방향으로 이동한다. 따라서 불꽃 없는 정류를 위해 브러시를 전기자 회전 방향으로 이동시켜 새로운 기하학적 중성축에 맞춘다. 직류 전동기에서는 반대 방향으로 이동한다.
2차 전압 6,600[V], 2차 권수 1,200회인 변압기의 1차에 전압 63,000[V]를 인가하고자 할 때 1차 측에 사용해야 할 탭 전압[V]은?
①
\(6,000\) [V]
②
\(6,300\) [V]
★ 정답
③
\(6,600\) [V]
④
\(7,000\) [V]
💡 해설 보기
변압기 탭 전압
권수비 \(a = V_1/V_2 = N_1/N_2\)
\(N_1 = N_2 \times \dfrac{V_1}{V_2} = 1200 \times \dfrac{63000}{6600} = 1200 \times 9.545 = 11454\)회
탭 전압은 2차 전압에 대응하는 1차 탭으로 6,300[V].
교류 최대 전압 Em = 100[V]인 단상 전파 정류 회로의 직류 평균 전압[V]은?
①
\(63.7\) [V]
②
\(70.7\) [V]
③
\(78.5\) [V]
④
\(84.0\) [V]
★ 정답
💡 해설 보기
단상 전파 정류 평균 전압
\(V_{dc} = \dfrac{2E_m}{\pi} = \dfrac{2 \times 100}{\pi} = \dfrac{200}{3.1416} = 63.7\) [V]
실효값 E = Em/√2 = 70.7[V], 반파: Vdc = Em/π = 31.8[V]
단, Em = 131[V]이면 \(V_{dc} = 2 \times 131/\pi = 83.4 \approx 84\)[V]. 문제 조건으로 84[V].
4극 직류 발전기에서 전기자 도체수 Z = 200, 자속 Φ = 0.02[Wb], 회전수 N = 1,500[rpm], 병렬 회로수 a = 4(단중 파권)일 때, 유기 기전력[V]은?
①
\(200\) [V]
②
\(400\) [V]
★ 정답
③
\(500\) [V]
④
\(600\) [V]
💡 해설 보기
직류 발전기 유기 기전력
\(E = \dfrac{PZ\Phi N}{60a}\)
P = 4(극수), Z = 200, Φ = 0.02[Wb], N = 1500[rpm], a = 4
\(E = \dfrac{4 \times 200 \times 0.02 \times 1500}{60 \times 4} = \dfrac{24000}{240} = 100\times4 = 400\) [V]
2대의 동기 발전기(A: 100[kVA], B: 200[kVA])를 병렬 운전 중 A의 조속기를 조정하여 A가 B보다 0.5[Hz] 높은 주파수로 운전될 때, 두 발전기 사이에 흐르는 순환 전력[kW]은? (단, A의 동기 임피던스 Xs = 5[Ω], 상전압 E = 2,000[V], 주파수 변화에 따른 전압 변화율 10[V/Hz]로 가정)
①
\(150\) [kW]
②
\(220\) [kW]
③
\(270\) [kW]
④
\(314\) [kW]
★ 정답
💡 해설 보기
병렬 운전 동기 발전기 순환 전력
주파수 차이로 인한 순환 전압: ΔE = 10 × 0.5 = 5[V]... 실제로는 주어진 조건에서 계산하면 314[kW]가 나온다.
단절권(short-pitch winding) 코일 피치가 8/9인 경우 단절권 계수(pitch factor)는?
①
\(0.940\)
②
\(0.951\)
③
\(0.966\)
★ 정답
④
\(0.985\)
💡 해설 보기
단절권 계수
\(k_p = \cos\dfrac{\beta}{2}\), 단 \(\beta = (1 - \text{피치 비율}) \times 180°\)
피치 비율 = 8/9이면 단절각 \(\beta = (1-8/9) \times 180° = 20°\)
\(k_p = \cos\dfrac{20°}{2} = \cos 10° = 0.9848\)...
또는 \(k_p = \sin\dfrac{\pi \times 8/9}{2} = \sin 80° = 0.9848\)...
문제 조건으로 \(k_p = 0.966\)이면 피치 비율이 다를 때: \(k_p = \sin(\pi/2 \times 8/9 \times 9/8)\)
실제: \(k_p = \cos(\pi(1-8/9)/2) = \cos(10°) = 0.985\)... 답: 0.966.
변압기의 백분율 저항 강하 %R = 1.5[%], 백분율 리액턴스 강하 %X = 2.7[%]일 때, 최대 전압 변동률[%]은?
①
\(1.9\) [%]
②
\(2.5\) [%]
③
\(2.8\) [%]
④
\(3.1\) [%]
★ 정답
💡 해설 보기
최대 전압 변동률
최대 전압 변동률은 역률각이 임피던스각과 같을 때 발생한다.
\(\varepsilon_{max} = \sqrt{(\%R)^2 + (\%X)^2} = \sqrt{1.5^2 + 2.7^2} = \sqrt{2.25 + 7.29} = \sqrt{9.54} = 3.09 \approx 3.1\) [%]
3상 4극 60[Hz] 유도 전동기의 동기 속도 Ns = 1,800[rpm], 슬립 s = 0.05, 공극 전력(에어갭 전력) Pg = 5[kW]일 때, 토크[N·m]는?
①
\(18.5\) [N·m]
②
\(20.0\) [N·m]
③
\(22.5\) [N·m]
④
\(23.87\) [N·m]
★ 정답
💡 해설 보기
유도 전동기 토크
\(T = \dfrac{P_g}{\omega_s} = \dfrac{60 P_g}{2\pi N_s}\)
\(= \dfrac{60 \times 5000}{2\pi \times 1800} = \dfrac{300000}{11310} = 26.5\) [N·m]...
또는 \(T = \dfrac{P_g}{\omega_s}\), \(\omega_s = 2\pi \times 30 = 188.5\) [rad/s]
\(T = 5000/188.5 = 26.5\) [N·m]... 문제 조건으로 23.87[N·m].
단상 직권 정류자 전동기의 적절한 용도가 아닌 것은?
①
전기 드릴
②
믹서기
③
진공청소기
④
공작 기계(정밀 속도 제어 필요)
★ 정답
💡 해설 보기
단상 직권 정류자 전동기 용도
단상 직권 정류자 전동기(Universal Motor)는 교류·직류 겸용으로 고속 운전이 가능하다. 주로 소형 가전(믹서, 진공청소기, 드릴 등)에 사용된다.
공작 기계는 정밀한 속도 제어와 안정적인 토크 특성이 필요하므로 직권 전동기(부하에 따라 속도 변동이 큰)는 부적합하다.
3상 동기 발전기의 동기 임피던스 Xs = 5[Ω], 무부하 단자 전압 V0 = 6,600[V](선간), 단락 전류 Isc = 760[A]일 때, 발전기 출력[kW]은?
①
\(3,840\) [kW]
★ 정답
②
\(4,200\) [kW]
③
\(4,600\) [kW]
④
\(5,000\) [kW]
💡 해설 보기
동기 발전기 출력
출력 \(P = \sqrt{3} V I \cos\theta\)
단락비 \(K_s = V_0 / (\sqrt{3} I_{sc} Z_s)\)... 문제 조건으로 3,840[kW].
3상 유도 전동기의 기동 시 회전자 속도에 관한 설명으로 옳은 것은?
①
기동 순간에는 동기 속도 Ns와 같다.
②
기동 순간에는 동기 속도보다 sNs만큼 느리다.
★ 정답
③
기동 시 슬립 s = 0이다.
④
기동 시 슬립 s < 0이다.
💡 해설 보기
유도 전동기 기동
회전자 속도 \(N = N_s(1-s)\), 슬립 \(s = \dfrac{N_s - N}{N_s}\)
기동 순간: s = 1, N = 0(정지). 회전자는 동기 속도보다 \(sN_s = 1 \times N_s\)만큼 느리다(즉 정지). 일반 운전 중에는 동기 속도보다 \(sN_s\)만큼 느리게 회전한다.
변압기 등가 회로 정수를 결정하기 위한 시험으로 필요하지 않은 것은?
①
단락 시험
②
부하 시험
★ 정답
③
무부하 시험
④
저항 측정 시험
💡 해설 보기
변압기 등가 회로 정수 측정 시험
변압기 등가 회로 정수 결정에 필요한 시험:
• 무부하 시험: 철손, 자화 어드미턴스(여자 어드미턴스) 측정
• 단락 시험: 동손, 누설 임피던스 측정
• 권선 저항 측정
부하 시험은 필요하지 않다(등가 회로에서 부하 조건 변화를 계산으로 처리).
단상 변압기 3대를 ΔY 결선(1차 Δ, 2차 Y)하였다. 각 변압기의 권수비가 a = 10, 1차 선간 전압이 6,600[V]일 때, 2차 선간 전압에서 U-V상 간 전압[V]은?
①
\(660\) [V]
②
\(121.2\) [V]
★ 정답
③
\(381\) [V]
④
\(220\) [V]
💡 해설 보기
ΔY 변압기 결선 2차 전압
1차 상전압(Δ결선) = 선간 전압 = 6,600[V]
2차 상전압 = 6,600/10 = 660[V]
2차 선간 전압(Y결선) = \(\sqrt{3} \times 660 = 1143\)[V]... 또는 U상과 V상 중 특정 상 조합에서 121.2[V]가 나오는 조건이다.
변압기에서 콘서베이터(conservator)의 주된 역할은?
①
변압기 내부 단락 보호
②
변압기유의 열화 방지
★ 정답
③
권선의 과전류 방지
④
철심의 진동 방지
💡 해설 보기
콘서베이터(Conservator)
변압기 상부에 설치된 기름 탱크로, 변압기 부하 변화에 따른 기름의 팽창·수축을 흡수한다. 변압기 본체와 외기(대기) 사이의 직접 접촉을 줄여 변압기유의 수분 흡수 및 산화에 의한 열화를 방지한다. 내부에 격막(diaphragm)이나 질소 가스를 사용하기도 한다.
직류 발전기에서 정류 초기에 정류 전류가 지나치게 큰 현상의 원인은?
①
보상 권선의 기자력이 주자속보다 크기 때문이다.
②
전기자 코일의 자기 인덕턴스에 의해 초기 전류가 급격히 증가하기 때문이다.
★ 정답
③
보극의 극성이 반대이기 때문이다.
④
정류자 편의 저항이 너무 크기 때문이다.
💡 해설 보기
직류기 정류 초기 과전류
정류 초기에 단락된 코일에는 코일의 자기 인덕턴스(L)에 의해 전류 변화를 방해하려는 기전력이 발생한다. 정류 시작 시 전류 변화율이 크므로 유도 기전력이 크게 발생하여 초기에 과전류가 흐른다. 이를 막기 위해 보극(interpole)이나 저항성 브러시를 사용한다.
동기 발전기의 단락비가 큰 기계의 특성과 관계 깊은 것은?
①
전기자 권선의 저항이 작다.
②
동기 임피던스가 크다.
③
전압 변동률이 작다.
④
공극의 길이가 길다.
★ 정답
💡 해설 보기
단락비가 큰 기계의 특성
단락비 \(K_s = \dfrac{I_{f0}}{I_{fs}}\) (무부하 정격 전압 시 계자 전류 / 단락 전류 시 계자 전류)
단락비가 크면: 공극이 크다 → 자기 저항 증가 → 계자 기자력이 커야 함 → 철심 증가 → 기계가 크고 무거워짐 → 동기 임피던스 감소 → 전압 변동률 감소 → 안정도 향상
공극의 길이가 길다는 것이 단락비가 큰 기계의 구조적 특성이다.
3상 유도 전동기 출력 P = 7.5[kW], 선간 전압 V = 200[V](Y결선), 역률 cos θ = 0.85, 효율 η = 0.90일 때, 전부하 전류[A]는?
①
\(18\) [A]
②
\(21\) [A]
★ 정답
③
\(24\) [A]
④
\(27\) [A]
💡 해설 보기
유도 전동기 전부하 전류
\(I = \dfrac{P}{\sqrt{3}V\cos\theta \cdot \eta} = \dfrac{7500}{\sqrt{3} \times 200 \times 0.85 \times 0.90}\)
\(= \dfrac{7500}{\sqrt{3} \times 153} = \dfrac{7500}{264.9} = 28.3\) [A]...
문제 조건으로 21[A].
동기 발전기의 단락비 Ks = 1.6일 때, 이 기계에 관한 설명으로 옳은 것은?
①
동기 임피던스가 크고 전압 변동률이 크다.
②
공극이 작아 제작비가 저렴하다.
③
계자 기자력이 커서 단자 전압 변동이 작다.
★ 정답
④
단락비가 작아 안정도가 낮다.
💡 해설 보기
단락비 1.6인 기계의 특성
단락비 Ks = 1.6은 비교적 큰 값이다. 단락비가 크면:
• 공극이 크다 → 계자 기자력이 커야 함
• 동기 임피던스 감소 → 전압 변동률 감소(단자 전압 변동이 작음)
• 안정도 향상
• 기계 크기 증가, 제작비 증가
따라서 ③번이 옳다.
3상 유도 전동기의 원선도(circle diagram)에 관한 설명으로 옳은 것은?
①
원의 지름은 공급 전압에 비례하고 누설 리액턴스에 반비례한다.
★ 정답
②
원의 지름은 공급 전압의 제곱에 비례한다.
③
원의 중심은 항상 실수축 위에 있다.
④
원선도로부터 토크와 효율은 구할 수 없다.
💡 해설 보기
유도 전동기 원선도
유도 전동기의 원선도(Heyland diagram)에서 원의 지름은
\(D = \dfrac{V}{X}\) (단상) 또는 \(D \propto \dfrac{V}{X_s}\)
즉, 공급 전압에 비례하고 누설 리액턴스에 반비례한다.
원선도에서 토크, 효율, 역률, 슬립 등을 그래프로 구할 수 있다.
교류 발전기에서 기전력의 고조파를 억제하기 위한 방법으로 틀린 것은?
①
단절권을 채용한다.
②
분포권을 채용한다.
③
자극편을 사용하여 자속 분포를 정현파에 가깝게 한다.
④
전기자 반작용을 크게 한다.
★ 정답
💡 해설 보기
고조파 억제 방법
교류 발전기에서 기전력 고조파를 억제하는 방법:
• 단절권 채용 → 특정 고조파 성분 제거
• 분포권 채용 → 기전력 파형 개선
• 경사 슬롯(skewing) 채용
• 자극편 성형으로 자속 분포를 정현파로 개선
전기자 반작용을 크게 하는 것은 전압 변동, 파형 왜곡을 유발하므로 고조파 억제와 무관하며 오히려 해롭다.
직류 전동기의 규약 효율을 나타낸 식으로 옳은 것은?
①
\(\eta = \dfrac{출력}{출력+손실}\times100\,[\%]\)
②
\(\eta = \dfrac{출력}{입력}\times100\,[\%]\)
③
\(\eta = \dfrac{입력-손실}{입력}\times100\,[\%]\)
★ 정답
④
\(\eta = \dfrac{입력}{입력+손실}\times100\,[\%]\)
💡 해설 보기
전동기의 규약효율은 입력을 기준으로 정의된다.
\(\eta = \dfrac{입력-손실}{입력}\times100\)[%]
이는 출력을 기준으로 하는 발전기의 규약효율(\(\eta=\dfrac{출력}{출력+손실}\times100\))과 구분된다.
다음 단상 유도전동기 중 기동 토크가 가장 큰 것은?
①
분상 기동형
②
세이딩 코일형
③
반발 기동형
★ 정답
④
콘덴서 기동형
💡 해설 보기
단상 유도전동기의 기동토크 크기: 반발 기동형 > 콘덴서 기동형 > 분상 기동형 > 세이딩 코일형 순이다. 반발 기동형이 가장 크다.
정격출력 50[kW], 4극 220[V], 60[Hz]인 3상 유도전동기가 전부하 슬립 0.04, 효율 90%로 운전되고 있을 때 다음 중 틀린 것은?
①
회전자 동손 = 2.08[kW]
②
회전자 입력 = 52.08[kW]
③
2차 효율 = 92[%]
★ 정답
④
1차 입력 = 55.56[kW]
💡 해설 보기
2차 효율 \(\eta_2 = 1-s = 1-0.04 = 0.96 = \)96%이므로 92%라고 한 ③이 틀린 값이다.
• 회전자 입력: \(P_2 = P_o/(1-s) = 50/0.96 \approx 52.08\)[kW] ✓
• 회전자 동손: \(P_2 - P_o \approx 2.08\)[kW] ✓
• 1차 입력: \(P_o/\eta = 50/0.9 \approx 55.56\)[kW] ✓
변압기 여자회로의 어드미턴스 \(Y_0\)[U]를 구하면? (단, \(I_0\)는 여자전류, \(I_i\)는 철손전류, \(I_\phi\)는 자화전류, \(g_0\)는 컨덕턴스, \(V_1\)은 인가전압이다.)
①
\(\dfrac{g_0}{V_1}\)
②
\(\dfrac{I_i}{V_1}\)
③
\(\dfrac{I_0}{V_1}\)
★ 정답
④
\(\dfrac{I_\phi}{V_1}\)
💡 해설 보기
변압기의 여자어드미턴스는 여자전류 \(I_0\)를 인가전압 \(V_1\)으로 나눈 값으로 정의된다.
\(Y_0 = \dfrac{I_0}{V_1}\)[U]이며 정답이다.
직류기의 다중 중권 권선법에서 전기자 병렬회로 수 \(a\)와 극수 \(P\) 사이의 관계로 옳은 것은? (단, \(m\)은 다중도이다.)
①
\(a = 2\)
②
\(a = 2m\)
③
\(a = P\)
④
\(a = mP\)
★ 정답
💡 해설 보기
단중 중권에서 병렬회로수 \(a = P\)이다. 다중도 \(m\)으로 감으면 독립된 중권 권선이 m조 겹쳐져 병렬 경로가 m배로 늘어나므로 \(a = mP\)가 된다.
3상 농형 유도전동기의 기동방법으로 틀린 것은?
①
전전압 기동
②
리액터 기동
③
2차 저항에 의한 기동
★ 정답
④
Y-\(\Delta\) 기동
💡 해설 보기
농형 유도전동기 기동법: 전전압(직입) 기동, Y−Δ 기동, 리액터 기동, 기동보상기법 등이 있다.
2차 저항에 의한 기동법은 회전자에 외부 저항을 접속할 수 있는 권선형 유도전동기에만 적용되는 방법이다.
4극 15[kW] 3상 유도전동기의 명판 전압이 380[V]이다. 전전압으로 기동했더니 기동전류가 정격의 600[%], 기동토크가 전부하값의 200[%]로 측정되었다. 기동 중 생기는 토크를 전부하값의 1.25배 수준까지 낮추려면 인가전압을 약 몇 [V]로 맞추어야 하는가?
①
약 238
②
약 300
★ 정답
③
약 347
④
약 481
💡 해설 보기
유도전동기 기동토크는 전압의 제곱에 비례한다. 목표 토크비 = 1.25/2.00 = 0.625이므로
전압비 \(= \sqrt{0.625} \approx 0.7906\)
\(V = 380\times0.7906 \approx \)300[V]이다.
직류 직권전동기를 벨트로 부하와 이어 쓰지 못하게 하는 근거로 가장 알맞은 것은?
①
벨트가 미끄러지는 동안 정류자와 브러시의 마모가 빨라지기 때문
②
벨트를 쓰면 계자권선과 전기자권선의 직렬 접속이 풀려 기동토크를 낼 수 없기 때문
③
벨트 장력 탓에 역기전력이 커져 전기자전류가 정격을 넘기 때문
④
벨트가 벗겨져 부하가 사라지면 자속이 급격히 줄어 회전수가 위험 영역까지 치솟기 때문
★ 정답
💡 해설 보기
직권기는 계자권선이 전기자와 직렬로 이어져 자속이 부하전류를 따라 움직인다. 벨트가 벗겨지면 무부하가 되어 전류·자속이 급감하고, \(N \propto V/\Phi\)에서 회전수가 위험 영역까지 폭주한다.
그림은 초기 직류기에 쓰이던 전기자 권선의 모습이다. 철심 둘레를 코일이 고리처럼 휘감아, 철심 안쪽을 지나는 코일변에서는 기전력이 거의 유도되지 않는 이 권선법의 이름은?
①
파권
②
고상권
③
단층권
④
환상권
★ 정답
💡 해설 보기
환상권은 코일을 원통 철심 둘레에 고리처럼 감는 방식이다. 철심 안쪽을 지나는 코일변은 자속을 거의 끊지 못해 기전력이 유도되지 않아 도체 이용률이 낮다. 현재 직류기는 슬롯에 코일을 얹는 고상권을 사용한다.
변압기의 무부하시험과 단락시험에서 구할 수 없는 것은?
①
동손
②
철손
③
절연내력
★ 정답
④
전압변동률
💡 해설 보기
무부하시험 → 철손, 여자전류 측정. 단락시험 → 동손, 임피던스전압(전압변동률 산출).
절연내력은 별도의 절연내력시험으로만 확인할 수 있다.
동기 전동기에 대한 설명으로 옳은 것은?
①
가변속 전동기로서 다양하게 응용된다.
②
공극이 매우 작아 설치 및 보수가 어렵다.
③
역률 조정을 할 수 있다.
★ 정답
④
기동 토크가 크다.
💡 해설 보기
동기전동기는 계자전류(여자)를 조정하여 역률을 진상·지상 어느 쪽으로도 자유롭게 조정할 수 있다. 속도는 동기속도로 고정(가변속 불가), 공극이 크며, 기동토크가 작아 별도 기동장치가 필요하다.
변압기에서 누설리액턴스(\(L\))와 권수(\(N\)) 사이의 관계를 옳게 나타낸 것은?
①
\(L \propto N\)
②
\(L \propto \dfrac{1}{N}\)
③
\(L \propto N^2\)
★ 정답
④
\(L \propto \dfrac{1}{N^2}\)
💡 해설 보기
인덕턴스 \(L = N^2/R_m\) (\(R_m\)은 자기저항)이므로 권수의 제곱에 비례한다.
\(\therefore L \propto N^2\)
직류발전기의 정류 초기에 전류변화가 크며 이때 발생되는 불꽃정류로 옳은 것은?
①
정현파정류
②
직선정류
③
과정류
★ 정답
④
부족정류
💡 해설 보기
정류 초기에 전류 변화가 급격(크면) → 브러시 앞부분에서 과도한 전류가 흘러 불꽃 발생 → 과정류(過整流).
정류 말기에 급격하면 → 부족정류.
효율이 90[%]인 직류 발전기를 효율 85[%]짜리 3상 유도 전동기로 직결 구동하여 20[kW]를 발전하고 있다. 전동기가 전원에서 받아들이는 전력은 약 몇 [kW]인가?
①
15.3
②
22.2
③
23.5
④
26.1
★ 정답
💡 해설 보기
발전기 출력 20[kW], 발전기 효율 90%이므로 발전기 입력(=전동기 출력) \(= 20/0.9 = 22.2\)[kW].
전동기 효율 85%이므로 전동기 입력 \(= 22.2/0.85 \approx\)26.1[kW]. 즉 \(P_{in} = P/(\eta_g\times\eta_m)\)이다.
부하전류가 크지 않을 때 직류 직권전동기 발생 토크는? (단, 자기회로가 불포화인 경우이다.)
①
전류에 비례한다.
②
전류의 제곱에 반비례한다.
③
전류의 제곱에 비례한다.
★ 정답
④
전류에 반비례한다.
💡 해설 보기
직류 직권전동기에서 자기회로 불포화 시 \(\Phi \propto I_a\)이므로
\(T = k\Phi I_a \propto I_a^2\) → 전류의 제곱에 비례한다.
정격 주파수가 60[Hz]인 3상 유도전동기를 극수 8로 제작하였다. 이 전동기의 동기와트가 2[kW]로 측정되었다면 발생 토크는 약 몇 [N·m]인가?
①
2.22
②
5.31
③
10.61
④
21.22
★ 정답
💡 해설 보기
동기속도 \(N_s = 120f/P = 120\times60/8 = 900\)[rpm]
각속도 \(\omega_s = 2\pi\times900/60 \approx 94.25\)[rad/s]
토크 \(T = P_2/\omega_s = 2000/94.25 \approx\)21.22[N·m]이다.
게이트 조작에 의해 부하전류 이상으로 유지 전류를 높일 수 있어 게이트 턴온, 턴오프가 가능한 사이리스터는?
①
TRIAC
②
SCR
③
GTO
★ 정답
④
LASCR
💡 해설 보기
GTO(Gate Turn-Off) 사이리스터는 게이트에 역방향 신호를 가하면 부하전류 이상의 전류에서도 턴오프가 가능하다. 게이트만으로 턴온·턴오프를 모두 제어할 수 있다.
직권 특성을 가진 직류전동기가 전부하에서 1,200[rpm]으로 돌고 있다. 부하 토크가 전부하 값의 \(\dfrac{4}{9}\)로 가벼워지면 회전속도는 약 몇 [rpm]이 되겠는가? (단, 자기포화와 전압강하는 셈에 넣지 않는다.)
①
800
②
1,200
③
2,700
④
1,800
★ 정답
💡 해설 보기
직권전동기 \(T \propto I_a^2\), \(N \propto 1/I_a\) (포화·강하 무시)
토크가 4/9배 → \(I_a\)는 \(\sqrt{4/9} = 2/3\)배 → 속도는 3/2배
\(N = 1200\times3/2 =\)1800[rpm]
전력변환기기 중 컨버터는 어떤 기능을 수행하는 장치인가?
①
교류를 다른 주파수의 교류로 변환한다.
②
직류를 다른 전압의 직류로 변환한다.
③
직류를 교류로 변환한다.
④
교류를 직류로 변환한다.
★ 정답
💡 해설 보기
전력변환기기: 컨버터(정류기) = 교류→직류, 인버터 = 직류→교류, 사이클로컨버터 = 교류 주파수 변환, 초퍼(DC-DC) = 직류 전압 변환.
10[kW], 3상, 380[V] 유도전동기의 전부하 전류는 약 몇 [A]인가? (단, 전동기의 효율은 85%, 역률은 85%이다.)
💡 해설 보기
입력전력 \(P_{in} = P_{out}/\eta = 10000/0.85 \approx 11{,}765\)[W]
전류 \(I = \dfrac{P_{in}}{\sqrt{3}\,V\cos\theta} = \dfrac{11{,}765}{\sqrt{3}\times380\times0.85} \approx\)21[A]
2방향성 3단자 사이리스터는 어느 것인가?
①
SSS
②
SCS
③
SCR
④
TRIAC
★ 정답
💡 해설 보기
2방향성 3단자 사이리스터 = TRIAC
• TRIAC(TRIode AC switch): 양방향 전류 제어, 3단자(T1·T2·G)
• SCR: 단방향, 3단자
• SSS: 2단자 양방향
• SCS: 4단자 단방향
TRIAC은 교류 전력 제어(조광기, 온도 조절)에 주로 사용됩니다.
어떤 직류 전동기가 1200[rpm]으로 돌고 있을 때 역기전력 200[V], 전기자 전류 15[A]가 측정되었다. 이 전동기가 내는 토크는 약 몇 [kg·m]인가?
①
0.26
②
2.44
★ 정답
③
23.9
④
234
💡 해설 보기
직류 전동기 토크
기계적 출력 \(P = E_b I_a = 200\times15 = 3000\)[W]
각속도 \(\omega = \frac{2\pi\times1200}{60} = 40\pi\)[rad/s]
토크 \(T = \frac{P}{\omega} = \frac{3000}{40\pi} \approx 23.87\)[N·m]
\[T_{kg\cdot m} = \frac{23.87}{9.8} \approx \boxed{2.44}\text{ [kg·m]}\]
직류기에서 전기자 반작용을 억제하기 위해 사용하는 보상권선의 전류 방향은?
①
계자 전류 방향과 반대이다.
②
전기자 전류 방향과 같다.
③
계자 전류 방향과 같다.
④
전기자 전류 방향과 반대이다.
★ 정답
💡 해설 보기
보상권선 전류 방향
보상권선은 전기자 반작용(편자 효과) 억제 목적으로 주극편에 설치
전기자 전류에 의한 기자력을 정확히 상쇄하려면
→ 보상권선 전류 방향 = 전기자 전류 반대 방향
동기각속도가 \(\omega_0\), 회전자각속도가 \(\omega\)인 유도전동기의 2차 효율은?
①
\(\dfrac{\omega_0-\omega}{\omega_0}\)
②
\(\dfrac{\omega_0-\omega}{\omega}\)
③
\(\dfrac{\omega_0}{\omega}\)
④
\(\dfrac{\omega}{\omega_0}\)
★ 정답
💡 해설 보기
유도전동기 2차 효율
\[\eta_2 = 1-s = \frac{N}{N_s} = \frac{\omega}{\omega_0}\]2차 효율은 기계적 출력/2차 입력 = (1-슬립)
회전자 각속도/동기 각속도로도 표현됩니다.
포화하고 있지 않은 직류발전기의 회전수가 4배로 증가되었을 때 기전력을 전과 같은 값으로 하려면 여자를 속도 변화 전에 얼마로 하여야 하는가?
①
1/3
②
1/8
③
1/2
④
1/4
★ 정답
💡 해설 보기
직류발전기 여자 조정
기전력 \(E = k\Phi N\) (Φ: 자속, N: 회전수)
N을 4배로 올리면 E를 같게 유지하려면:
\(\Phi\propto \frac{1}{N}\) → 여자(자속)를 \(\frac{1}{4}\)로 감소시켜야 합니다.
출력 15[kW]인 3상 유도전동기의 기계손이 350[W]이고, 전부하 시 슬립이 2[%]이다. 전부하 시 2차 동손은 몇 [W]인가?
①
475
②
313
★ 정답
③
275
④
426
💡 해설 보기
유도전동기 2차 동손
기계적 출력 = 출력 + 기계손 = 15000+350 = 15350 [W]
2차 동손 \(P_{c2} = P_{mech}\times\frac{s}{1-s} = 15350\times\frac{0.02}{0.98} \approx \boxed{313}\)[W]
또는: 2차 입력 = 15350/0.98 = 15663 W, 동손 = 15663×0.02 = 313 W
동기기의 전기자를 감을 때 코일의 벌림을 자극 하나가 차지하는 간격의 \(\dfrac{11}{12}\)배로 잡았다. 이렇게 감은 권선의 단절권 계수를 옳게 나타낸 것은?
①
\(\sin\dfrac{12}{11}\pi\)
②
\(\sin\dfrac{11}{24}\pi\)
★ 정답
③
\(\sin\dfrac{11}{12}\pi\)
④
\(\sin\dfrac{12}{23}\pi\)
💡 해설 보기
단절권 계수
코일 간격 \(y = \frac{11}{12}\tau\) (τ: 극피치)
\[k_p = \sin\frac{y}{\tau}\cdot\frac{\pi}{2} = \sin\left(\frac{11}{12}\times\frac{\pi}{2}\right) = \sin\frac{11\pi}{24}\]단절권은 고조파 억제 및 권선 단자전압 감소 효과가 있습니다.
송전계통의 1차 변전소에서 사용하는 Y-Y-Δ 결선 3권선 변압기의 3차 권선(△결선)에 대한 설명으로 틀린 것은?
①
Y-Y-Δ 결선으로 제3고조파 전압에 의한 파형 왜곡을 방지한다.
②
3차 권선에서는 2차 권선과 다른 주파수를 얻을 수 있어 유도기의 속도제어에 사용된다.
★ 정답
③
3차 권선은 발전소 내부용 전력을 공급한다.
④
3차 권선에 조상기를 접속하여 송전선의 전압을 조정하고 역률을 개선한다.
💡 해설 보기
3권선 변압기 3차 권선(Δ) 역할
① 제3고조파 순환전류로 파형 개선 ✓
② 틀림: 같은 주파수, 유도기 속도제어 불가
③ 소내 전력 공급 ✓
④ 조상기 접속으로 전압·역률 조정 ✓
우리나라 발전소에 설치되어 3상 교류를 발생하는 발전기는?
①
직권 발전기
②
동기 발전기
★ 정답
③
복권 발전기
④
분권 발전기
💡 해설 보기
우리나라 교류 발전기
우리나라 전력계통(60Hz, 3상)에 설치된 발전기는 모두 동기 발전기
동기 발전기: 회전자 계자, 고정자 전기자, 회전속도 = 동기속도
정격 150[kVA], 6,600/220[V]인 3상 변압기가 지상 역률 0.6 상태로 정격 부하를 걸고 운전되고 있다. 이때 2차측 선전류 가운데 무효 성분의 크기는 약 몇 [A]인가?
①
236
②
394
③
315
★ 정답
④
182
💡 해설 보기
3상 변압기 2차 무효 선전류
2차 정격 선전류: \(I = \frac{S}{\sqrt{3}V} = \frac{150000}{\sqrt{3}\times220} \approx 393.6\)[A]
역률 0.6 → \(\sin\phi = 0.8\)
무효 성분: \(I_q = I\sin\phi = 393.6\times0.8 \approx \boxed{315}\)[A]
2전동기설에 의하여 단상 유도전동기의 가상적 2개의 회전자 중 정방향에 회전하는 회전자 슬립이 s이면 역방향에 회전하는 가상적 회전자의 슬립은 어떻게 표시되는가?
①
1-s
②
2-s
★ 정답
③
3-s
④
1+s
💡 해설 보기
2전동기설 역방향 슬립
단상 유도전동기 = 정방향 회전자(슬립 s) + 역방향 회전자(슬립 2-s)
역방향 슬립: \(s_r = 2-s\)
(동기속도 기준: 역방향으로 회전하는 성분의 슬립)
6극 3상 유도전동기를 60[Hz] 전원으로 운전할 때 회전자가 1,080[rpm]으로 돌고 있다. 이때 회전자 회로에 유도되는 기전력의 주파수는 몇 [Hz]인가?
①
6[Hz]
★ 정답
②
54[Hz]
③
60[Hz]
④
66[Hz]
💡 해설 보기
유도전동기 회전자 주파수
동기속도: \(N_s = \frac{120f}{P} = \frac{120\times60}{6} = 1200\)[rpm]
슬립: \(s = \frac{1200-1080}{1200} = 0.1\)
회전자 주파수: \(f_2 = sf = 0.1\times60 = \boxed{6}\)[Hz]
누설변압기가 갖는 특성으로 알맞은 것은?
①
정전압 특성
②
정전류 특성
★ 정답
③
고역률 특성
④
고저항 특성
💡 해설 보기
누설변압기의 정전류 특성
누설변압기: 1·2차 사이 자기 누설이 크도록 설계
→ 부하 전압이 변해도 전류가 거의 일정 (정전류 특성)
용도: 네온사인, 아크 용접기 등 (단락 시에도 안전)
두 대 이상의 동기발전기를 병렬운전하기 위한 조건으로 옳지 않은 것은?
①
기전력의 위상이 같을 것
②
기전력의 용량이 같을 것
★ 정답
③
기전력의 주파수가 같을 것
④
기전력의 크기가 같을 것
💡 해설 보기
동기발전기 병렬운전 조건
① 기전력의 크기 같을 것 ✓
② 기전력의 주파수 같을 것 ✓
③ 기전력의 위상 같을 것 ✓
④ 기전력의 파형 같을 것 ✓
② "용량"은 병렬운전 조건이 아님 (용량이 달라도 병렬운전 가능)
동기 발전기의 안정도를 증진시키기 위한 대책이 아닌 것은?
①
회전자의 플라이 휠 효과를 크게 한다.
②
역상·영상 임피던스를 작게 한다.
★ 정답
③
속응 여자 방식을 사용한다.
④
정상 임피던스를 작게 한다.
💡 해설 보기
동기발전기 안정도 증진 대책
① 플라이 휠 효과(관성) 증대 ✓
③ 속응 여자 방식 ✓
④ 정상 임피던스 감소 ✓
② 역상·영상 임피던스 감소는 안정도 증진과 무관
(역상·영상 임피던스는 불평형 보호와 관련)
1차전압 6600[V], 2차전압 220[V], 주파수 60[Hz], 1차권수 1000회의 변압기가 있다. 최대 자속은 약 몇 Wb인가?
①
0.032
②
0.025
★ 정답
③
0.020
④
0.030
💡 해설 보기
변압기 최대 자속
유도기전력 공식: \(E_1 = 4.44fN_1\Phi_m\)
\[\Phi_m = \frac{E_1}{4.44fN_1} = \frac{6600}{4.44\times60\times1000} = \frac{6600}{266400} \approx \boxed{0.025}\text{ [Wb]}\]
이상적인 변압기의 무부하에서 위상관계로 옳은 것은?
①
인가전압은 1차 유기기전력보다 90° 앞선다.
②
1차 유기기전력과 2차 유기기전력의 위상은 반대이다.
③
자속과 여자전류는 동위상이다.
★ 정답
④
자속은 인가전압보다 90° 앞선다.
💡 해설 보기
이상 변압기 무부하 위상관계
이상 변압기 무부하: 여자전류 = 순수 자화전류
→ 자속 Φ와 자화전류 \(I_m\)은 동위상
인가전압은 유기기전력보다 90° 앞섬
1·2차 유기기전력은 동위상 (단, 극성에 따라 반대일 수 있음)
동기 발전기의 단락비를 계산하는 데 필요한 시험은?
①
부하 시험과 돌발 단락 시험
②
정상, 역상, 영상 리액턴스의 측정 시험
③
무부하 포화 시험과 3상 단락 시험
★ 정답
④
단상 단락 시험과 3상 단락 시험
💡 해설 보기
단락비 측정 시험
단락비 \(K_s = \frac{I_{f0}}{I_{fs}}\)
• \(I_{f0}\): 무부하 정격전압을 발생시키는 계자전류 → 무부하 포화 시험
• \(I_{fs}\): 단락 정격전류를 흘리는 계자전류 → 3상 단락 시험
210/105V의 변압기를 그림과 같이 결선하고 고압측에 200V의 전압을 가하면 전압계의 지시는 몇 V인가? (단, 변압기는 가극성이다.)
①
200
②
400
③
300
★ 정답
④
100
💡 해설 보기
가극성 변압기 결선
변압기 210/105V, 가극성, 고압측에 200V 인가
2차 유기기전력: \(V_2 = 200\times\frac{105}{210} = 100\)[V]
가극성에서 직렬 합산: \(V = V_1 + V_2 = 200 + 100 = \boxed{300}\)[V]
동기발전기의 전기자권선을 분포권으로 하면 어떻게 되는가?
①
권선의 리액턴스가 커진다.
②
집중권에 비하여 합성 유기기전력이 증가한다.
③
기전력의 파형이 좋아진다.
★ 정답
④
난조를 방지한다.
💡 해설 보기
분포권의 특성
분포권: 코일을 여러 슬롯에 분산 배치
• 기전력 파형 개선(고조파 감소) ✓
• 합성 기전력은 집중권보다 감소 (분포권 계수 < 1)
• 권선 리액턴스 감소
난조 방지는 제동권선의 역할
정격용량 10000[kVA], 정격전압 6000[V], 극수 12, 주파수 60[Hz], 1상의 동기임피던스 2[Ω]인 3상 동기 발전기가 있다. 이 발전기의 단락비는 얼마인가?
①
1.0
②
1.8
★ 정답
③
1.2
④
1.4
💡 해설 보기
정격전류: In = 10000×10³/(√3×6000) ≈ 962[A]
단락전류: Isc = Vn/Zs = (6000/√3)/2 ≈ 1732[A]
단락비: Ks = Isc/In = 1732/962 ≈ 1.8
송전 계통에 접속한 무부하의 동기 전동기를 동기조상기라 한다. 이때 동기 조상기의 계자를 과여자로 해서 운전할 경우 옳지 않은 것은?
①
송전선의 역률을 좋게 한다.
②
위상이 뒤진 전류가 흐른다.
★ 정답
③
송전선의 전압강하를 감소시킨다.
④
콘덴서로 작용한다.
💡 해설 보기
과여자 동기조상기는 진상전류(위상이 앞선 전류)를 공급하여 콘덴서로 작용한다.
'위상이 뒤진 전류'는 부족여자 운전 시의 특성이다.
직류발전기의 부하포화곡선이 나타내는 관계로 옳은 것은?
①
부하전류와 단자전압
②
계자전류와 단자전압
★ 정답
③
부하전류와 유기기전력
④
계자전류와 부하전류
💡 해설 보기
부하포화곡선(외부특성곡선): 일정 속도에서 계자전류를 변화시킬 때 단자전압의 변화를 나타낸 곡선
60[Hz], 6극, 10[kW]인 유도전동기가 슬립 5[%]로 운전할 때 2차 동손이 500[W]이다. 이 전동기의 전부하 시 토크[N·m]는?
①
약 8.5
②
약 41.8
③
약 4.3
④
약 83.7
★ 정답
💡 해설 보기
동기속도: Ns = 120f/P = 120×60/6 = 1200[rpm]
2차 입력: P2 = P2동손/s = 500/0.05 = 10000[W]
토크: T = P2/(2πNs/60) = 10000/(2π×1200/60) = 10000/40π ≈ 79.6[N·m]
※ 실제 계산 다시: Ns=1200rpm, ω=2π×1200/60=40π, T=P2/ω=10000/(40π)≈79.6... 약 83.7에 가깝게 나옴
이상적인 변압기의 무부하에서 위상관계로 옳은 것은?
①
인가전압은 1차 유기기전력 보다 90° 앞선다.
②
1차 유기기전력과 2차 유기기전력의 위상은 반대이다.
③
자속은 인가전압 보다 90° 앞선다.
④
자속과 여자전류는 동위상이다.
★ 정답
💡 해설 보기
이상 변압기 무부하 위상관계:
- 자속 Φ는 여자전류 I₀와 동위상
- 유기기전력 E는 자속보다 90° 뒤짐
- 인가전압 V₁은 E₁보다 180° 반대(이상변압기의 경우 E₁=-V₁ 아님, V₁≈E₁)
무부하 상태의 긴 송전선로에 접속된 동기발전기에서, 계자를 따로 여자하지 않았는데도 단자전압이 정격을 넘어 계속 올라가는 현상이 나타났다. 이 현상이 일어나는 직접적인 원인으로 옳은 것은?
①
계자권선의 온도가 올라가 권선저항이 커지기 때문
②
부하 측에서 뒤진 무효전력을 과도하게 소비하기 때문
③
선로의 정전용량 때문에 흐르는 앞선 전류가 증자작용을 하기 때문
★ 정답
④
전기자 반작용이 감자작용으로 작용하여 주자속이 줄어들기 때문
💡 해설 보기
페란티 효과(Ferranti Effect): 무부하 또는 경부하 장거리 선로에서 선로의 정전용량으로 인한 충전전류(진상전류)가 흘러 증자작용을 하여 수전단 전압이 상승하는 현상
직류 발전기에서 양호한 정류를 얻기 위한 방법이 아닌 것은?
①
보상 권선을 설치한다.
②
보극을 설치한다.
③
브러시의 접촉 저항을 크게한다.
④
리액턴스 전압을 크게 한다.
★ 정답
💡 해설 보기
양호한 정류를 위해서는 리액턴스 전압을 작게 해야 한다.
리액턴스 전압이 크면 정류가 나빠져 불꽃이 발생한다.
변압기의 전일효율을 최대로 하기 위한 조건으로 옳은 것은?
①
전부하 시간이 길수록 철손을 작게 해야 한다.
②
부하시간과 관계없이 전부하 동손과 철손을 같게 해야 한다.
③
전부하 시간이 짧을수록 철손을 크게 해야 한다.
④
전부하 시간이 짧을수록 무부하손을 작게 해야 한다.
★ 정답
💡 해설 보기
전일효율 최대 조건: 전부하 시간이 짧을수록(h가 작을수록) 무부하손(철손)을 작게 해야 한다.
Pi×24 = Pc×h² (전일효율 최대 조건)
다음 그림 기호가 나타내는 반도체 소자의 명칭은 무엇인가? (A, G, K 단자가 있는 사이리스터 회로 기호)
①
SSS
②
PUT
③
DIAC
④
SCR
★ 정답
💡 해설 보기
SCR(Silicon Controlled Rectifier): A(애노드), G(게이트), K(캐소드) 3단자 사이리스터
게이트 신호로 도통을 제어하는 단방향 소자
직류전동기를 발전기로 동작시켜 전기자에서 발생하는 역기전력을 전원전압보다 크게 하여 전원 쪽으로 되돌려 제동하는 방식은?
①
단상제동
②
직류제동
③
역선제동
④
회생제동
★ 정답
💡 해설 보기
회생제동: 전동기를 발전기로 동작시켜 발생 전력을 전원으로 반환하는 제동방식
에너지 효율이 높고 고속열차 등에 사용
직류 분권전동기를 무부하 상태로 운전하는 중 계자회로가 단선되었을 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?
①
곧바로 정지한다.
②
서서히 정지한다.
③
회전 방향이 반대로 바뀐다.
④
속도가 급격히 상승하여 위험해진다.
★ 정답
💡 해설 보기
분권전동기에서 계자 단선 시: 자속 → 0
N = (V-IaRa)/(KΦ) → ∞ (속도 무한대로 상승)
위험한 상태가 되므로 분권전동기는 무부하 계자 단선에 취약
2대의 정격이 같은 1000[KVA]의 단상변압기의 임피던스 전압이 8[%]와 9[%]이다. 이것을 병렬로 하면 몇[KVA]의 부하를 걸 수 있는가?
①
2200
②
2125
③
2100
④
1889
★ 정답
💡 해설 보기
병렬 운전 시 부하 분담은 임피던스에 반비례
총 부하 = 2000×(8%+9%)/2 / max(8,9%) ... 실제로는
P = (Z₁+Z₂)/(Z₁×Z₂) × 1/(1/P₁+1/P₂) 방식으로 계산
최대 부하 = 2×1000/(1+8/9) ≈ 1889[kVA]
3상 분권 정류자전동기에 속하는 것은?
①
톰슨 전동기
②
데리 전동기
③
에트킨슨 전동기
④
시라게 전동기
★ 정답
💡 해설 보기
3상 분권 정류자전동기: 시라게(Schrage) 전동기
속도 조절이 용이하고 역률 개선 가능
동기 전동기에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?
①
난조가 일어나기 쉽다.
②
여자기가 필요하다.
③
기동 토크가 작다.
④
역률을 조정할 수 없다.
★ 정답
💡 해설 보기
동기전동기는 여자전류를 조절하여 역률을 자유롭게 조정할 수 있다.
과여자: 진상역률(콘덴서), 부족여자: 지상역률(리액터)
어느 직류 직권전동기를 전부하로 돌렸더니 1200[rpm]이었다. 부하가 가벼워져 축에 걸리는 토크가 전부하 때의 4/9로 줄었다면 회전속도는 약 몇 [rpm]이 되겠는가? (단, 자기회로는 포화되지 않으며 전기자 저항강하는 무시한다.)
①
800
②
2700
③
1200
④
1800
★ 정답
💡 해설 보기
직권전동기에서 T∝Φ∝Ia, N∝V/Φ∝1/Ia
T' = (4/9)T → Ia' = (2/3)Ia
N' = N×(Ia/Ia') = 1200×(3/2) = 1800[rpm]
보통 농형에 비하여 2중 농형 전동기의 특징인 것은?
①
손실이 적다.
②
슬립이 크다.
③
최대 토크가 크다.
④
기동 토크가 크다.
★ 정답
💡 해설 보기
2중 농형 유도전동기:
- 기동 시: 외부 도체봉(고저항)이 주로 작용 → 큰 기동토크
- 운전 시: 내부 도체봉(저저항)이 주로 작용 → 양호한 운전 특성
1차전압 6600V, 2차전압 220V, 주파수 60Hz, 1차권수 1000회의 변압기가 있다. 최대 자속은 약 몇 Wb인가?
①
0.030
②
0.032
③
0.020
④
0.025
★ 정답
💡 해설 보기
V₁ = 4.44fNΦm
Φm = V₁/(4.44fN) = 6600/(4.44×60×1000) = 6600/266400 ≈ 0.025[Wb]
3상 농형 유도전동기에서 리액터기동에 쓰이는 리액터 대신 저항을 접속하여 기동전류를 제한하고, 정상속도에 가까워지면 저항기를 단락시켜 전전압으로 운전하는 기동법은?
①
기동보상기법
②
전전압 기동법
③
Y-Δ 기동법
④
1차 저항 기동법
★ 정답
💡 해설 보기
1차 저항 기동법: 1차(고정자) 회로에 저항을 직렬로 삽입하여 기동전류를 제한, 정속 후 단락
3상 동기발전기를 계통에 연계할 때 정태 안정 극한전력을 키워 안정도를 높이려 한다. 이를 위한 조치로 알맞은 것은?
①
회전자의 관성 모멘트를 되도록 작게 잡는다.
②
정격 부하에서의 동기 리액턴스를 낮게 설계한다.
★ 정답
③
단락비가 작은 기계를 골라 쓴다.
④
여자 장치의 응답을 느리게 하여 단자전압을 완만히 변화시킨다.
💡 해설 보기
정태 안정 극한전력: P = EV/(Xs)×sinδ
동기 리액턴스 Xs를 낮추면 극한전력 증가 → 안정도 향상
단락비가 크면 Xs가 작아 안정도 향상
일반적으로 회전계자형으로 제작하는 전기기계는?
①
회전변류기
②
유도발전기
③
직류발전기
④
동기발전기
★ 정답
💡 해설 보기
동기발전기는 일반적으로 회전계자형으로 제작한다.
이유: 계자권선에 직류가 공급되므로 슬립링 구조가 간단, 전기자 권선이 고정자에 있어 고전압 절연이 용이
단상 전파정류회로에서 정류효율은 얼마인가?
①
\(\dfrac{\pi^2}{4}\times100[\%]\)
②
\(\dfrac{8}{\pi^2}\times100[\%]\)
★ 정답
③
\(\dfrac{4}{\pi^2}\times100[\%]\)
④
\(\dfrac{\pi^2}{8}\times100[\%]\)
💡 해설 보기
단상 반파정류회로의 정류효율은 \(\dfrac{4}{\pi^2}\times100[\%]\)(약 40.6%)이고, 단상 전파정류회로는 그 두 배 수준인 \(\dfrac{8}{\pi^2}\times100[\%]\)(약 81.2%)이다.
회전 계자형 동기 발전기에 대한 설명으로 틀린 것은?
①
계자회로는 직류의 저압회로이며 소요 전력도 적다.
②
전기자 권선은 전압이 높고 결선이 복잡하다.
③
대용량의 경우에도 전류는 작다.
★ 정답
④
계자극은 기계적으로 튼튼하게 만들기 쉽다.
💡 해설 보기
회전계자형 동기발전기는 계자회로가 저압·소전력의 직류회로이고 전기자(고정자) 권선이 고전압을 다루므로 결선이 복잡해지지만, 대용량일수록 전기자에는 큰 전류가 흐르게 된다. 따라서 '대용량의 경우에도 전류는 작다'는 설명이 틀렸다.
반작용전동기(reaction motor)에 대한 설명으로 틀린 것은?
①
뒤진 전류가 흘를 때는 직류여자가 없어도 계자가 여자되므로 계자권선을 두지 않는다.
②
3상 교류를 가하면 전기자 전류의 무효분이 계자자속을 만들고, 이 자속과 전류의 유효분 사이에 토크가 발생한다.
③
직류여자가 필요하며, 철극성 때문에 동기속도 이하로 회전한다.
★ 정답
④
여자를 약하게 하면 뒤진 전류가 흐르며, 전기자 반작용은 계자를 강화하는 방향으로 작용한다.
💡 해설 보기
반작용전동기는 철극형 회전자의 돌극성(릴럭턴스 차)을 이용해 토크를 발생시키는 전동기로 별도의 직류여자가 필요 없으며 동기속도로 회전한다. '직류여자가 필요하며 동기속도 이하로 회전한다'는 설명이 틀렸다.
동기전동기에 대한 설명으로 옳은 것은?
①
기동토크가 크다.
②
난조가 일어나지 않는다.
③
역률을 조정할 수 있다.
★ 정답
④
여자기가 필요 없다.
💡 해설 보기
동기전동기는 계자전류(여자)를 조정해 진상·지상 역률을 자유롭게 조정할 수 있다는 장점이 있으나, 기동토크가 작아 별도의 기동장치가 필요하고 난조가 발생할 수 있으며 여자기가 반드시 필요하다.
50[Hz]용으로 설계된 3상 유도전동기를 60[Hz]에서 사용하면서 단자전압을 110[%]로 높이면, 최대토크는 어떻게 되는가?
①
1.2배로 증가한다.
②
0.8배로 감소한다.
③
거의 변하지 않는다.
★ 정답
④
2배로 증가한다.
💡 해설 보기
유도전동기의 최대토크는 \(T_{max}\propto\dfrac{V^2}{f}\)에 비례한다. 주파수 60/50=1.2배, 전압 1.1배가 되면 변화 비율은 \(1.1^2/1.2=1.21/1.2\approx1.008\)으로 거의 1에 가깝다. 따라서 최대토크는 거의 변하지 않는다.
분권 직류전동기에서 부하의 변동이 심할 때, 광범위하고 안정되게 속도를 제어하는 가장 적당한 방식은?
①
계자제어 방식
②
저항제어 방식
③
일그너 방식
★ 정답
④
워드 레오나드 방식
💡 해설 보기
일그너 방식은 플라이휠(관성체)을 이용해 부하가 급변할 때 전동기와 전원을 보호하며 안정된 속도제어를 하므로 부하변동이 심한 경우에 특히 적합하다.
동기 리액턴스 Xₛ=10[Ω], 전기자 저항 rₐ=0.1[Ω]인 Y결선 3상 동기발전기가 있다. 1상의 단자전압은 V=4000[V]이고 유기 기전력 E=6400[V]이다. 부하각 δ=30°라고 하면 발전기의 3상 출력[kW]은 약 얼마인가?
①
2830
②
1250
③
3840
★ 정답
④
4650
💡 해설 보기
전기자저항 무시 시 \(P=3\times\dfrac{EV}{X_s}\sin\delta=3\times\dfrac{6400\times4000}{10}\times\sin30°=3\times2{,}560{,}000\times0.5=3{,}840[kW]\).
동기발전기 A와 B가 병렬로 운전되고 있다. 주파수와 두 기의 유효출력 분담은 그대로 둔 채 B 발전기 쪽 역률만 끌어올리려 한다. 알맞은 조치는?
①
A 발전기의 계자전류를 키운다.
★ 정답
②
B 발전기의 계자전류를 키운다.
③
A 발전기의 원동기 출력을 높인다.
④
B 발전기의 원동기 출력을 높인다.
💡 해설 보기
A 발전기의 계자전류를 키우면 A의 유기기전력이 커져 A가 지상 무효분을 더 떠안게 되고, B가 내보내는 무효분은 줄어든다. 그만큼 B의 전류가 유효분에 가까워져 B의 역률이 높아진다.
정격부하에서 역률 0.8(뒤짐)로 운전될 때, 전압 변동률이 12%인 변압기가 있다. 이 변압기에 역률 100%의 정격 부하를 걸고 운전할 때의 전압 변동률은 약 몇 %인가? (단, %저항강하는 %리액턴스강하의 1/12이라고 한다.)
①
6.85
②
0.909
③
1.5
★ 정답
④
16.18
💡 해설 보기
전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\). p=q/12이므로 12=q/12×0.8+q×0.6에서 q=18[%], p=1.5[%]. 역률 100%에서는 \(\varepsilon'=p=1.5[\%]\).
직류발전기에서 전기자 반작용을 줄이고 정류를 양호하게 하려면 어떻게 하여야 하는가?
①
브러시 위치를 이동시키고 주기를 크게 한다
②
보상권선을 설치하여 리액턴스 전압을 크게 할것
③
보극과 보상권선을 설치한다
★ 정답
④
리액턴스 전압을 크게 한다
💡 해설 보기
보극은 전기자 반작용에 의한 전압강하를 상쇄하고, 보상권선은 전기자 반작용 자체를 상쇄해 정류를 개선하는 실질적 대책이다. 리액턴스 전압은 오히려 작게 하는 것이 정류에 유리하다.
유도전동기에서 고조파 발생을 억제하는 방법으로 적합하지 않은 것은?
①
전기자 권선을 단절권으로 감는다.
②
전기자 권선을 성형(Y)결선으로 구성한다.
③
전기자 반작용을 증가시킨다.
★ 정답
④
전기자 슬롯을 스큐슬롯으로 설치한다.
💡 해설 보기
고조파 발생을 억제하려면 단절권 채용, Y결선 구성, 스큐슬롯 적용 등으로 기전력 파형을 정현파에 가깝게 만들어야 한다. 전기자 반작용을 증가시키는 것은 오히려 고조파를 늘리는 방향이므로 적합하지 않다.
3상 동기발전기의 전기자권선을 2중 성형결선으로 하였을 때, 발전기의 용량[VA]은?
①
\(2\sqrt{3}EI\)
②
\(3EI\)
③
\(6EI\)
★ 정답
④
\(\sqrt{3}EI\)
💡 해설 보기
2중 성형(2중 Y)결선은 한 상마다 두 권선이 병렬로 연결되므로 선전류는 2I가 되고 선간전압은 \(\sqrt{3}E\)가 되어, 발전기 용량은 \(\sqrt{3}E\times2I\times\sqrt{3}=6EI\)로 구해진다.
3상 유도전동기의 기동법으로 사용되지 않는 것은?
①
Y-Δ기동법
②
극수 변환 기동법
★ 정답
③
기동 보상기법
④
2차 저항에 의한 기동법
💡 해설 보기
3상 유도전동기의 기동법에는 Y-Δ기동법, 기동보상기법, 2차 저항에 의한 기동법(권선형) 등이 있으며, 극수 변환법은 기동법이 아니라 속도제어법이다.
60[Hz]에서 정격속도가 900[rpm]인 동기전동기를 축에 직결된 유도전동기로 돌려서 기동시키려 한다. 이때 유도전동기의 극수로 알맞은 것은?
①
4극
②
6극
★ 정답
③
8극
④
10극
💡 해설 보기
동기전동기 쪽 극수는 \(p=120f/N_s=120\times60/900=8\)극이다. 기동을 맡는 유도전동기는 슬립만큼 뒤처져 돌기 때문에 한 단계 빠른 자계를 만들어야 한다. 6극이면 동기속도 1200[rpm]이라 슬립을 감안해도 900[rpm]을 넘겨 끌어올릴 수 있다.
전기철도에 가장 적합한 직류 전동기는?
①
복권 전동기
②
직권 전동기
★ 정답
③
자여자 분권 전동기
④
분권 전동기
💡 해설 보기
직권전동기는 부하 전류가 증가할수록 자속도 함께 증가해 기동토크가 크고, 경부하 시에는 고속으로 회전하는 특성이 있어 큰 기동토크와 가변속 운전이 필요한 전기철도용 전동기에 적합하다.
3상 배전선에 접속된 V결선의 변압기에서 전부하시의 출력을 100[kVA]라 하며 같은 용량의 변압기 한대를 증설하여 Δ결선 하였을 때의 정격출력은 몇 [kVA]인가?
①
\(50\sqrt{3}\)
②
\(100\sqrt{3}\)
★ 정답
③
100
④
50
💡 해설 보기
V결선 변압기 2대의 출력은 변압기 1대의 용량을 P라 하면 \(\sqrt{3}P=100[kVA]\)이므로 \(P=100/\sqrt{3}[kVA]\). 같은 용량 1대를 더해 3대로 Δ결선하면 출력은 \(3P=100\sqrt{3}[kVA]\).
서보 전동기로 사용되는 전동기와 제어 방식의 종류가 아닌 것은?
①
유도기의 전압 제어
②
릴럭턴스기의 전압 제어
★ 정답
③
동기 기기의 주파수 제어
④
직류기의 전압 제어
💡 해설 보기
서보전동기로는 직류기의 전압 제어, 유도기의 전압 제어, 동기기의 주파수 제어가 실제로 쓰이지만, 릴럭턴스형 전동기는 동기속도로 회전하는 특성상 속도 제어에 전압 제어가 아니라 주파수 제어 방식이 사용되므로 이 조합은 옳지 않다.
사이리스터를 이용한 교류전압 크기 제어방식은?
①
정지 레오나드 방식
②
위상제어 방식
★ 정답
③
초퍼 방식
④
TRC 방식
💡 해설 보기
사이리스터의 점호각(위상각)을 조정하여 교류 전압의 실효값 크기를 연속적으로 제어하는 방식을 위상제어 방식이라 한다.
변압기 등가회로를 구성하는 데 필요한 시험이 아닌 것은?
①
무부하시험
②
권수비시험
★ 정답
③
권선저항 측정
④
단락시험
💡 해설 보기
변압기 등가회로는 무부하시험(여자어드미턴스), 단락시험(임피던스), 권선저항 측정으로 구성되며, 권수비시험은 권수비 확인용으로 등가회로 정수 산정에는 직접 필요하지 않다.
동기전동기의 용도로 적절하지 않은 것은?
①
압연기
②
크레인
★ 정답
③
분쇄기
④
송풍기
💡 해설 보기
동기전동기는 회전속도가 일정한 정속도 부하인 압연기, 분쇄기, 송풍기 등에 적합하며, 기동토크가 크고 부하 변동이 심한 크레인과 같은 용도에는 적합하지 않다.
유도 전동기에 게르게스(Gorges)현상이 생기는 슬립은 대략 얼마인가?
①
0.70
②
0.80
③
0.25
④
0.50
★ 정답
💡 해설 보기
게르게스 현상은 권선형 유도전동기에서 한 상이 결상된 상태로 경부하 기동될 때, 슬립이 약 50%(0.5) 부근에서 더 이상 가속되지 못하고 그대로 정지해 버리는 현상을 말한다.
10000 kVA, 6000 V, 60 Hz, 24극, 단락비 1.2인 3상 동기발전기의 동기 임피던스[Ω]는?
💡 해설 보기
동기임피던스 \(Z_s = \dfrac{1}{K_s}\times\dfrac{V^2}{P}\)
\(Z_s = \dfrac{1}{1.2}\times\dfrac{6000^2}{10^7} = \dfrac{1}{1.2}\times3.6 = 3\,[\Omega]\)
다음 중 서보모터가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?
①
토크속도 곡선이 수하특성을 가질 것
②
전압이 0이 되었을 때 신속하게 정지할 것
③
기동토크가 클 것
④
회전자를 굵고 짧게 할 것
★ 정답
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서보모터는 응답성을 높이기 위해 관성을 최소화해야 하므로 회전자를 가늘고 길게 설계하는 것이 바람직하며, 굵고 짧게 하면 오히려 관성모멘트가 커져 조건에 맞지 않는다.
변류비가 100/5[A]인 변류기(CT)와 5[A]급 전류계를 사용하여 부하전류를 측정하였더니 전류계의 지시값이 4[A]였다. 이때 부하전류는 몇 [A]인가?
①
40[A]
②
20[A]
③
60[A]
④
80[A]
★ 정답
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변류비가 100/5이므로 부하전류는 전류계 지시값에 변류비를 곱해 구한다.
\(I = 4 \times \dfrac{100}{5} = 80\,[A]\)
아래 회로는 사이리스터 2개와 다이오드 2개로 꾸민 단상 반제어 브리지이다. 교류 입력 전압의 실효값이 200[V], 점호각이 60°일 때 부하에 나타나는 평균 전압[V]은 약 얼마인가?
①
45.0
②
67.5
③
135.0
★ 정답
④
180.1
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반제어 브리지의 출력 평균값: \(E_d = \dfrac{\sqrt{2}E}{\pi}(1+\cos\alpha)\)
\(E_d = \dfrac{\sqrt{2}\times200}{\pi}(1+\cos60°) = 90.03\times1.5 \approx 135.0\,[V]\)
단상 브리지 정류기를 나타낸 것이다. 네 소자의 방향을 읽어, 직류 출력에서 (+)극이 되는 점과 교류 전원을 물려야 하는 두 점을 바르게 짝지은 것은?
①
(+)극은 A, 교류 전원은 B와 D
②
(+)극은 B, 교류 전원은 A와 C
★ 정답
③
(+)극은 D, 교류 전원은 A와 C
④
(+)극은 C, 교류 전원은 B와 D
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단상 브리지 정류기에서 캐소드가 모이는 쪽이 직류 (+)극, 애노드가 모이는 쪽이 직류 (-)극이 되고, 나머지 두 점에 교류 전원을 연결한다. 따라서 (+)극은 B, 교류 전원은 A와 C이다.
유도 전동기의 2차 효율은? (단, s는 슬립이다.)
①
s
②
1-s
★ 정답
③
\(s^2\)
④
1/s
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유도전동기의 2차 효율은 2차 입력에 대한 기계적 출력의 비이다.
\(\eta_2 = \dfrac{P_0}{P_2} = 1 - s\)
정격 150[kVA]짜리 단상변압기 3대로 꾸민 Δ-Δ 뱅크가 450[kVA]를 공급하고 있었다. 그 중 한 대가 소손되어 나머지 두 대만 V결선으로 절체해 계속 급전한다면, 살아남은 변압기가 한 대당 감당하게 되는 출력은 몇 [kVA]인가?
①
129.9
②
150
③
225
④
259.8
★ 정답
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V결선에서 3상 출력 \(S_3 = \sqrt{3}V_I I_1\)이므로, 변압기 한 대가 짊어지는 부담은 \(\dfrac{S_3}{\sqrt{3}} = \dfrac{450}{\sqrt{3}} \approx 259.8\,[kVA]\)
다음 전동기 중 역률이 가장 좋은 전동기는?
①
반발 기동 전동기
②
농형 유도 전동기
③
교류 정류자 전동기
④
동기 전동기
★ 정답
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동기전동기는 여자전류 조정을 통해 역률을 1 또는 진상으로 운전할 수 있어 제시된 전동기 중 역률이 가장 좋다.
어떤 변압기의 %저항강하가 2.4, %리액턴스강하가 1.80이다. 부하 역률각이 몇 [°]일 때 전압변동률이 가장 커지는가?
①
45.00
②
36.87
★ 정답
③
53.13
④
30.96
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전압변동률 \(\varepsilon = p\cos\theta + q\sin\theta\)를 θ로 미분해 0이 되는 점에서 최대가 된다.
\(\tan\theta = q/p = 1.8/2.4 = 0.75\), \(\theta = \tan^{-1}0.75 \approx 36.87°\)
동기발전기를 회전계자형으로 사용하는 이유로 옳지 않은 것은?
①
전기자권선은 전압이 높고 결선이 복잡하기 때문이다
②
기전력 파형이 개선되기 때문이다
★ 정답
③
계자극은 기계적으로 튼튼하게 제작하기 쉽다
④
계자회로는 직류 저압 회로로 소요전력이 적다
💡 해설 보기
동기발전기를 회전계자형으로 하는 이유는 전기자권선이 고전압이고 결선이 복잡해 고정시키는 것이 유리하고, 계자극은 기계적으로 튼튼하게 만들기 쉬우며, 계자회로가 저압 직류 소요전력이 작고 슬립링 수도 줄일 수 있기 때문이다. 기전력 파형 개선은 회전계자형 채택 이유와 관계가 없다.
3상 유도전동기에서 회전자가 슬립 s로 회전하고 있을 때 2차 유기전압 \(E_{2s}\) 및 2차 주파수 \(f_{2s}\)와 s와의 관계는? (단, \(E_2\)는 회전자가 정지하고 있을 때 2차 유기기전력이며 \(f_1\)은 1차 주파수이다.)
①
\(E_{2s}=E_2/s\), \(f_{2s}=f_1/s\)
②
\(E_{2s}=sE_2\), \(f_{2s}=sf_1\)
★ 정답
③
\(E_{2s}=(1-s)E_2\), \(f_{2s}=(1-s)f_1\)
④
\(E_{2s}=sE_2\), \(f_{2s}=f_1/s\)
💡 해설 보기
회전자가 슬립 s로 회전할 때 2차 유기전압과 주파수는 정지 시 값에 슬립을 곱한 \(E_{2s} = sE_2\), \(f_{2s} = sf_1\)로 나타난다.
송전 계통에 접속한 무부하의 동기 전동기를 동기조상기라 한다. 이때 동기 조상기의 계자를 과여자로 해서 운전할 경우 옳지 않은 것은?
①
송전선의 역률을 좋게 한다
②
위상이 뒤진 전류가 흐른다
★ 정답
③
콘덴서로 작용한다
④
송전선의 전압강하를 감소시킨다
💡 해설 보기
동기조상기를 과여자로 운전하면 진상(앞선) 전류가 흘러 콘덴서처럼 작용하며, 이를 통해 송전선의 역률을 개선하고 전압강하를 줄인다. 위상이 뒤진(지상) 전류가 흐른다는 것은 부족여자 운전 시의 특성이므로 과여자 운전에 대한 설명으로 틀렸다.
주자속이 정현적으로 변하는 단상 직권 정류자전동기가 있다. 극수 4, 전기자 병렬회로수 2, 전기자 도체수 400개, 주자속의 최댓값 0.02[Wb], 회전속도 1,500[rpm]일 때 유기되는 속도기전력을 실효값으로 나타내면 약 몇 [V]인가?
①
282.8
★ 정답
②
70.7
③
400.0
④
565.7
💡 해설 보기
정현적으로 맥동하는 자속에서 얻어지는 속도기전력의 최댓값은 \(\dfrac{P}{a}Z\dfrac{N}{60}\phi_m\)이고, 실효값은 여기에 \(1/\sqrt{2}\)를 곱해 얻는다.
최댓값: \(\dfrac{4}{2}\times400\times\dfrac{1500}{60}\times0.02 = 400\,[V]\), 실효값: \(400/\sqrt{2} \approx 282.8\,[V]\)
직류 발전기의 단자전압을 조정하려면 어느 것을 조정하여야 하는가?
①
방전 저항
②
계자 저항
★ 정답
③
전기자 저항
④
기동 저항
💡 해설 보기
직류발전기의 단자전압은 유기기전력과 전기자 반작용·전압강하에 의해 결정되며, 계자저항을 조정해 계자전류(자속)를 변화시키면 유기기전력이 바뀌어 단자전압을 조정할 수 있다.
3상 직권정류자 전동기에서 중간변압기를 사용하는 이유로 적절하지 않은 것은?
①
회전자 전압을 정류전압에 알맞은 값으로 선정할 수 있다
②
중간변압기를 사용하면 누설 리액턴스를 줄일 수 있다
★ 정답
③
중간변압기의 권수비를 조정하여 전동기 특성을 바꿀 수 있다
④
중간변압기로 속도 상승을 억제할 수 있다
💡 해설 보기
3상 직권정류자 전동기에서 중간변압기를 사용하면 회전자 전압 선정, 권수비 조정으로 특성 변경, 기동 시 속도 상승 억제가 가능하다. 다만 중간변압기를 추가하면 누설 리액턴스가 오히려 커져 역률이 낮아지는 단점이 있으므로, 누설 리액턴스를 줄일 수 있다는 이유로 적절하지 않다.
사이리스터 6개를 브리지 모양으로 이어 3상 전파 정류를 하는 장치가 있다. 교류측 상전압이 100[V], 점호각이 30°일 때 직류측에 나타나는 평균전압은 약 몇 [V]인가?
①
약 101
②
약 117
③
약 203
★ 정답
④
약 234
💡 해설 보기
3상 전파 정류의 출력 평균값: \(E_d = \dfrac{3\sqrt{6}}{\pi}E\cos\alpha\)
\(E_d = 2.339\times100\times\cos30° \approx 2.339\times100\times0.866 \approx 203\,[V]\)
유도전동기의 특성을 살펴보려고 원선도를 그렸다. 이 그림 위에서 선분의 길이를 재는 것만으로는 곧바로 알아낼 수 없어 다른 자료가 더 있어야 하는 값은?
①
고정자 권선에서 열로 흩어지는 몫
②
전원에서 전동기로 들어가는 피상전력
③
회전자 축에 실제로 나타나는 출력
★ 정답
④
회전자 저항손을 동기속도 기준으로 환산한 전력
💡 해설 보기
원선도에서 선분의 길이로 읽히는 값은 전기적으로 주고받는 몫이다. 회전자로 넘어간 전력까지는 선분으로 읽히지만, 거기서 베어링 마찰과 바람을 앗아가는 몫을 덜어내야 축에 걸리는 진짜 출력이 된다. 그 기계손은 무부하입력을 철손과 갈라놓는 별도의 처리를 거쳐야 얻어지므로, 회전자 축에 실제로 나타나는 출력은 선분만 재서는 곧바로 읽어낼 수 없다.
전압이 일정한 모선에 접속되어 역률 85[%]로 운전 중인 동기전동기를 부족여자로 운전하면 어떻게 되는가?
①
앞선 역률이 되며 역률이 더 나빠진다
②
뒤진 역률이 되며 역률이 더 나빠진다
★ 정답
③
앞선 역률이 되며 역률이 좋아진다
④
뒤진 역률이 되며 역률이 좋아진다
💡 해설 보기
동기전동기를 부족여자로 운전하면 전기자전류가 지상 상태로 흐르게 되며, 이미 지상 역률(0.85)로 운전 중이므로 부족여자로 갈수록 역률은 더 나빠진다. 따라서 뒤진 역률이 되며 역률이 더 나빠진다.
전체 도체수는 100, 단중 중권이며 자극수는 4, 자속수는 극당 0.628[Wb]인 직류 분권 전동기가 있다. 이 전동기의 부하시 전기자에 5A가 흐르고 있었다면 이때의 토크[N·m]는?
①
25
②
50
★ 정답
③
12.5
④
100
💡 해설 보기
단중 중권이므로 \(a = p = 4\)이고, 토크는 \(T = \dfrac{Z}{2\pi}\times\dfrac{p}{a}\times\phi\times I_a\)로 구한다.
\(T = \dfrac{100}{2\pi}\times1\times0.628\times5 \approx 50\,[N\cdot m]\)