유도전동기의 등가회로 및 특성

전기기사 필기 2022년 1회 53번

Q: 회전 시 회전자 기전력은 왜 정지 시 기전력에 슬립을 곱한 값이 되나요?

유도전동기에서 회전자가 회전하면 회전자 권선을 쇄교하는 자속의 상대 속도가 슬립 $s$에 비례하여 감소하기 때문입니다. 따라서 유도되는 기전력도 정지 시에 비해 $s$배로 줄어듭니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 유도전동기
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

회전자가 슬립

s

로 회전하고 있을 때 고정자와 회전자의 실효 권수비를

α

라고 하면 고정자 기전력

E_{1}

과 회전자 기전력

E_{2 s}

의 비는?

유사 문제 링크

2009-1-q54 2013-1-q51 2010-1-q54 2020-3-q42 2021-1-q46

선택지 분석

s α

오답 함정 분석

회전 시 2차 기전력과 1차 기전력의 비를 잘못 계산하여 슬립을 곱한 오답입니다.

(1 - s) α

오답 함정 분석

슬립

s

대신 회전 속도 비율인

(1 - s)

를 잘못 적용한 오답입니다.

α / s

정답 상세 해설

고정자 기전력

E_{1}

과 회전자 기전력

E_{2 s}

의 비는

α / s

입니다.

•

Step 1: 정지 시의 고정자 기전력을

E_{1}

, 회전자 기전력을

E_{2}

라고 할 때, 실효 권수비

α

는

α = \frac{E _{1}}{E _{2}}

로 정의됩니다.

•

Step 2: 회전자가 슬립

s

로 회전할 때의 회전자 기전력

E_{2 s}

는 정지 시 회전자 기전력

E_{2}

에 슬립

s

를 곱한 값과 같습니다. 즉,

E_{2 s} = s E_{2}

입니다.

•

Step 3: 구하고자 하는 고정자 기전력

E_{1}

과 회전 시 회전자 기전력

E_{2 s}

의 비를 계산합니다.

\frac{E _{1}}{E _{2 s}} = \frac{E _{1}}{s E _{2}} = \frac{1}{s} \times \frac{E _{1}}{E _{2}} = \frac{α}{s}

가 됩니다.

α / (1 - s)

오답 함정 분석

기전력의 비를 구할 때 슬립

s

가 아닌

(1 - s)

로 나누어 계산한 오답입니다.

자주 묻는 질문

회전 시 회전자 기전력은 왜 정지 시 기전력에 슬립을 곱한 값이 되나요?

유도전동기에서 회전자가 회전하면 회전자 권선을 쇄교하는 자속의 상대 속도가 슬립

s

에 비례하여 감소하기 때문입니다. 따라서 유도되는 기전력도 정지 시에 비해

s

배로 줄어듭니다.

실효 권수비

α

는 어떻게 정의되나요?

실효 권수비는 고정자 권선과 회전자 권선의 유효 권수 비율을 의미하며, 정지 상태에서의 고정자 기전력과 회전자 기전력의 비(

E_{1} / E_{2}

)로 정의됩니다.

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