동기전동기 특성 및 용도

전기기사 필기 2016년 3회 53번

Q문제

동기 전동기의 기동법 중 자기동법에서 계자권선을 저항을 통해서 단락시키는 이유는?

유사 문제 링크

선택지 분석

기동이 쉽다.

계자권선 단락은 기동의 용이성보다는 기기 내부의 절연 보호를 위한 안전 조치에 해당합니다.

기동 권선으로 이용한다.

자기동법에서 기동 권선의 역할은 회전자에 설치된 제동권선이 수행하며, 계자권선은 기동 권선으로 사용되지 않습니다.

고전압의 유도를 방지한다.

기동 시 계자권선에 유도되는 고전압으로부터 절연을 보호하기 위해 저항을 통해 단락시킵니다.

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Step 1: 동기전동기의 자기동법은 회전자에 설치된 제동권선을 유도전동기의 농형 권선처럼 활용하여 기동하는 방식입니다.

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Step 2: 기동 초기에는 회전자계의 속도와 정지된 회전자 사이의 상대 속도 차이(슬립)가 최대가 되며, 이때 변압기 작용에 의해 계자권선에 매우 높은 유도기전력이 발생합니다.

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Step 3: 이 고전압은 계자권선의 절연을 파괴할 위험이 크므로, 기동 시에는 계자권선을 개방하지 않고 적당한 저항을 통해 단락시켜 전압 상승을 억제합니다.

전기자 반작용을 방지한다.

전기자 반작용은 전동기가 동기 속도로 운전 중일 때 부하 전류에 의해 발생하는 현상으로, 기동 시 계자권선 단락 목적과는 무관합니다.

계자권선을 그냥 개방해두면 어떻게 되나요?

기동 시 회전자계에 의해 계자권선에 수천 볼트 이상의 고전압이 유도되어 권선의 절연이 파괴되거나 사고가 발생할 수 있습니다.

단락 시 왜 저항을 연결하나요?

단순 단락 시 발생할 수 있는 과전류를 제한하고, 유도된 전압을 저항에서 소비시켜 계자 회로를 안전하게 보호하기 위함입니다.