제어정류기

전기기사 필기 2022년 2회 53번

Q문제

3상 전원전압

220 V

를 3상 반파정류회로의 각 상에

S C R

을 사용하여 정류제어 할 때 위상각을

6 0^{\circ}

로 하면 순 저항부하에서 얻을 수 있는 출력전압 평균값은 약 몇

V

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

128.65

점호각이 30도를 초과하여 전류가 불연속임에도 불구하고, 연속 모드 공식인

E_{d} = 1.17 E cos α

를 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

148.55

3상 반파 정류회로에서 순 저항 부하이고 점호각이 30도를 초과하므로, 불연속 전류 모드의 평균 출력 전압 공식을 적용하여 계산합니다.

•

Step 1. 3상 반파 정류회로에서 순 저항 부하일 때, 점호각

α > 3 0^{\circ}

인 경우 출력 전류가 불연속이 되며 평균 출력 전압

E_{d}

는 다음과 같이 계산합니다.

E_{d} = \frac{3 2}{2 π} E [1 + cos (α + 3 0^{\circ})]

(단,

E

는 상전압)

•

Step 2. 주어진 값(

E = 220 V

α = 6 0^{\circ}

)을 공식에 대입하여 계산합니다.

E_{d} = \frac{3 2}{2 π} \times 220 \times [1 + cos (6 0^{\circ} + 3 0^{\circ})]

•

Step 3. 수식을 정리하여 최종 값을 도출합니다.

E_{d} \approx 0.6752 \times 220 \times [1 + cos (9 0^{\circ})]

E_{d} = 0.6752 \times 220 \times (1 + 0) \approx 148.54 V

따라서 출력전압의 평균값은 약

148.55 V

입니다.

257.3

위상각 제어를 고려하지 않고

α = 0^{\circ}

일 때의 기본 공식

E_{d} = 1.17 E

를 적용하여 도출된 오답입니다.

297.1

3상 반파 정류회로가 아닌 3상 전파 정류회로의 기본 공식

E_{d} = 1.35 E

를 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

3상 반파 정류회로에서 점호각이 30도를 넘으면 왜 공식이 달라지나요?

순 저항 부하일 때 점호각이 30도를 초과하면 출력 전압이 0이 되는 구간이 발생하여 전류가 불연속해지기 때문입니다. 따라서 연속 모드 공식 대신 불연속 모드 공식을 적용해야 합니다.

문제에서 주어진 220V는 선간전압인가요, 상전압인가요?

3상 반파 정류회로의 기본 공식에 대입되는 전압은 상전압 기준이며, 본 문제에서는 220V를 상전압으로 간주하여 계산합니다.