동기발전기의 구조 및 원리
전기기사 필기 2006년 3회 49번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 동기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
4극, 60Hz의 3상 동기 발전기가 있다. 회전자의 주변속도를 200[m/s] 이하로 하려면 회전자의 최대지름을 약 몇 [m]로 하여야 하는가?
선택지 분석
1
1.5
오답 함정 분석
동기속도나 주변속도 공식을 잘못 적용하여 계산된 오답입니다.
2
1.8
오답 함정 분석
주변속도 계산 시 분모의 60을 누락하거나 원주율을 잘못 적용한 오답입니다.
2.1
정답 상세 해설
회전자의 최대지름은 약 2.1[m]입니다.
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Step 1: 동기 발전기의 동기속도(Ns)를 계산합니다. 동기속도 Ns = (120 × f) / p = (120 × 60) / 4 = 1800[rpm]입니다.
•
Step 2: 회전자의 주변속도(v) 공식을 이용하여 최대지름(D)을 계산합니다. 주변속도 v = π × D × (Ns / 60) 이며, v가 200[m/s] 이하이어야 합니다.
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Step 3: 수식에 값을 대입하여 지름(D)을 구합니다. 200 = π × D × (1800 / 60) 이므로 200 = 30 × π × D 입니다. 따라서 D = 200 / (30 × π) ≒ 2.12[m]입니다. 그러므로 최대지름은 약 2.1[m]로 하여야 합니다.
4
2.8
오답 함정 분석
극수나 주파수를 잘못 대입하여 동기속도를 틀리게 구한 후 도출된 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
동기속도는 어떻게 구하나요?
동기속도(Ns)는 Ns = (120 × f) / p (f: 주파수, p: 극수) 공식으로 계산합니다.
Q.
회전자의 주변속도 공식은 무엇인가요?
회전자의 주변속도(v)는 v = π × D × (Ns / 60) [m/s] 로 계산합니다. 여기서 D는 회전자의 지름, Ns는 동기속도[rpm]입니다.