직류발전기의 종류와 특성 및 운전

전기기사 필기 2005년 1회 57번

발전기의 단자전압은 $V = E - I_a R_a$ 이고, 전동기의 단자전압은 $V = E + I_a R_a$ 입니다. (여기서 $E$는 각각 유도 기전력과 역기전력을 의미합니다.)

Q문제

10[kW], 200[V], 전기자저항 0.15[Ω]의 타여자 발전기를 전동기로 사용하여 발전기의 경우와 같은 전류를 흘렸을 때 단자전압은 몇 [V]로 하면 되는가? (단, 여기서 전기자 반작용은 무시하고 회전수는 같도록 한다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

200

발전기의 단자전압을 전동기의 단자전압으로 그대로 적용한 오답입니다.

207.5

전동기의 역기전력(또는 발전기의 유도 기전력)을 단자전압으로 착각한 오답입니다.

215

전동기로 사용할 때의 단자전압은 215[V]입니다.

•

Step 1: 발전기 운전 시의 전기자 전류와 유도 기전력을 계산합니다. 타여자 발전기의 전기자 전류

I_{a} = \frac{P}{V} = \frac{10 , 000}{200} = 50 [A]

입니다. 발전기의 유도 기전력

E_{g} = V + I_{a} R_{a} = 200 + (50 \times 0.15) = 207.5 [V]

입니다.

•

Step 2: 전동기 운전 시의 역기전력을 확인합니다. 회전수와 자속이 동일하므로 전동기의 역기전력

E_{m}

은 발전기의 유도 기전력

E_{g}

와 같은

207.5 [V]

입니다.

•

Step 3: 전동기의 단자전압을 계산합니다. 전동기의 단자전압

V_{m} = E_{m} + I_{a} R_{a} = 207.5 + (50 \times 0.15) = 207.5 + 7.5 = 215 [V]

입니다.

225.5

전압 강하 계산 시 수치를 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

타여자 발전기를 전동기로 사용할 때 역기전력은 어떻게 되나요?

회전수와 자속이 동일하게 유지된다면, 전동기의 역기전력은 발전기로 동작할 때의 유도 기전력과 동일한 값을 가집니다.

발전기와 전동기의 단자전압 공식은 어떻게 다른가요?

발전기의 단자전압은

V = E - I_{a} R_{a}

이고, 전동기의 단자전압은

V = E + I_{a} R_{a}

입니다. (여기서

E

는 각각 유도 기전력과 역기전력을 의미합니다.)