특수유도기
전기기사 필기 2021년 1회 42번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 유도전동기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
히스테리시스 전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?
선택지 분석
1
유도전동기와 거의 같은 고정자이다.
오답 함정 분석
히스테리시스 전동기의 고정자는 회전자기장을 만들기 위해 일반적인 유도전동기와 유사한 구조를 가집니다.
회전자 극은 고정자 극에 비하여 항상 각도 만큼 앞선다.
정답 상세 해설
히스테리시스 전동기에서 회전자의 자기극은 고정자 회전자기장의 극보다 항상 일정한 각도()만큼 뒤처져서 발생합니다.
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Step 1: 히스테리시스 전동기의 구동 원리를 검토합니다. 고정자 권선에 교류 전원을 인가하면 회전자기장이 형성되고, 이 자기장이 회전자의 강자성체 재료를 자화시킵니다.
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Step 2: 히스테리시스 현상에 따른 위상 지연을 분석합니다. 강자성체 특유의 히스테리시스 현상으로 인해 회전자에 유도되는 자속 밀도는 고정자의 자계 강도 변화보다 시간적으로 늦게 반응하게 됩니다.
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Step 3: 토크 발생 조건과 위상 관계를 확립합니다. 이러한 지연 특성 때문에 회전자의 극은 고정자 극을 따라가며 항상 각도 만큼 뒤처지게(lag) 되며, 이 위상차에 의해 회전 토크가 발생합니다. 따라서 회전자 극이 앞선다는 설명은 물리적으로 틀린 설명입니다.
3
회전자가 부드러운 외면을 가지므로 소음이 적으며, 순조롭게 회전시킬 수 있다.
오답 함정 분석
회전자에 슬롯이나 돌극이 없어 표면이 매끄럽기 때문에 소음과 진동이 매우 적은 것이 특징입니다.
4
구속 시부터 동기속도만을 제외한 모든 속도 범위에서 일정한 히스테리시스 토크를 발생한다.
오답 함정 분석
히스테리시스 토크는 회전자 재료의 히스테리시스 루프 면적에 비례하며, 속도에 관계없이 일정한 크기를 유지합니다.
자주 묻는 질문
Q.
히스테리시스 전동기의 토크는 속도에 따라 변하나요?
아니요, 히스테리시스 토크는 회전자 재료의 특성에 의해 결정되므로 정지 상태부터 동기 속도 직전까지 모든 속도 범위에서 일정한 값을 유지합니다.
Q.
이 전동기는 주로 어디에 사용되나요?
소음과 진동이 매우 적고 정속도 운전이 가능하기 때문에 전기 시계, 녹음기, 정밀 계측 기기 등의 소형 장치에 주로 사용됩니다.
Q.
회전자 극이 뒤처지는 이유는 무엇인가요?
회전자 재료인 강자성체의 자화 특성이 외부 자기장의 변화를 즉각 따라가지 못하고 늦게 나타나는 히스테리시스 현상 때문입니다.