유도전동기제어
전기기사 필기 2019년 2회 59번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 유도전동기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
로 설계된 3상 유도전동기를 에 사용하는 경우 단자전압을 로 높일 때 일어나는 현상으로 틀린 것은?
선택지 분석
1
철손불변
오답 함정 분석
전압과 주파수가 함께 증가하면 자속 밀도의 변화가 상쇄되어 철손은 거의 일정하게 유지되는 경향을 보이므로 옳은 설명입니다.
2
여자전류감소
오답 함정 분석
자속 관계에서 주파수의 증가폭이 전압보다 크기 때문에 자속이 줄어들고 결과적으로 여자전류도 감소하므로 옳은 설명입니다.
온도상승증가
정답 상세 해설
온도 상승은 감소하므로 '온도상승증가'는 잘못된 설명입니다.
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Step 1: 자속()의 변화를 분석합니다. 자속은 전압()에 비례하고 주파수()에 반비례하는 관계()를 가집니다. 주파수가 배() 증가할 때 전압이 배 증가하면 자속은 약 배로 감소하게 됩니다.
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Step 2: 손실 및 냉각 효율을 검토합니다. 자속 감소로 여자전류가 줄어들고, 전압 상승에 따라 동일 출력 기준 부하 전류가 감소하여 동손이 줄어듭니다. 또한 주파수 증가로 회전수가 상승하여 냉각 팬의 풍량이 많아지므로 냉각 효과가 개선됩니다.
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Step 3: 결론을 도출합니다. 전체적인 손실은 감소하거나 일정하게 유지되는 반면 냉각 성능은 강화되므로, 전동기의 실제 온도 상승은 오히려 감소하게 됩니다.
4
출력이 일정하면 유효전류 감소
오답 함정 분석
전압이 높아지면 동일한 전력을 공급하기 위해 필요한 전류의 크기가 줄어들므로 유효전류가 감소하는 것은 타당한 설명입니다.
자주 묻는 질문
Q.
주파수가 높아지면 전동기의 속도는 어떻게 변하게 되나요?
동기 속도는 주파수에 비례하므로 주파수가 에서 로 높아지면 전동기의 회전 속도도 빨라집니다.
Q.
전압을 높였는데 왜 전류가 감소하게 되나요?
전동기의 출력이 일정할 때 전압과 전류는 반비례 관계에 있으므로, 전압이 로 높아지면 유효전류는 그만큼 낮아집니다.