유도전동기제어

전기기사 필기 2018년 1회 44번

Q: 2차 저항을 계속 키우면 효율은 어떻게 되나요?

2차 저항이 커지면 저항에 의한 동손($I^2R$)이 증가하므로 전동기의 전체적인 효율은 감소하게 됩니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 유도전동기
인지 유형	memory
난이도	Level 2

Q문제

권선형 유도전동기에서 비례추이에 대한 설명으로 틀린 것은? (단,

s_{m}

은 최대토크 시 슬립이다.)

유사 문제 링크

2016-1-q51 2011-1-q51 2008-3-q44 2017-1-q52 2009-2-q47

선택지 분석

r_{2}

를 크게 하면

s_{m}

은 커진다.

오답 함정 분석

비례추이의 기본 원리에 따라 최대 토크가 발생하는 슬립(

s_{m}

)은 2차 저항(

r_{2}

)에 비례하여 증가합니다.

r_{2}

를 삽입하면 최대토크가 변한다.

정답 상세 해설

비례추이의 핵심 원리에 따라 2차 저항을 변화시켜도 최대 토크의 크기는 항상 일정하게 유지됩니다.

•

Step 1: 최대 토크가 발생하는 슬립(

s_{m}

)과 2차 저항(

r_{2}

)의 관계를 확인합니다.

s_{m} = \frac{r _{2}}{R _{1}^{2} + ( X _{1} + X _{2} ) ^{2}}

식에 의해

s_{m}

은

r_{2}

에 비례합니다.

•

Step 2: 최대 토크(

T_{ma x}

)의 수식을 분석합니다.

T_{ma x} = \frac{3 V _{1}^{2}}{2 ω _{s} [ R _{1} + R _{1}^{2} + ( X _{1} + X _{2} ) ^{2} ]}

입니다.

•

Step 3: 최대 토크 수식에는 2차 저항(

r_{2}

) 항이 포함되어 있지 않습니다. 따라서 외부 저항을 삽입하여

r_{2}

를 변화시키더라도 최대 토크의 크기는 변하지 않고 그 발생 시점(슬립)만 이동하게 됩니다.

r_{2}

를 크게 하면 기동토크도 커진다.

오답 함정 분석

2차 저항을 증가시키면 최대 토크가 발생하는 슬립 지점이 기동 시점(

s = 1

) 쪽으로 이동하므로 기동 토크가 증가합니다.

r_{2}

를 크게 하면 기동전류는 감소한다.

오답 함정 분석

2차 회로의 저항이 증가하면 전체 임피던스가 커지므로, 옴의 법칙에 의해 기동 시 유입되는 전류는 감소하게 됩니다.

자주 묻는 질문

비례추이란 무엇인가요?

권선형 유도전동기에서 2차 저항을 조절하여 슬립의 크기를 비례적으로 변화시킴으로써 토크나 속도를 제어하는 방법입니다.

농형 유도전동기에서도 비례추이가 가능한가요?

불가능합니다. 비례추이는 구조적으로 회전자 회로에 외부 저항을 연결할 수 있는 권선형 유도전동기에서만 적용할 수 있습니다.

2차 저항을 계속 키우면 효율은 어떻게 되나요?

2차 저항이 커지면 저항에 의한 동손(

I^{2} R

)이 증가하므로 전동기의 전체적인 효율은 감소하게 됩니다.

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