동기전동기 특성 및 용도
전기기사 필기 2011년 1회 41번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 동기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
41. 동기 전동기의 기동법 중 자기동법에서 계자 권선을 단락하는 이유는?
선택지 분석
고전압의 유도를 방지한다.
정답 상세 해설
기동 시 계자 권선에 유도되는 고전압으로부터 절연을 보호하기 위함입니다.
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Step 1: 동기전동기를 자기동법으로 기동할 때, 회전자는 정지 상태이므로 슬립(s)이 1인 상태에서 고정자 회전자기장의 영향을 받습니다.
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Step 2: 계자 권선은 권수가 매우 많아 변압기 작용에 의해 수천 볼트 이상의 매우 높은 전압이 유도됩니다.
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Step 3: 이 고전압은 계자 회로의 절연을 파괴하거나 감전 사고를 유발할 수 있으므로, 기동 시에는 계자 권선을 저항을 통해 단락하여 전압 상승을 억제합니다.
2
전기자 반작용을 방지한다.
오답 함정 분석
전기자 반작용은 전동기가 운전 중일 때 발생하는 현상으로 기동 시 계자 단락의 직접적인 원인이 아닙니다.
3
기동 권선으로 이용한다.
오답 함정 분석
기동 권선의 역할은 회전자의 자극면에 설치된 제동권선(Damper winding)이 담당하며 계자 권선은 기동 토크를 발생시키지 않습니다.
4
기동이 쉽다.
오답 함정 분석
기동을 가능하게 하는 것은 제동권선에 의한 유도전동기 원리이며, 계자 단락은 기동의 용이성보다는 기기 보호를 위한 필수 안전 조치입니다.
자주 묻는 질문
Q.
계자 권선을 단락하지 않고 개방해 두면 어떻게 되나요?
계자 권선에 유도된 고전압으로 인해 권선의 절연이 파괴되거나 조작자에게 감전 사고가 발생할 위험이 매우 큽니다.
Q.
계자 권선을 단락할 때 저항을 삽입하는 이유는 무엇인가요?
단락 전류를 제한하고 기동 토크를 개선하기 위해 적절한 크기의 기동 저항기를 삽입하여 폐회로를 형성합니다.
Q.
자기동법에서 언제 계자 권선의 단락을 해제하나요?
회전자가 동기 속도 근처에 도달하여 인입 토크가 발생할 시점에 단락을 해제하고 직류 여자 전류를 공급하여 동기화시킵니다.