41. 단상 변압기의 무부하 상태에서 $V_{1}$ = 200sin(ωt+30°)[V] 의 전압이 인가되었을 때 $I_{o}$= 3sin(ωt+60°) + 0.7sin(3ωt+180°)[A] 의 전류가 흘렀다. 이때 무부하손은 약 몇 [W] 인가?
- 150
- 259.8
- 415.2
- 512
정답: 2
전압에 제 3고조파가 없기 때문에 제 3고조파 전류인 0.7sin(3ωt+180°)는 고려하지 않는다.
$\therefore P_{0}=V_{1}I_{1}cos\Theta =\frac{200}{\sqrt{2}}\times \frac{3}{\sqrt{2}}\times cos30^{\circ}=259.8[W]$
42. 단상 직권 정류자 전동기의 전기자 권선과 계자 권선에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 계자 권선의 권수를 적게 한다.
- 전기자 권선의 권수를 크게 한다.
- 변압기 기전력을 적게 하여 역률 저하를 방지한다.
- 브러시로 단락되는 코일 중의 단락전류를 크게 한다.
정답: 4
단상 직권 정류자 전동기는 단상교류를 받아 직류로 운전하므로 역률이 존재한다.
따라서 역률을 좋게하기위해 전기자 권수는 크게하고 계자권수는 작게한다.
43. 전부하시의 단자전압이 무부하시의 단자전압보다 높은 직류발전기는?
- 분권발전기
- 평복권발전기
- 과복권발전기
- 차동복권발전기
정답: 3
$V_{0}>V_{n}\cdots $ 과복권 발전기
$V_{0}=V_{n}\cdots$ 평복권 발전기
44. 직류기의 다중 중권 권선법에서 전기자 병렬회로 수 a와 극수 P 사이의 관계로 옳은 것은? (단, m은 다중도이다.)
- a = 2
- a = 2m
- a = P
- a = mP
정답: 4
| 구분 | 중권(병렬권 | 파권(직렬권 |
| 전기자 병렬 회로수(a) | P(mP) | 2(2m) |
| 브러시 수(b) | P | 2 |
| 용도 | 저전압, 대전류 | 고전압, 소전류 |
| 균압접속 | 4극 이상시 균압접속 | 필요없음 |
45. 슬립 $s_{t}$에서 최대 토크를 발생하는 3상 유도전동기에 2차측 한상의 저항을 $r_{2}$라 하면 최대 토크로 기동하기 위한 2차측 한 상에 외부로부터 가해 주어야 할 저항(Ω)은?
- $\frac{1-s_{t}}{s_{t}}r_{2}$
- $\frac{1+s_{t}}{s_{t}}r_{2}$
- $\frac{r_{2}}{1-s_{t}}$
- $\frac{r_{2}}{s_{t}}$
정답: 1
비례추이
기계적 출력을 나타내는 저항
$R=\frac{1-s}{s}r_{2}$
$\therefore R=\frac{1-s_{t}}{s_{t}}r_{2}$
46. 단상 변압기를 병렬 운전할 경우 부하전류의 분담은?
- 용량에 비례하고 누설 임피던스에 비례
- 용량에 비례하고 누설 임피던스에 반비례
- 용량에 반비례하고 누설 리액턴스에 비례
- 용량에 반비례하고 누설 리액턴스의 제곱에 비례
정답: 2
부하분담은 용량에 비례, %임피던스에 반비례
$\frac{I_{a}}{I_{b}}=\frac{P_{A}(percentZ_{b})}{P_{B}(percentZ_{a})}$
47. 스텝 모터(step motor)의 장점으로 틀린 것은?
- 회전각과 속도는 펄스 수에 비례한다.
- 위치제어를 할 때 각도 오차가 적고 누적된다.
- 가속, 감속이 용이하며 정ㆍ역전 및 변속이 쉽다.
- 피드백 없이 오픈 루프로 손쉽게 속도 및 위치제어를 할 수 있다.
정답: 2
스텝모터는 각도 오차가 매우 적고 회전각 오차는 스텝마다 누적되지 않는다.
48. 380[V], 60[Hz], 4극, 10[kW]인 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 4[%]이다. 전원 전압을 10[%] 낮추는 경우 전부하 슬립은 약 몇 [%] 인가?
- 3.3
- 3.6
- 4.4
- 4.9
정답: 4
$torque\: T\propto V^{2},\: Slip\: s\propto \frac{1}{V^{2}}$
$\therefore4 \times \frac{1}{0.9^{2}}=4.9$
49. 3상 권선형 유도전동기의 기동 시 2차측 저항을 2배로 하면 최대토크 값은 어떻게 되는가?
- 3배로 된다.
- 2배로 된다.
- 1/2로 된다.
- 변하지 않는다.
정답: 4
최대 토크는 저항 $r_{2}$에 관계없이 일정하다.
50. 직류 분권전동기에서 정출력 가변속도의 용도에 적합한 속도제어법은?
- 계자제어
- 저항제어
- 전압제어
- 극수제어
정답: 1
전압제어: 정토크 제어
계자제어: 정출력 제어
51. 직류 분권전동기의 전기자전류가 10[A]일 때 5[Nㆍm]의 토크가 발생하였다. 이 전동기의 계자의 자속이 80[%]로 감소되고, 전기자전류가 12[A]로 되면 토크는 약 [Nㆍm] 인가?
- 3.9
- 4.3
- 4.8
- 5.2
정답: 3
$T=k\phi I_{a}$ 이므로 자속, 전기자 전류는 토크와 비례한다.
$\therefore T=5\times 0.8\times 1.2=4.8[N\cdot m] $
52. 권수비가 a인 단상변압기 3대가 있다. 이것을 1차에 △, 2차에 Y로 결선하여 3상 교류 평형회로에 접속할 때 2차측의 단자전압을 V[V], 전류를 I[A]라고 하면 1차측의 단자전압 및 선전류는 얼마인가? (단, 변압기의 저항, 누설리액턴스, 여자전류는 무시한다.)
- $\frac{aV}{\sqrt{3}}[V],\: \frac{\sqrt{3}I}{a}[A]$
- $\sqrt{3}aV[V],\: \frac{I}{\sqrt{3}a}[A]$
- $\frac{\sqrt{3}V}{a}[V],\: \frac{aI}{\sqrt{3}[A]}$
- $\frac{V}{\sqrt{3}a}[V],\: \sqrt{3}aI[A]$
정답: 1
| 결선법 | 선간전압$V_{l}$ | 선전류$I_{l}$ |
| △결선 | $V_{p}$ | $\sqrt{3}I_{p}$ |
| Y결선 | $\sqrt{3}V_{p}$ | $I_{p}$ |
53번은 전항 정답 처리되었습니다.
54. 유도자형 동기발전기의 설명으로 옳은 것은?
- 전기자만 고정되어 있다.
- 계자극만 고정되어 있다.
- 회전자가 없는 특수 발전기이다.
- 계자극과 전기자가 고정되어 있다.
정답: 4
55. 3상 동기발전기의 여자전류 10[A]에 대한 단자전압이 1000√3 [V], 3상 단락전류가 50[A] 인 경우 동기임피던스는 몇 [Ω] 인가?
- 5
- 11
- 20
- 34
정답: 3
단락전류 $I_{s}=\frac{E}{Z_{s}}$ 이므로
$\therefore Z_{s} =\frac{E}{I_{s}}=\frac{\frac{1000\sqrt{3}}{\sqrt{3}}}{30}=20[\Omega ]$
※ 3상이 단락된 경우 Y결선 형태를 띈다
56. 동기발전기에서 무부하 정격전압일 때의 여자전류를 $I_{fo}$, 정격부하 정격전압일 때의 여자전류를 $I_{f1}$, 3상 단락 정격전류에 대한 여자전류를 $I_{fs}$라 하면 정격속도에서의 단락비 K는?
- $K=\frac{I_{fs}}{I_{fo}}$
- $K=\frac{I_{fo}}{I_{fs}}$
- $K=\frac{I_{fs}}{I_{f1}}$
- $K=\frac{I_{f1}}{I_{fs}}$
정답: 2
단락비$=\frac{부하\: 정격전압을\: 유기시키는데\: 필요한\: 계자전류}{3상\: 단락시\: 정격전류와\: 같은\: 단락전류를\: 흘리는데\: 필요한\: 계자전류}$
$\therefore k=\frac{I_{fo}}{I_{fs}} $
57. 변압기의 습기를 제거하여 절연을 향상시키는 건조법이 아닌 것은?
- 열풍법
- 단락법
- 진공법
- 건식법
정답: 4
변압기의 건조법
- 열풍법: 송풍기와 전열기로 열풍을 공급하여 건조시키는 방법
- 단락법: 변압기의 1차 또는 2차 권선 중 한쪽을 단락하고 다른쪽 권선에 임피던스 전압의 20[%]정도의 전압을 가한 상태의 단락전류를 공급하여 동손에 의해서 건조하는 방법
- 진공법: 변압기를 탱크 속에 넣고 탱크의 공기를 뺴내어 절연물의 습기를 증발 건조시키는 방법
58. 극수 20, 주파수 60[Hz]인 3상 동기발전기의 전기자권선이 2층 중권, 전기자 전 슬롯 수 180, 각 슬롯 내의 도체 수 10, 코일피치 7슬롯인 2중 성형결선으로 되어 있다. 선간전압 3300[V]를 유도하는데 필요한 기본파 유효자속은 약 몇 [Wb]인가? (단, 코일피치와 자극피치의 비 β = 7/9 이다)
- 0.004
- 0.062
- 0.053
- 0.07
정답: 3
동기발전기의 기전력
$E=4.44f\phi \omega k_{\omega }$
$\begin{align*}\therefore \phi &=\frac{E}{4.44f\phi \omega k_{\omega }}
\\&=\frac{\frac{3300}{\sqrt{3}}}{4.44\times 60\times \frac{180\times 10}{2\times 3\times 2}\times sin\frac{\frac{7}{9}\times 180}{2}\times \frac{sin\frac{180}{2\times 3}}{3\times sin\frac{180}{2\times 3\times 3}}}
\\&= 0.052[Wb]
\end{align*}$
한상의 직렬권수 $\omega=\frac{전체슬롯수\times슬롯당도체수 }{상수\times2\times2} $
→코일이 들어왔다 나가면서 총 두가닥, 이중성현결선이므로 분모에 2를 두번 곱해준다
권선계수 $k_{\omega }=k^{p}\times k_{d}$
단절권 계수$k_{p}=sin\frac{\beta \pi }{2}$
분포권 계수$k_{d}=\frac{sin\frac{2\pi }{2m}}{qsin\frac{2\pi }{2mq}}$
→매극매상당 슬롯수 $q=\frac{슬롯수}{극수\times상수 }$, m: 상수
59. 2방향성 3단자 사이리스터는 어느 것인가?
- SCR
- SSS
- SCS
- TRIAC
정답: 4
SCR: 단방향성 3단자
SSS: 양방향성 2단자
SCS: 단방향성 4단자
60. 일반적인 3상 유도전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 불평형 전압으로 운전하는 경우 전류는 증가하나 토크는 감소한다.
- 원선도 작성을 위해서는 무부하시험, 구속시험, 1차 권선저항 측정을 하여야 한다.
- 농형은 권선형에 비해 구조가 견고하며, 권선형에 비해 대형전동기로 널리 사용된다.
- 권선형 회전자의 3선 중 1선이 단선되면 동기속도의 50[%]에서 더 이상 가속되지 못하는 현상을 게르게스현상이라 한다.
정답: 3
농형 전동기는 권선형 전동기에 비하여 회전자의 구조가 간단하고 효율도 좋으며 보수도 쉬운 이점이 있으므로 소형에서 중형의 전동기로서 널리 사용된다. 그러나 속도제어가 곤란하며, 대형이 되면 기동이 곤란하게 되므로 중형, 대형에서는 권선형 전동기가 많이 사용된다.
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