유도전동기의 등가회로 및 특성

전기기사 필기 2020년 2회 47번

Q문제

유도전동기를 정격상태로 사용 중, 전압이

10%

상승할 때 특성변화로 틀린 것은? (단, 부하는 일정토크라고 가정 한다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

슬립이 작아진다.

부하 토크가 일정할 때 슬립은 전압의 제곱에 반비례하여 감소하므로 옳은 설명입니다.

역률이 떨어진다.

전압 상승 시 자화전류가 증가하여 무효전력이 커지므로 역률이 저하되는 것은 옳은 설명입니다.

속도가 감소한다.

전압이 상승하면 슬립이 감소하여 회전 속도는 오히려 증가합니다.

•

Step 1: 유도전동기의 토크(

T

)와 전압(

V

), 슬립(

s

)의 관계식

T \propto s V^{2}

을 이용합니다.

•

Step 2: 부하 토크(

T

)가 일정할 때 전압(

V

)이

10%

상승하면, 평형을 유지하기 위해 슬립(

s

)은 전압의 제곱에 반비례(

s \propto 1/ V^{2}

)하여 감소하게 됩니다.

•

Step 3: 유도전동기의 회전 속도 공식

N = N_{s} (1 - s)

에서 슬립(

s

)이 감소하면 속도(

N

)는 증가하므로 '속도가 감소한다'는 설명은 틀린 것입니다.

히스테리시스손과 와류손이 증가한다.

철손인 히스테리시스손과 와류손은 전압의 제곱에 비례하거나 전압 상승에 따라 증가하므로 옳은 설명입니다.

전압이 상승하면 왜 역률이 떨어지나요?

전압이 높아지면 자속을 만들기 위한 자화전류가 급격히 증가하며, 이로 인해 무효전력이 늘어나 전체적인 역률은 낮아지게 됩니다.

전압 변화와 슬립의 관계는 어떻게 되나요?

일정 토크 부하에서 슬립은 인가 전압의 제곱에 반비례합니다. 따라서 전압이 상승하면 슬립은 줄어들고 효율은 다소 개선될 수 있습니다.