개념 한 쪽
유도전동기의 원선도는 시험 몇 개의 결과만으로 전류·출력·효율을 그림에서 읽어내는 도구다. 원의 크기를 정하는 지름은 전압과 리액턴스로 결정되고, 원 위의 한 점이 운전 상태의 1차전류를 가리킨다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「1차전류의 궤적」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 작성에 불필요한 시험 가리기 | 1 | 원선도 작성에 쓰이지 않는 시험을 고르기 |
| 원선도 성질 설명 판별 | 1 | 지름 결정 요인과 작성 자료에 대한 옳은 설명을 가리기 |
| 지름과 작성 재료 구분 | 1 | 지름이 전압·리액턴스와 맺는 관계 및 작성 시험을 판단하기 |
원선도는 유도전동기의 특성을 시험 몇 개만으로 그림으로 구하는 방법이다. 작성에는 무부하시험, 구속시험, 저항측정의 세 가지 시험이 쓰인다. 무부하시험은 부하 없이 돌려 무부하전류와 손실을 재고, 구속시험은 회전자를 잠그고 낮은 전압을 걸어 측정하며, 저항측정은 권선 저항을 구해 구리손실을 계산한다. 이 결과로 무부하전류와 구속전류를 벡터로 그려 원을 완성하므로 이 세 가지가 곧 원선도의 재료가 된다.
원의 지름은 전압을 리액턴스로 나눈 값에 의해 결정된다. 전압이 커지면 지름이 커지고, 리액턴스가 커지면 지름이 작아진다. 원선도를 그리는 데 필요한 시험을 무부하 시험과 차단시험 두 가지로 좁혀 말하기도 하는데, 어느 쪽이든 슬립 측정이나 부하 시험은 작성 자료가 되지 않는다.
원선도 위에서 1차전류는 원 위의 한 점으로 나타난다. 운전 상태가 달라지면 이 점이 원을 따라 움직이므로, 점의 위치를 읽어 전류와 출력을 구한다. 기계적 출력은 원선도 위에서 곧바로 읽는 값이 아니라 선분의 분할 비율로 간접적으로 구한다.
슬립 측정은 실제 운전 중 속도 저하를 재는 것으로 원선도 작성에는 쓰이지 않는다. 원선도의 재료를 묻는 문제에서는 무부하와 구속, 저항측정의 세 가지를 갖추었는지가 판단의 기준이 된다.
원선도 문제는 작성에 필요한 시험과 지름 결정 요인을 뒤바꾼다. 슬립 측정이나 부하 시험이 원선도 작성에 필요하다고 하면 틀리다. 지름이 전압에 반비례한다거나 리액턴스에 비례한다고 뒤집는 선지도 함정이다. 기계적 출력을 원선도에서 곧바로 읽는다고 하는 설명도 어긋난다.
단상 유도전동기의 기동방법중 가장 기동토크가 작은 것은?
정답 ④ · 문제는 단상 유도전동기 기동방법들 가운데 기동토크가 가장 작은 방식을 묻고 있다. 저항 분상형(분상 기동형)은 위상차를 약 30도 수준으로밖에 만들지 못해 기동토크가 작고, 반발기동형·반발유도형·콘덴서 분상형은 더 큰 위상차를 만들어 상대적으로 큰 기동토크를 생성하므로 분상 기동형이 가장 토크가 작다.
기동토크는 반발기동·반발유도·콘덴서분상형이 모두 크고, 위상차가 약 30°로 작은 저항 분상(분상기동)형이 가장 작다.
권선형 유도 전동기의 회전자 권선의 접속을 원심력 개폐기에 의해서 직렬 또는 병렬로 바꾸어 속도를 제어하는 방법은?
정답 ① · 문항은 권선형 유도전동기에서 원심력 개폐기로 회전자 권선 접속을 직렬·병렬로 바꾸어 속도를 제어하는 방법의 명칭을 묻고 있다. 원심력 스위치로 직렬↔병렬 전환을 하여 약 1:2의 속도 변환을 얻는 방식은 게르게스법으로 알려져 있다.
회전자 권선을 원심력 개폐기로 직렬·병렬 전환하여 약 1:2의 속도 제어를 하는 방법은 게르게스법이다.
10극, 3상 유도전동기가 있다. 회전자도 3상이고, 정지시의 2차 1상의 전압이 150[V]이다. 이 회전자를 회전자계와 반대방향으로 400[rpm] 회전시키면 2차 전압[V]은 약 얼마인가?(단, 1차 전원 주파수는 50[Hz]이다.)
정답 ③ · 문항은 10극, 50 Hz의 3상 유도전동기에서 동기속도와 주어진 회전수로부터 슬립을 구하고 그에 따른 2차 전압의 변화를 계산하라고 요구한다. 동기속도 Ns = 120f/P = 120×50/10 = 600 rpm이고 회전자를 역방향으로 400 rpm으로 돌리면 유효 슬립 s = (Ns + N)/Ns = (600+400)/600 = 5/3가 된다.
동기속도 600rpm, 역회전이라 s=(600+400)/600=5/3, 2차전압=s×150=250V.
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