해설 보기
정답직권전동기는 무부하 시 속도가 위험하게 상승하므로 무부하 기동을 해서는 안 됩니다.
핵심 개념
직류 직권전동기의 특성
직권전동기는 계자권선과 전기자권선이 직렬로 연결되어 있어 계자전류와 전기자전류가 서로 같은 전동기입니다. 부하전류(=전기자전류)가 계자자속을 만들기 때문에, 부하가 커지면 자속이 커져 토크는 크게 나오지만 속도는 급격히 낮아지는 가변속도 특성을 보입니다. 반대로 부하가 아주 작아지면 자속이 매우 작아져 속도가 위험할 정도로 상승하므로, 직권전동기는 절대로 무부하로 운전하거나 벨트 운전을 해서는 안 됩니다. 이 문항은 이러한 직권전동기의 기본 특성을 묻고 있습니다.
선지별 해설
①직권전동기는 무부하가 되면 자속이 거의 0에 가까워져 속도가 무한대로 치솟는(위험속도) 특성이 있어, 반드시 부하를 걸고 기동해야 합니다. '무부하 운전으로 기동해야 한다'는 정반대 서술이므로 옳지 않으며, 이 문항의 정답입니다.
②직권전동기는 계자권선과 전기자권선이 직렬 접속되어 같은 전류가 흐르므로, 계자전류와 전기자전류가 같습니다. 맞는 설명입니다.
③부하전류가 증가하면 자속이 증가하여 역기전력과 토크가 커지는 대신 속도는 크게 감소합니다. 직권전동기의 대표적 가변속도 특성으로 맞는 설명입니다.
④토크는 자속과 전기자전류의 곱에 비례하는데, 직권전동기는 두 값이 같은 전류에 함께 비례하여 T ∝ I²가 되므로 기동토크가 매우 큽니다. 전동차·크레인용으로 쓰이는 이유이며 맞는 설명입니다.
해설 보기
정답이용률 86.6%, 부하용량(출력비) 57.7%입니다.
핵심 개념
V-V 결선의 이용률과 출력비
3상 Δ-Δ 결선에서 변압기 1대가 고장나면 나머지 2대로 V-V 결선하여 3상 전력을 계속 공급할 수 있습니다. 이때 두 가지 비율이 중요합니다. 변압기 이용률은 설치된 2대의 정격용량 합(2P) 중 실제로 낼 수 있는 3상 출력(√3·P)의 비율로 √3/2 = 0.866, 즉 약 86.6%입니다. 출력비(부하용량비)는 원래 Δ-Δ의 출력(3P)에 대한 V-V 출력(√3·P)의 비율로 √3/3 = 1/√3 = 0.577, 즉 약 57.7%입니다. 두 수치를 혼동하지 않는 것이 핵심입니다.