변압기의 등가회로

전기기사 필기 2020년 3회 41번

Q문제

정격전압

120 V

60 Hz

인 변압기의 무부하 입력

80 W

, 무부하 전류

1.4 A

이다. 이 변압기의 여자 리액턴스는 약 몇

Ω

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

97.6

변압기의 무부하 시험에서 여자 리액턴스는 무부하 전류 중 자화 전류 성분을 이용하여 계산하며, 약 97.6

Ω

입니다.

•

Step 1: 철손 전류(

I_{i}

) 계산 무부하 입력(철손)

P_{0} = V \times I_{i}

이므로,

I_{i} = \frac{P _{0}}{V} = \frac{80}{120} = \frac{2}{3} \approx 0.667 A

입니다.

•

Step 2: 자화 전류(

I_{m}

) 계산 무부하 전류

I_{0} = I_{i}^{2} + I_{m}^{2}

이므로,

I_{m} = I_{0}^{2} - I_{i}^{2} = 1. 4^{2} - 0.66 7^{2} \approx 1.23 A

입니다.

•

Step 3: 여자 리액턴스(

X_{m}

) 계산 여자 리액턴스

X_{m} = \frac{V}{I _{m}} = \frac{120}{1.23} \approx 97.56Ω

이며, 선지 중 가장 가까운 값은 97.6

Ω

입니다.

103.7

자화 전류나 철손 전류 계산 시 공식을 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

124.7

무부하 전류의 유효분과 무효분을 구분하지 않고 계산 과정에서 오류를 범한 오답입니다.

180

철손 전류를 자화 전류로 착각하여

X_{m} = \frac{120}{0.667} \approx 180Ω

으로 잘못 계산한 오답입니다.

무부하 전류는 어떤 성분으로 이루어져 있나요?

무부하 전류는 철손을 발생시키는 유효 성분인 철손 전류와 자속을 발생시키는 무효 성분인 자화 전류의 벡터 합으로 이루어져 있습니다.

무부하 시험으로 알 수 있는 변압기의 특성은 무엇인가요?

무부하 시험을 통해 철손, 무부하 전류, 여자 어드미턴스(여자 컨덕턴스, 여자 서셉턴스) 등을 구할 수 있습니다.