3상 직권 정류자 전동기

전기기사 필기 2010년 3회 42번

Q문제

3상 직권 정류자 전동기에서 중간 변압기를 사용하는 주된 이유가 아닌 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

고정자 권선과 병렬로 접속해서 사용하며 동기속도 이상에서 역률을 100[%]로 할 수 있다.

중간 변압기는 고정자 권선과 직렬로 연결되며, 주된 목적은 전압 조정과 속도 특성 제어이지 병렬 연결을 통한 역률 개선이 아닙니다.

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Step 1: 3상 직권 정류자 전동기의 구조를 파악합니다. 이 전동기는 고정자 권선과 회전자 권선이 중간 변압기를 매개로 하여 직렬로 연결되는 구조를 가집니다.

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Step 2: 중간 변압기의 핵심 역할을 분석합니다. 중간 변압기는 고전압 전원에서도 정류자에 적합한 낮은 전압을 공급할 수 있게 하며(정류 작용 도움), 권수비 조정을 통해 전동기의 특성을 변화시킵니다.

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Step 3: 제시된 보기의 오류를 확인합니다. 1번 선지에서 설명하는 '병렬 접속' 및 '역률 100% 조정'은 중간 변압기의 일반적인 연결 방식이나 주된 사용 목적에 해당하지 않습니다.

전원전압의 크기에 관계없이 회전자 전압을 정류작용에 알맞은 값으로 선정할 수 있다.

중간 변압기는 높은 전원 전압을 정류에 적합한 낮은 전압으로 변환하여 정류자 소손을 방지하는 필수적인 역할을 수행합니다.

중간 변압기의 권수비를 바꾸어 전동기 특성을 조정할 수 있다.

변압기의 권수비를 조정함으로써 회전자에 인가되는 전압과 전류의 비를 바꾸어 전동기의 토크-속도 특성을 유연하게 제어할 수 있습니다.

중간 변압기의 철심을 포화하면 경부하시 속도 상승을 억제할 수 있다.

직권 전동기의 특성상 무부하(경부하) 시 속도가 위험할 정도로 급격히 상승하는데, 변압기 철심의 자기 포화를 이용하면 자속을 유지하여 이를 효과적으로 억제할 수 있습니다.

3상 직권 정류자 전동기에서 중간 변압기가 왜 필수적인가요?

정류자 전압을 안전한 범위로 낮추어 정류 작용을 돕고, 직권 전동기 특유의 무부하 속도 상승(무부하 속도 무한대)을 방지하며, 권수비 조절로 운전 특성을 바꾸기 위해 사용합니다.

중간 변압기를 사용하면 속도 제어가 어떻게 유리해지나요?

변압기의 탭을 바꾸어 권수비를 조정하면 회전자 전압이 변하므로, 전원 전압을 직접 바꾸지 않고도 광범위한 속도 제어가 가능해집니다.