그림과 같은 단상 전파제어회로의 전원 전압의 최대치가 $2300[V]$이다. 저항 $2.3[\Omega]$, 유도리액턴스가 $2.3[\Omega]$인 부하에 전력을 공급하고자 한다. 제어 범위는?

$\frac{\pi}{4} \le \alpha \le \pi$

$0 \le \alpha \le \frac{\pi}{2}$

$\frac{\pi}{2} \le \alpha \le \pi$

$\frac{\pi}{4} \le \alpha \le \pi$

제어정류기

전기기사 필기 2003년 2회 54번

RL 부하에서는 인덕터의 영향으로 전류가 전압보다 위상이 뒤처지게 됩니다. 제어각 $\alpha$가 임피던스 각 $\phi$보다 작으면 사이리스터가 턴온되지 않거나 제어 불능 상태가 되므로, 정상적인 위상 제어를 위해서는 $\alpha \ge \phi$이어야 합니다.

Q문제

그림과 같은 단상 전파제어회로의 전원 전압의 최대치가

2300 [V]

이다. 저항

2.3 [Ω]

, 유도리액턴스가

2.3 [Ω]

인 부하에 전력을 공급하고자 한다. 제어 범위는?

유사 문제 링크

0 \leq α \leq \frac{π}{2}

임피던스 각을 고려하지 않고 제어 범위를 잘못 설정한 오답입니다.

\frac{π}{2} \leq α \leq π

임피던스 각 계산을 잘못하여 하한값을

\frac{π}{2}

로 설정한 오답입니다.

0 \leq α \leq π

순수 저항 부하일 때의 제어 범위로 착각한 오답입니다.

\frac{π}{4} \leq α \leq π

단상 전파제어회로에서 RL 부하의 제어 범위는 임피던스 각

ϕ

부터

π

까지입니다.

•

Step 1: 부하의 임피던스 각

ϕ

를 계산합니다.

ϕ = tan^{- 1} (\frac{X _{L}}{R})

입니다.

•

Step 2: 주어진 저항

R = 2.3 [Ω]

과 유도리액턴스

X_{L} = 2.3 [Ω]

을 대입합니다.

ϕ = tan^{- 1} (\frac{2.3}{2.3}) = tan^{- 1} (1) = \frac{π}{4}

입니다.

•

Step 3: 제어 범위

ϕ \leq α \leq π

에 대입하면

\frac{π}{4} \leq α \leq π

가 됩니다.

단상 전파제어회로에서 제어 범위의 하한값이 임피던스 각이 되는 이유는 무엇인가요?

RL 부하에서는 인덕터의 영향으로 전류가 전압보다 위상이 뒤처지게 됩니다. 제어각

α

가 임피던스 각

ϕ

보다 작으면 사이리스터가 턴온되지 않거나 제어 불능 상태가 되므로, 정상적인 위상 제어를 위해서는

α \geq ϕ

이어야 합니다.