특수변압기

전기기사 필기 2011년 1회 55번

Q: 단상 유도 전압 조정기에서 위상각 $\alpha$가 $0^{\circ}$일 때와 $180^{\circ}$일 때 전압은 어떻게 되나요?

위상각 $\alpha$가 $0^{\circ}$일 때는 $\cos(0^{\circ})=1$이므로 최대 전압인 $V_1 + E_2$가 되며, $180^{\circ}$일 때는 $\cos(180^{\circ})=-1$이므로 최소 전압인 $V_1 - E_2$가 됩니다.

Q: 3상 유도 전압 조정기의 전압 조정 공식은 단상과 어떻게 다른가요?

3상 유도 전압 조정기에서는 위상각 $\alpha$에 따라 전압의 크기뿐만 아니라 위상도 변하며, 부하측 전압의 크기는 $V_2 = \sqrt{V_1^2 + E_2^2 + 2V_1E_2\cos\alpha}$ 로 계산합니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 변압기
인지 유형	calculation
난이도	Level 4

Q문제

단상 유도 전압 조정기의 양 권선이 일치할 때 직렬 권선의 전압이

150 [V]

, 전원 전압이

220 [V]

일 경우 1차와 2차 권선의 축 사이의 각도가

30 [^{\circ}]

이면, 부하측 전압은 약 몇

[V]

인가?

유사 문제 링크

2011-3-q54 2005-2-q53 2003-3-q47 2011-3-q52 2017-3-q59

선택지 분석

370

오답 함정 분석

위상각을 고려하지 않고 전원 전압과 직렬 권선 전압을 단순 합산한 오답입니다.

350

정답 상세 해설

단상 유도 전압 조정기의 부하측 전압은 전원 전압과 직렬 권선 유도 전압의 벡터 합으로 결정됩니다.

•

Step 1: 단상 유도 전압 조정기의 부하측 전압 공식은

V_{2} = V_{1} + E_{2} cos α

입니다.

•

Step 2: 주어진 값인 전원 전압

V_{1} = 220 [V]

, 직렬 권선 전압

E_{2} = 150 [V]

, 위상각

α = 3 0^{\circ}

를 공식에 대입합니다.

•

Step 3:

V_{2} = 220 + 150 \times cos (3 0^{\circ}) = 220 + 150 \times \frac{3}{2} \approx 220 + 129.9 = 349.9 [V]

이므로, 약

350 [V]

가 됩니다.

220

오답 함정 분석

직렬 권선의 유도 전압을 고려하지 않고 전원 전압만을 부하측 전압으로 착각한 오답입니다.

150

오답 함정 분석

전원 전압을 고려하지 않고 직렬 권선의 전압만을 부하측 전압으로 착각한 오답입니다.

자주 묻는 질문

단상 유도 전압 조정기에서 위상각

α

가

0^{\circ}

일 때와

18 0^{\circ}

일 때 전압은 어떻게 되나요?

위상각

α

가

0^{\circ}

일 때는

cos (0^{\circ}) = 1

이므로 최대 전압인

V_{1} + E_{2}

가 되며,

18 0^{\circ}

일 때는

cos (18 0^{\circ}) = - 1

이므로 최소 전압인

V_{1} - E_{2}

가 됩니다.

3상 유도 전압 조정기의 전압 조정 공식은 단상과 어떻게 다른가요?

3상 유도 전압 조정기에서는 위상각

α

에 따라 전압의 크기뿐만 아니라 위상도 변하며, 부하측 전압의 크기는

V_{2} = V_{1}^{2} + E_{2}^{2} + 2 V_{1} E_{2} cos α

로 계산합니다.

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