동기전동기에서 위상특성곡선은? (단, $P$는 출력, $I$는 전기자 전류, $I_f$는 계자전류, $\cos\theta$는 역률이라 한다.)

$I_f-I$ 곡선, $\cos\theta$ 일정

동기전동기 특성 및 용도

전기기사 필기 2010년 2회 41번

Q문제

동기전동기에서 위상특성곡선은? (단,

P

는 출력,

I

는 전기자 전류,

I_{f}

는 계자전류,

cos θ

는 역률이라 한다.)

유사 문제 링크

P - I

곡선,

I_{f}

일정

위상특성곡선은 출력이 고정된 상태에서의 특성을 관찰하므로 출력이 변하는

P - I

관계가 아닙니다.

P - I_{f}

곡선,

I

일정

전기자 전류

I

는 계자전류에 따라 변하는 결과값이므로 일정하게 유지되는 조건이 아닙니다.

I_{f} - I

곡선,

P

일정

동기전동기의 위상특성곡선은 출력이 일정할 때 계자전류와 전기자 전류의 상관관계를 나타냅니다.

•

Step 1: 위상특성곡선(V곡선)은 공급전압과 부하(출력

P

)를 일정하게 유지한 상태에서 계자전류(

I_{f}

)의 변화에 따른 전기자 전류(

I

)의 변화를 나타낸 것입니다.

•

Step 2: 계자전류(

I_{f}

)를 가로축, 전기자 전류(

I

)를 세로축으로 하여 그래프를 그리면 V자 형태를 띠게 됩니다.

•

Step 3: 이 곡선을 통해 계자전류를 조정함으로써 전동기의 역률을 제어할 수 있음을 알 수 있으며, 전기자 전류가 최소인 지점에서 역률은 1이 됩니다.

I_{f} - I

곡선,

cos θ

일정

역률은 계자전류 변화에 따라 종속적으로 변하는 수치이므로 일정하게 유지되는 조건에 해당하지 않습니다.

위상특성곡선이 V자 모양인 이유는 무엇인가요?

계자전류가 너무 작거나 클 때 전기자 전류가 증가하고, 역률이 1인 적정 지점에서 최소가 되기 때문입니다.

이 곡선을 실무에서 어떻게 활용하나요?

동기전동기를 동기조상기로 사용하여 계통의 역률을 개선하는 데 활용합니다.