해설 보기
정답순 유도성 부하이므로 전기자 전류가 기전력보다 90도 뒤져 감자 작용, 즉 직축 반작용을 합니다.
핵심 개념
동기 발전기의 전기자 반작용 — 부하 역률에 따른 3가지 작용
동기 발전기의 전기자 반작용은 부하 전류가 만드는 자속이 계자 자속에 어떤 영향을 주는지를 다루며, 부하의 역률에 따라 세 가지로 갈립니다. 저항 부하처럼 전류가 기전력과 동상이면 자속의 축과 90도를 이루는 횡축(교차) 자화 작용이 나타납니다. 이 문제처럼 인덕턴스만의 부하(순 유도성)면 전기자 전류가 유기 기전력보다 π/2 [rad] 뒤지고, 이때 전기자 자속이 계자 자속과 정반대 방향으로 작용해 자속을 깎는 감자 작용을 하며, 그 작용 방향이 자극 중심축과 일치하므로 직축(d축) 반작용이라고 부릅니다. 반대로 콘덴서 부하처럼 전류가 π/2 앞서면 계자 자속을 도와주는 증자 작용이 됩니다.
선지별 해설
①인덕턴스 부하에서는 전류가 전압보다 뒤지므로, 전기자 전류는 유도 기전력보다 π/2 [rad]만큼 앞서는 것이 아니라 뒤집니다. 앞선 전류가 흐르는 것은 정전 용량(콘덴서) 부하일 때입니다.
②교차 자화 작용(횡축 반작용)은 전기자 전류가 기전력과 동상인 저항 부하일 때 나타납니다. 순 유도성 부하에서는 전류가 90도 뒤지므로 해당하지 않습니다.
③90도 뒤진 전류가 만드는 전기자 기자력은 계자 자극의 중심축과 같은 직축 방향으로 작용하며 계자 자속을 감소시킵니다. 즉 감자 작용을 하는 직축 반작용이므로 옳은 설명입니다.
④증자 작용은 전류가 기전력보다 90도 앞서는 진상(용량성) 부하일 때 계자 자속을 강화하는 현상입니다. 유도성 부하에서는 반대로 감자 작용이 나타나므로 틀렸습니다.
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정답Y-Δ 기동형은 3상 유도 전동기의 기동법이므로 단상 유도 전동기의 기동 장치가 아닙니다.
핵심 개념
단상 유도 전동기의 기동 방식
단상 유도 전동기는 단상 전원만으로는 회전 자계가 생기지 않아 스스로 기동하지 못하므로, 별도의 기동 장치로 보조 회전력을 만들어 주어야 합니다. 대표적인 방식으로는 주권선과 위상이 다른 기동 권선을 두는 분상 기동형, 기동 권선에 콘덴서를 직렬로 넣어 위상차를 크게 키운 콘덴서 기동형, 자극 일부에 단락된 세이딩 코일을 감아 이동 자계를 만드는 세이딩 코일형, 그리고 반발 기동형 등이 있습니다. 기동 토크는 대체로 반발 기동형 > 콘덴서 기동형 > 분상 기동형 > 세이딩 코일형 순입니다. 반면 Y-Δ 기동은 3상 유도 전동기의 기동 전류를 낮추기 위한 방법이라는 점을 구분해야 합니다.