해설 보기
정답동기속도 1,800[rpm]에 대해 1,728[rpm]으로 회전하므로 슬립은 0.04입니다.
핵심 개념
유도전동기의 동기속도와 슬립 계산
유도전동기는 회전자계의 속도(동기속도)보다 회전자가 조금 느리게 돌아야만 회전자 도체에 기전력이 유도되어 토크가 발생합니다. 이 속도 차이를 동기속도로 나눈 비율이 슬립(s)입니다. 동기속도는 Ns = 120f/P [rpm]로 구하고, 슬립은 s = (Ns - N)/Ns로 정의됩니다. 여기서 f는 전원 주파수, P는 극수, N은 실제 회전속도입니다. 이 문제는 두 공식을 순서대로 적용하기만 하면 되는 기본 계산 문항입니다.
선지별 해설
①슬립 0.01이면 회전속도가 1,800 × (1 - 0.01) = 1,782[rpm]이 되어 주어진 1,728[rpm]과 맞지 않으므로 틀렸습니다.
②슬립 0.025이면 회전속도가 1,800 × 0.975 = 1,755[rpm]이 됩니다. 문제의 1,728[rpm]과 다르므로 틀렸습니다.
③동기속도 Ns = 120 × 60 / 4 = 1,800[rpm]이고, s = (1,800 - 1,728)/1,800 = 72/1,800 = 0.04이므로 옳습니다.
④슬립 0.05이면 회전속도가 1,800 × 0.95 = 1,710[rpm]이 되어 1,728[rpm]보다 느리므로 틀렸습니다.
해설 보기
정답전원전압의 주파수를 변경하는 방식은 교류전동기의 제어법이므로 직류전동기 속도제어로 옳지 않습니다.
핵심 개념
직류전동기의 속도제어 3가지 방식
직류전동기의 회전속도는 N = K(V - Ia·Ra)/φ 로 표현됩니다. 이 식에서 조절할 수 있는 변수는 단자전압 V, 전기자 회로 저항 Ra, 계자자속 φ 세 가지뿐이며, 각각 전압제어법, 저항제어법, 계자제어법에 대응합니다. 직류에는 주파수라는 개념 자체가 없으므로 주파수제어는 직류전동기에 쓸 수 없고, 이는 유도전동기·동기전동기 같은 교류기의 속도제어(VVVF) 방식입니다. 이 구분이 문제의 핵심입니다.