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전기기사 필기 2012년 3회 50번

토크는 인가 전압의 제곱에 비례합니다. 전압이 $1/\sqrt{3}$배로 감소하므로 기동 토크는 전전압 기동 시의 $1/3$배로 감소합니다.

Q문제

전동기 기동시 1차 각상의 권선에 정격전압의

1/ 3

전압이 가해지고, 기동 전류는 전 전압기동을 한 경우보다

1/3

이 되는 기동법은?

선택지 분석

전전압 기동법

전전압 기동법은 별도의 감압 장치 없이 정격 전압을 직접 인가하므로 기동 전류가 매우 큽니다.

Y-Δ기동법

Y-Δ 기동법은 기동 시 권선을 Y결선하여 상전압을

1/ 3

배로 낮추고, 기동 전류와 기동 토크를 전전압 기동 대비

1/3

배로 감소시키는 방식입니다.

•

Step 1: Y결선 시의 전압 관계를 분석합니다. 기동 시 고정자 권선을 Y결선하면 각 상에 걸리는 전압(

V_{p}

)은 선간전압(

V_{L}

)의

1/ 3

배가 됩니다 (

V_{p} = V_{L} / 3

•

Step 2: 기동 전류의 변화를 계산합니다. 임피던스가 일정할 때 상전류는 전압에 비례하여

1/ 3

배가 됩니다. Y결선에서는 선전류와 상전류가 같으므로, Δ결선(전전압 기동) 시의 선전류(

3 \times

상전류)와 비교하면 전체 기동 전류는

(1/ 3) \times (1/ 3) = 1/3

배로 줄어듭니다.

•

Step 3: 기동 토크의 변화를 확인합니다. 유도전동기의 토크는 전압의 제곱에 비례하므로, 전압이

1/ 3

배가 되면 기동 토크 역시

(1/ 3)^{2} = 1/3

배가 됩니다.

기동 보상기법

기동 보상기법은 단권변압기를 사용하여 전압을 조정하지만, 문제에서 제시한

1/ 3

전압과

1/3

전류 감소라는 고정된 특성은 Y-Δ 기동의 전형적인 특징입니다.

기동 저항기 기동법

기동 저항기법은 1차 회로에 저항을 삽입하여 전압 강하를 일으키는 방식으로, 에너지 손실이 크고 전류 감소 폭이 고정적이지 않습니다.

Y-Δ 기동법을 사용하는 주된 이유는 무엇인가요?

기동 시 발생하는 과도한 기동 전류를 억제하여 전력 계통의 전압 강하를 방지하고 전동기 권선의 소손을 예방하기 위함입니다.

Y-Δ 기동 시 토크는 어떻게 변하나요?

토크는 인가 전압의 제곱에 비례합니다. 전압이

1/ 3

배로 감소하므로 기동 토크는 전전압 기동 시의

1/3

배로 감소합니다.