동기발전기의 특성

전기기사 필기 2012년 1회 50번

Q문제

돌극형 동기 발전기에서 직축 동기 리액턴스를

X_{d}

, 횡축 동기 리액턴스를

X_{q}

라 할 때의 관계는?

유사 문제 링크

선택지 분석

X_{d} > X_{q}

돌극형 동기기에서는 자기 회로의 구조적 특성상 직축 동기 리액턴스(

X_{d}

)가 횡축 동기 리액턴스(

X_{q}

)보다 항상 큽니다.

•

Step 1: 돌극형 동기기는 회전자의 자극이 돌출된 구조로, 자극의 중심인 직축(d축)과 자극 사이인 횡축(q축)의 공극 길이가 서로 다릅니다.

•

Step 2: 직축 방향은 공극의 길이가 짧아 자기 저항이 작으며, 횡축 방향은 공극의 길이가 길어 자기 저항이 큽니다.

•

Step 3: 리액턴스는 자기 저항에 반비례하므로, 자기 저항이 작은 직축의 리액턴스(

X_{d}

)가 자기 저항이 큰 횡축의 리액턴스(

X_{q}

)보다 큰 값을 가지게 됩니다.

X_{d} < X_{q}

횡축의 공극이 직축보다 길어 자기 저항이 크므로, 리액턴스는 직축보다 작아야 합니다.

X_{d} = X_{q}

돌극형은 구조적으로 공극이 불균일하므로 두 리액턴스 값이 동일할 수 없습니다.

X_{d} ≪ X_{q}

직축 리액턴스가 횡축보다 크다는 물리적 특성에 정면으로 위배되는 표현입니다.

비돌극형 동기 발전기에서는 이 관계가 어떻게 되나요?

비돌극형(원통형)은 공극이 균일하므로 직축 리액턴스와 횡축 리액턴스가 거의 같습니다.

공극의 길이와 리액턴스는 어떤 관계인가요?

공극이 길어지면 자기 저항이 증가하고, 리액턴스는 자기 저항에 반비례하므로 감소하게 됩니다.

돌극형 동기기의 특징은 무엇인가요?

자극이 돌출되어 있어 공극이 불균일하며, 주로 저속 대용량 수력 발전기에 사용됩니다.