동기전동기 특성 및 용도
전기기사 필기 2011년 3회 58번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 동기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
동기 전동기의 위상 특성 곡선에서 공급 전압 및 부하를 일정하게 유지하면서 여자(계자) 전류를 변화시키면?
선택지 분석
1
속도가 변한다.
오답 함정 분석
동기전동기는 전원 주파수에 동기화된 일정한 속도로만 회전하므로 계자 전류를 바꾸어도 속도는 변하지 않습니다.
2
토크가 변한다.
오답 함정 분석
부하가 일정하다는 조건이 있으므로 출력 토크는 일정하게 유지됩니다.
전기자 전류가 변하고 역률이 변한다.
정답 상세 해설
동기전동기에서 계자 전류를 조절하면 전기자 전류의 크기와 역률이 변화하며, 이를 그래프로 나타낸 것이 위상 특성 곡선(V 곡선)입니다.
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Step 1: 공급 전압과 부하가 일정한 상태에서 계자 전류(If)를 변화시키면 내부 유도 기전력의 크기가 바뀌며 전압과 전류 사이의 위상차가 발생합니다.
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Step 2: 이 위상차의 변화는 곧 역률(cosθ)의 변화를 의미하며, 역률이 1일 때 전기자 전류는 최소가 됩니다.
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Step 3: 따라서 계자 전류를 증감시킴에 따라 역률이 변하고, 그 결과로 전기자 전류(Ia)의 크기도 함께 변화하게 됩니다.
4
별다른 변화가 없다.
오답 함정 분석
계자 전류의 변화는 역률과 전기자 전류에 유의미한 변화를 일으키며, 이는 동기조상기로 활용되는 핵심 원리입니다.
자주 묻는 질문
Q.
V 곡선에서 전기자 전류가 가장 작을 때의 역률은 얼마인가요?
전기자 전류가 최소가 되는 지점에서의 역률은 1(100%)입니다.
Q.
계자 전류를 과여자 상태로 만들면 전동기는 어떻게 동작하나요?
과여자 상태에서는 진상 역률(앞선 전류)로 동작하여 콘덴서와 같은 역할을 수행하게 됩니다.