단상직권 정류자 전동기
전기기사 필기 2005년 2회 45번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 교류정류자기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
직류 직권 전동기를 교류 단상 정류자 전동기로 사용하기 위하여 교류를 가했을 때 발생하는 문제점 중 옳지 않은 것은?
선택지 분석
1
효율이 나빠 진다.
오답 함정 분석
교류 사용 시 철심에서 발생하는 와류손과 히스테리시스손이 급증하여 전체적인 효율이 저하되는 것은 실제 발생하는 문제입니다.
2
역율이 떨어 진다.
오답 함정 분석
계자 및 전기자 권선의 인덕턴스로 인해 큰 유도 리액턴스가 발생하며, 이로 인해 전압과 전류의 위상차가 커져 역률이 낮아집니다.
3
정류가 불량하다.
오답 함정 분석
교번 자속에 의해 정류 코일에 변압기 기전력이 유도되어 브러시에서 불꽃이 발생하고 정류 특성이 악화됩니다.
계자 권선이 필요 없다.
정답 상세 해설
교류 단상 정류자 전동기는 토크를 발생시키기 위해 자속을 형성하는 계자 권선이 반드시 필요하므로 해당 설명은 옳지 않습니다.
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Step 1: 직류 직권 전동기를 교류 전원에 연결하면 전류의 방향이 바뀔 때 계자 자속의 방향도 함께 바뀌어 토크의 방향은 일정하게 유지되지만, 여러 전기적 손실이 발생합니다.
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Step 2: 교류 자속에 의한 철심의 철손(와류손 및 히스테리시스손) 증가로 효율이 저하되고, 권선의 리액턴스 성분 때문에 역률이 크게 떨어집니다.
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Step 3: 또한 정류 시 교번 자속이 단락 권선에 변압기 기전력을 유도하여 정류 불량을 야기합니다.
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Step 4: 이러한 문제점들을 해결하기 위해 구조를 개선할 뿐, 전동기의 기본 구성 요소인 계자 권선 자체를 제거하지는 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
직류 직권 전동기에 교류를 가하면 왜 효율이 나빠지나요?
직류용 철심은 교류 자속에 의한 와류손과 히스테리시스손을 억제하도록 설계되지 않아, 교류를 가할 경우 철손이 급격히 증가하여 효율이 떨어집니다.
Q.
역률이 떨어지는 근본적인 원인은 무엇인가요?
계자 권선과 전기자 권선이 가지는 인덕턴스 성분이 교류 전원 하에서 유도 리액턴스로 작용하여 전류의 위상을 전압보다 뒤지게 만들기 때문입니다.
Q.
정류 불량은 왜 발생하는 것인가요?
교류 자속이 정류 중인 코일에 변압기처럼 기전력을 유도하여 브러시와 정류자 사이에서 불꽃을 일으키기 때문입니다.