유도전동기의 등가회로 및 특성

전기기사 필기 2018년 3회 54번

3상 교류 회로에서 유효 전력(입력 전력)은 $P = \sqrt{3} V I \cos\theta$로 계산합니다. 여기서 $V$는 선간 전압, $I$는 선전류, $\cos\theta$는 역률입니다.

Q문제

직류발전기를 3상 유도전동기에서 구동하고 있다. 이 발전기에

55 [k W]

의 부하를 걸 때 전동기의 전류는 약 몇

[A]

인가? (단, 발전기의 효율은

88%

, 전동기의 단자전압은

400 [V]

, 전동기 효율은

88%

, 전동기의 역률은

82%

로 한다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

125

전동기의 전류는 발전기의 출력과 각 기기의 효율, 전동기의 역률을 이용하여 계산할 수 있습니다.

•

Step 1: 발전기의 입력을 계산합니다. 발전기의 입력은 전동기의 출력과 같습니다. 발전기 입력 = 발전기 출력 / 발전기 효율 =

55 [k W] /0.88 = 62.5 [k W]

•

Step 2: 전동기의 입력을 계산합니다. 전동기 입력 = 전동기 출력 / 전동기 효율 =

62.5 [k W] /0.88 \approx 71.023 [k W]

•

Step 3: 3상 유도전동기의 전류를 계산합니다. 3상 전력 공식

P = 3 V I cos θ

를 이용하여 전류

I

를 구합니다.

I = \frac{P}{3 V c o s θ} = \frac{71.023 \times 1 0 ^{3}}{3 \times 400 \times 0.82} \approx 125 [A]

225

효율이나 역률을 잘못 적용하여 계산한 오답입니다.

325

3상 전력 공식에서 루트 3을 누락하거나 잘못된 전압 값을 대입한 오답입니다.

425

발전기와 전동기의 효율을 곱하는 대신 나누는 등 수식을 잘못 적용한 오답입니다.

발전기의 입력과 전동기의 출력은 왜 같나요?

직류발전기를 3상 유도전동기가 기계적으로 구동하고 있으므로, 전동기에서 발생한 기계적 출력 에너지가 그대로 발전기의 기계적 입력 에너지로 전달되기 때문입니다.

3상 유도전동기의 입력 전력 공식은 무엇인가요?

3상 교류 회로에서 유효 전력(입력 전력)은

P = 3 V I cos θ

로 계산합니다. 여기서

V

는 선간 전압,

I

는 선전류,

cos θ

는 역률입니다.