동기발전기의 구조 및 원리

전기기사 필기 2021년 3회 56번

주파수 $f$는 극수 $p$와 회전수 $N$에 비례하며, $f = \frac{p N}{120}$의 수식으로 표현됩니다.

Q문제

1상의 유도기전력이

6000 V

인 동기발전기에서 1분간 회전수를

900 rpm

에서

1800 rpm

으로 하면 유도기전력은 약 몇

V

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

6000

회전수가 변해도 유도기전력이 일정하다고 잘못 가정한 오답입니다.

12000

동기발전기의 유도기전력은 회전수에 비례하므로, 회전수가 2배가 되면 유도기전력도 2배가 됩니다.

•

Step 1: 동기발전기의 1상 유도기전력 공식은

E = 4.44 f W k_{w} Φ

입니다.

•

Step 2: 주파수

f

는 회전수

N

과

f = \frac{pN}{120}

의 관계를 가지므로, 유도기전력

E

는 회전수

N

에 정비례합니다.

•

Step 3: 회전수가

900 rpm

에서

1800 rpm

으로 2배 증가했으므로, 새로운 유도기전력은

6000 \times 2 = 12000 V

가 됩니다.

24000

회전수가 2배 증가할 때 유도기전력이 4배 증가한다고 잘못 계산한 오답입니다.

36000

회전수가 2배 증가할 때 유도기전력이 6배 증가한다고 잘못 계산한 오답입니다.

동기발전기의 유도기전력은 어떤 요소들에 의해 결정되나요?

동기발전기의 유도기전력은 주파수, 1상당 직렬 권수, 권선 계수, 그리고 1극당 자속에 비례하여 결정됩니다.

회전수와 주파수는 어떤 관계가 있나요?

주파수

f

는 극수

p

와 회전수

N

에 비례하며,

f = \frac{pN}{120}

의 수식으로 표현됩니다.