유도전동기의 등가회로 및 특성

전기기사 필기 2007년 1회 43번

Q: 토크를 구할 때 왜 기계적 출력이 아닌 2차 입력을 사용하나요?

동기각속도($\omega_s$)를 기준으로 토크를 계산할 때는 2차 입력($P_2$)을 사용하며, 회전자 각속도($\omega$)를 기준으로 할 때는 기계적 출력($P_m$)을 사용합니다. 두 계산 결과는 동일합니다.

Q: 2차 동손과 2차 입력의 관계식은 어떻게 되나요?

2차 동손($P_{c2}$)은 2차 입력($P_2$)에 슬립($s$)을 곱한 값과 같습니다. 즉, $P_{c2} = s P_2$입니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 유도전동기
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

4극,

60 [H z]

의 유도전동기가 슬립

5%

로 전부하 운전하고 있을 때, 2차 권선의 손실이

94.25 [W]

라고 하면 토크는 약 몇

[N \cdot m]

인가?

유사 문제 링크

2012-1-q55 2012-1-q58 2012-1-q46 2020-1-q44 2020-1-q48

선택지 분석

1.02

오답 함정 분석

토크의 단위를 [kg·m]로 착각하여 9.8로 나눈 잘못된 결과입니다.

2.04

오답 함정 분석

토크 단위를 잘못 적용하고 추가적인 계산 실수가 포함된 오답입니다.

정답 상세 해설

유도전동기의 토크는 2차 입력과 동기각속도의 비로 구할 수 있습니다.

•

Step 1: 동기속도 및 동기각속도 계산 동기속도

N_{s} = \frac{120 f}{p} = \frac{120 \times 60}{4} = 1800 [r p m]

입니다. 동기각속도

ω_{s} = \frac{2 π N _{s}}{60} = \frac{2 π \times 1800}{60} = 60 π [r a d / s]

입니다.

•

Step 2: 2차 입력 계산 2차 권선의 손실(2차 동손)

P_{c 2}

와 2차 입력

P_{2}

, 슬립

s

의 관계는

P_{c 2} = s P_{2}

입니다. 따라서 2차 입력

P_{2} = \frac{P _{c 2}}{s} = \frac{94.25}{0.05} = 1885 [W]

입니다.

•

Step 3: 토크 계산 토크

T = \frac{P _{2}}{ω _{s}} = \frac{1885}{60 π} \approx 10 [N \cdot m]

입니다.

오답 함정 분석

2차 입력이나 동기각속도 계산 시 계수를 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

자주 묻는 질문

토크를 구할 때 왜 기계적 출력이 아닌 2차 입력을 사용하나요?

동기각속도(

ω_{s}

)를 기준으로 토크를 계산할 때는 2차 입력(

P_{2}

)을 사용하며, 회전자 각속도(

ω

)를 기준으로 할 때는 기계적 출력(

P_{m}

)을 사용합니다. 두 계산 결과는 동일합니다.

2차 동손과 2차 입력의 관계식은 어떻게 되나요?

2차 동손(

P_{c 2}

)은 2차 입력(

P_{2}

)에 슬립(

s

)을 곱한 값과 같습니다. 즉,

P_{c 2} = s P_{2}

입니다.

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