정격출력 $50[\text{kW}]$의 정격전압 $220[\text{V}]$, 주파수 $60[\text{Hz}]$, 극수 4의 3상 유도 전동기가 있다. 이 전동기가 전부하에서 슬립 $S=0.04$, 효율 $90[\%]$로 운전하고 있을 때 다음과 같은 값을 갖는다. 이중 틀린 것은?

회전자입력 = $47.9[\text{kW}]$

1차 입력 = $55.56[\text{kW}]$

회전자입력 = $47.9[\text{kW}]$

회전자동손 = $2.08[\text{kW}]$

유도전동기의 등가회로 및 특성

전기기사 필기 2005년 3회 51번

과목 / 챕터	전기기기 / 유도전동기
인지 유형	calculation
난이도	Level 4

Q문제

정격출력

50 [kW]

의 정격전압

220 [V]

, 주파수

60 [Hz]

, 극수 4의 3상 유도 전동기가 있다. 이 전동기가 전부하에서 슬립

S = 0.04

, 효율

90 [%]

로 운전하고 있을 때 다음과 같은 값을 갖는다. 이중 틀린 것은?

유사 문제 링크

2022-1-q53 2009-1-q54 2013-1-q51 2010-1-q54 2020-3-q42

선택지 분석

1차 입력 =

55.56 [kW]

오답 함정 분석

1차 입력은 정격출력을 효율로 나눈 값으로

50/0.9 \approx 55.56 [kW]

가 맞습니다.

2차 효율 =

96 [%]

오답 함정 분석

2차 효율은

1 - S

로 계산되며

1 - 0.04 = 0.96

, 즉

96 [%]

가 맞습니다.

회전자입력 =

47.9 [kW]

정답 상세 해설

회전자 입력은 기계적 출력을 2차 효율로 나누어 구하며, 계산 결과 약

52.08 [kW]

이므로

47.9 [kW]

는 틀린 값입니다.

•

Step 1: 기계적 출력(

P_{m}

)은 기계손이 주어지지 않았으므로 정격출력과 동일하게

P_{m} = 50 [kW]

로 적용합니다.

•

Step 2: 2차 효율(

η_{2}

)은

1 - S = 1 - 0.04 = 0.96

입니다.

•

Step 3: 회전자 입력(

P_{2}

)은

P_{m} / (1 - S) = 50/0.96 \approx 52.08 [kW]

입니다.

회전자동손 =

2.08 [kW]

오답 함정 분석

회전자 동손은 슬립과 회전자 입력의 곱(

S \times P_{2}

)으로

0.04 \times 52.08 \approx 2.08 [kW]

가 맞습니다.

자주 묻는 질문

유도전동기에서 1차 입력과 회전자 입력(2차 입력)의 차이는 무엇인가요?

1차 입력은 전원으로부터 고정자에 공급되는 전체 전력이며, 회전자 입력(2차 입력)은 1차 입력에서 고정자 동손과 철손을 제외하고 공극을 통해 회전자로 전달되는 전력입니다.

기계적 출력과 정격출력은 항상 같게 계산하나요?

엄밀히 말해 기계적 출력에서 기계손을 뺀 값이 정격출력(유효출력)입니다. 하지만 문제에서 기계손이 주어지지 않은 경우, 기계적 출력과 정격출력을 같다고 가정하고 계산합니다.

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