전기기기
동기기
회전자계
기출유사
3상 대칭 권선에 3상 평형전류를 흘릴 때 발생하는 회전자계의 회전속도는?
- ① 동기속도 \(N_s=120f/p\) 정답
- ② 그 2배
- ③ 그 절반
- ④ 정지(0)
📖 해설
정답: 회전자계는 동기속도 \(N_s=\dfrac{120f}{p}\)로 회전한다.
① 회전자계가 생기는 원리
3상 권선(a, b, c)은 공간적으로 120° 간격으로 배치되고, 거기에 흐르는 3상 전류는 시간적으로 120° 위상차를 가집니다. 각 상이 만드는 자계는 제자리에서 크기만 변하는 맥동(정지)자계지만, 세 개를 합치면 크기는 일정하고 방향만 도는 회전자계가 됩니다.
② 합성자계의 성질
• 크기 = 한 상 최대자계의 1.5배(=1.5 φm)로 일정 (맥동 없음)
• 회전속도 = 동기속도 \[ N_s=\frac{120f}{p}\,[\text{rpm}] \]예) 60Hz·4극 → \(N_s=120\times60/4=1800\) rpm
③ 회전 방향
자계는 전류의 상순(相順) 방향으로 돕니다(a→b→c). 따라서 3상 중 두 상의 결선을 바꾸면 상순이 뒤집혀 역회전합니다 — 3상 유도전동기 역회전의 원리입니다.
④ 암기 팁
"3상 전류 = 도는 자석 한 개." 속도는 120f/p(동기속도), 크기는 1.5배 일정, 방향은 상순. 유도전동기·동기기가 도는 근본 이유가 바로 이 회전자계입니다. (정답: 동기속도 \(N_s=120f/p\))
① 회전자계가 생기는 원리
3상 권선(a, b, c)은 공간적으로 120° 간격으로 배치되고, 거기에 흐르는 3상 전류는 시간적으로 120° 위상차를 가집니다. 각 상이 만드는 자계는 제자리에서 크기만 변하는 맥동(정지)자계지만, 세 개를 합치면 크기는 일정하고 방향만 도는 회전자계가 됩니다.
② 합성자계의 성질
• 크기 = 한 상 최대자계의 1.5배(=1.5 φm)로 일정 (맥동 없음)
• 회전속도 = 동기속도 \[ N_s=\frac{120f}{p}\,[\text{rpm}] \]예) 60Hz·4극 → \(N_s=120\times60/4=1800\) rpm
③ 회전 방향
자계는 전류의 상순(相順) 방향으로 돕니다(a→b→c). 따라서 3상 중 두 상의 결선을 바꾸면 상순이 뒤집혀 역회전합니다 — 3상 유도전동기 역회전의 원리입니다.
④ 암기 팁
"3상 전류 = 도는 자석 한 개." 속도는 120f/p(동기속도), 크기는 1.5배 일정, 방향은 상순. 유도전동기·동기기가 도는 근본 이유가 바로 이 회전자계입니다. (정답: 동기속도 \(N_s=120f/p\))