직류발전기의 종류와 특성 및 운전

전기기사 필기 2018년 3회 58번

Q: 분권발전기에서 전기자 전류는 어떻게 구하나요?

분권발전기에서 전기자 전류($I_a$)는 부하 전류($I$)와 계자 전류($I_f$)의 합으로 구합니다. 즉, $I_a = I + I_f$ 입니다.

Q: 계자 전류는 어떻게 계산하나요?

계자 전류($I_f$)는 단자전압($V$)을 계자저항($R_f$)으로 나눈 값으로 계산합니다. 즉, $I_f = \frac{V}{R_f}$ 입니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 직류기
인지 유형	calculation
난이도	Level 4

Q문제

50 [Ω]

의 계자저항을 갖는 직류 분권발전기가 있다. 이 발전기의 출력이

5.4 [k W]

일 때 단자전압은

100 [V]

, 유기기전력은

115 [V]

이다. 이 발전기의 출력이

2 [k W]

일 때 단자전압이

125 [V]

라면 유기기전력은 약 몇

[V]

인가?

유사 문제 링크

2017-3-q49 2003-3-q48 2011-3-q57 2016-3-q57 2017-3-q47

선택지 분석

130

정답 상세 해설

직류 분권발전기의 유기기전력 공식을 이용하여 전기자 저항을 구한 후, 변경된 조건에서의 유기기전력을 계산하면 약 130[V]가 됩니다.

•

Step 1: 첫 번째 조건에서 전기자 저항(

R_{a}

) 구하기 - 부하 전류

I_{1} = \frac{P _{1}}{V _{1}} = \frac{5400}{100} = 54 [A]

- 계자 전류

I_{f 1} = \frac{V _{1}}{R _{f}} = \frac{100}{50} = 2 [A]

- 전기자 전류

I_{a 1} = I_{1} + I_{f 1} = 54 + 2 = 56 [A]

- 유기기전력

E_{1} = V_{1} + I_{a 1} R_{a}

이므로,

115 = 100 + 56 R_{a}

- 따라서

R_{a} = \frac{15}{56} [Ω]

입니다.

•

Step 2: 두 번째 조건에서 전기자 전류(

I_{a 2}

) 구하기 - 부하 전류

I_{2} = \frac{P _{2}}{V _{2}} = \frac{2000}{125} = 16 [A]

- 계자 전류

I_{f 2} = \frac{V _{2}}{R _{f}} = \frac{125}{50} = 2.5 [A]

- 전기자 전류

I_{a 2} = I_{2} + I_{f 2} = 16 + 2.5 = 18.5 [A]

•

Step 3: 두 번째 조건에서의 유기기전력(

E_{2}

) 계산하기 - 유기기전력

E_{2} = V_{2} + I_{a 2} R_{a} = 125 + 18.5 \times \frac{15}{56}

E_{2} = 125 + 4.955 \approx 129.96 [V]

- 따라서 약 130[V]가 됩니다.

145

오답 함정 분석

전기자 전류나 저항 계산 과정에서 오류가 발생하여 도출된 잘못된 값입니다.

152

오답 함정 분석

부하 전류와 계자 전류의 합산 과정에서 공식을 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

159

오답 함정 분석

유기기전력 공식 적용 시 단자전압과 전압강하의 관계를 잘못 해석하여 도출된 오답입니다.

자주 묻는 질문

분권발전기에서 전기자 전류는 어떻게 구하나요?

분권발전기에서 전기자 전류(

I_{a}

)는 부하 전류(

I

)와 계자 전류(

I_{f}

)의 합으로 구합니다. 즉,

I_{a} = I + I_{f}

입니다.

계자 전류는 어떻게 계산하나요?

계자 전류(

I_{f}

)는 단자전압(

V

)을 계자저항(

R_{f}

)으로 나눈 값으로 계산합니다. 즉,

I_{f} = \frac{V}{R _{f}}

입니다.

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