동기발전기의 구조 및 원리

전기기사 필기 2007년 1회 54번

동기속도 $N_s$는 $\frac{120f}{p}$ 공식으로 구합니다. 여기서 $f$는 주파수, $p$는 극수입니다.

동기속도 $N_s$의 단위가 분당 회전수(rpm)이므로, 초당 속도(m/s)를 구하기 위해 60으로 나누어 초당 회전수로 변환하는 것입니다.

Q문제

6극 60[Hz] 3상 동기발전기가 있다. 회전자의 주변속도를 400[m/s] 이하로 하려면 회전자의 최대 지름은 약 몇 m로 하여야 하는가?

유사 문제 링크

선택지 분석

4.35

계산 과정에서 주파수나 극수를 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

5.24

주변속도 공식을 잘못 적용하거나 단위를 혼동하여 도출된 오답입니다.

6.37

회전자의 최대 지름은 약 6.37[m]입니다.

•

Step 1: 동기속도 계산 동기속도

N_{s} = \frac{120 f}{p}

공식을 이용합니다.

N_{s} = \frac{120 \times 60}{6} = 1200

[rpm]입니다.

•

Step 2: 주변속도 공식 적용 주변속도

v = π D \frac{N _{s}}{60}

공식을 이용합니다.

•

Step 3: 최대 지름 계산

400 = π \times D \times \frac{1200}{60}

400 = 20 π D

D = \frac{400}{20 π} = \frac{20}{π} \approx 6.366

[m]입니다. 따라서 회전자의 최대 지름은 약 6.37[m]로 하여야 합니다.

7.86

동기속도 계산 시 분모와 분자를 반대로 적용하거나 계산 실수로 도출된 오답입니다.

동기속도는 어떻게 구하나요?

동기속도

N_{s}

는

\frac{120 f}{p}

공식으로 구합니다. 여기서

f

는 주파수,

p

는 극수입니다.

주변속도 공식에서 60으로 나누는 이유는 무엇인가요?

동기속도

N_{s}

의 단위가 분당 회전수(rpm)이므로, 초당 속도(m/s)를 구하기 위해 60으로 나누어 초당 회전수로 변환하는 것입니다.