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1 전기기계에규소강판을사용하는이유는규소를넣으면자기저항이크게되어와류손과히스테리시스손이감소하게되지만투자율이낮아지고기계적강도가감소되어부서지기쉬우며가공이곤란하게된다. 성층하는이유는와류손을적게하기위한것이다. 직류기의다중중권권선법에서전기자병렬회로수 a와극수 p 사이에는 a =mp의관계가있다. a = p는단중중권의경우이다. 제 3 과목 : 전기기기 1. 전기기계에있어서히스테리시스손을감소시키기위하여어떻게하는것이좋은가? 가성층철심사용나규소강판사용다보극설치라보상권선설치 2. 직류분권발전기의전기자권선을단중중권으로감으면? 가병렬회로수는항상 2이다. 나높은전압, 작은전류에적당하다. 다균압선이필요없다. 라브러시수는극수와같아야한다. 3. 직류기의다중중권권선법에서전기자병렬회로수 a와극수 p 사이에는어떤관계가있는가? 단, 다중도는 m이다. 가 a =2 나 a =2m 다 a = p 라 a =mp 4. 전기자의지름 D [m], 길이 l [m] 가되는전기자에권 선을감은직류발전기가있다. 자극의수 p, 각각의 자속수가 Φ [Wb] 일 때 전기자 표면의 자속 밀도 [Wb/m 2 ] 는? 가 다 πdp 60 πdl pφ 나 라 pφ πdl πdl p πdl [m 2 ] 는전기자주변의면적이므로 BπDl [Wb] 는총자속이된 다. 자극수를 p, 한극당의자속이 Φ [Wb] 이고한극당의면적은 [m 2 ] 가된다. B a = Φ πdl p = pφ πdl [Wb/m2 ] πdl p [ 답이보인다!] 자속밀도의기본공식즉, B = φ 를생각하면된다. A 5. 매극유효자속 [Wb], 전기자총도체수 152인 4 극중권발전기를매분 1200회의속도로회전할때의기전력 [V] 을구하면? 가약 106 나약 86 다약 66 라약 53 중권이므로 a = p =4 E = pz a Φn = pz a Φ N 60 = [ 답이보인다!] 기본문제를틀리면합격은어렵다 [V] 6. 직류발전기의유기기전력이 260 [V], 극수가 6, 정류자편수가 162인정류자편간평균전압은약얼마인가? 단, 중권이라한다. 가 8.25 나 9.63 다 라 e sa : 정류자편간전압, E : 유기기전력, K : 정류자편수, p : 극수라하면, e sa = pe K = [ 답이보인다!] 3, 6, 9 ( 삼육구, 삼육구...) = 9.63 [V] 7. 직류기에서전기자반작용에의한극의짝수당의감자기자력 [AT/pole pair] 은어떻게표시되는가? 단, α 는브러시이동각, Z는전기자도체수, I a 는전기자전 류, A 는전기자병렬회로수이다. 가 α 180 Z I a A 나 90-α 180 Z I a A - 1 -

2 다 180 α Z I a A 라브러시의접촉저항이크면저항정류가이루어져서양호한정류가이루어진다. 라 α Z I a A 8. 극수 p 인전기기계에서전기각도 α e 와기하학적각 도 α 사이에는어떤관계가있는가? 가 α= α e p 다 α= α e 2p 나 α= 2α e p 라 α=2pα e 전기 ([rad]) = ( 기하 [rad]) p/2 9. 직류발전기의전기자반작용을설명함에있어서그영향을없애는데가장유효한것은? 가균압환다보상권선 나탄소브러시 라보극 보극은중성대부근의반작용을없애는데는유효하나, 전기자전면에분포되어있는보상권선에는비교가되지않는다. 균압환은국부전류가브러시를통하여흐르지못하게하는작용을하는것이며, 탄소브러시는저항정류시에쓰여지는것이다. 10. 직류기에서양호한정류를얻는조건이아닌것은? 가정류주기를크게한다. 나전기자코일의인덕턴스를작게한다. 다평균리액턴스전압을브러시접촉면전압강하보다크게한다. 라브러시의접촉저항을크게한다. 11. 직류기정류작용에서전압정류의역할을하는것 은? 가탄소브러시 나보상권선 다전기자반작용 라보극 보극을설치하여정류코일내에유기되는리액턴스전압과반대 방향으로정류전압을유기시켜양호한정류를할수있다. 탄소브러시의사용은저항정류의역할을함 12. 직류분권발전기를서서히단락상태로하면다음 중어떠한상태로되는가? 가과전류로소손된다. 나과전압이된다. 다소전류가흐른다. 라운전이정지된다. 분권발전기의부하전류가증가하면전기자저항강하와전기자 반작용에의한감자현상으로단자전압이떨어지고부하전류가어느값이상 으로증가하게되면단자전압은급격히저하하여매우작은단락전류에머무 르게된다. 13. 포화하고있지않은직류 발전기의회전수가 1 2 로 감소되었을때기전력을전과같은값으로하자면여 자를속도변화전에비해얼마로해야하는가? 가 1 2 배나 1배 다 2배 라 4배 E = kφn에서 N 이 1 2 로되면, Φ가 2배가되어야 E 가일정하 다. 가정류주기를크게하면전류의변화율, 즉 di 가작아져서불꽃 dt 발생의원인이작아진다. 나 L 이작아져도역시불꽃발생의근본원인인역기전력이작아진다. 다리액턴스전압은 e r =-L di 로서이것이정류를해치는가장큰원인이 dt 되는것이다. 14. 직류분권발전기의무부하포화곡선이 V = 940I f 이고, I f 는계자전류 [A], V 는무부하전압 33+I f [V] 으로주어질때계자회로의저항이 20 [Ω] 이면몇 [V] 의전압이유기되는가? - 2 -

3 가 140 나 160 다 280 라 300 V = 940I f 33+I f 계자권선의저항이 20 [Ω] 이므로계자저항선은 V= I f R f =20I f I f = V 20 이식을윗식에대입하면 940 V 20 V= 33+ V 20 33V+ V 2 20 =940 V V 20 =47 V= 280 [V] 15. 무부하전압 213 [V], 정격전압 200 [V], 정격출력 80 [kw] 인분권발전기가있다. 계자저항이 20 [Ω], 전부하때의전기자반작용에의한전압강하가 4.8 [V] 라면그전기자회로의저항 [Ω] 은? 가 0.02 나 0.05 다 0.06 라 0.1 I a = I+ I f = E = V+ I a R a +e a = 410 [A], R a = E-V-e a = = 0.02 [Ω] I a 무부하에서 119 [V] 되는분권발전기의전압변동률이 6 [%] 이다. 정격전부하전압 [V] 은? 가 나 다 12.5 라 125 전압변동률을나타내는식에의하여 ε= V 0 - V n 100 [%] V n 여기서, V 0 = 119 [V], ε=6 [%] 이므로 6= 119-V n V n 100 6V n 100 = 119-V, n V n +0.06V n = 119 V n [V] 복권발전기는직권계자권선이있으므로균압선없이는안정된병렬운전을할수없다. 17. 직류복권발전기를병렬운전할때반드시필요한것은? 가과부하계전기나균압선다용량이같을것라외부특성곡선이일치할것 18. 직류분권발전기를병렬운전을하기위해서는발전기용량 P 와정격전압 V 는? 가 P 는임의, V 는같아야한다. 나 P 와 V 가임의다 P 는같고 V 는임의라 P 와 V 가모두같아야한다. 병렬운전하려면정격전압은같아야하지만용량은달라도된다 대의직류발전기를병렬운전하여부하에 100 [A] 를공급하고있다. 각발전기의유기기전력과내부저항이각각 110 [V], 0.04 [Ω] 및 112 [V], 0.06 [Ω] 이다. 각발전기에흐르는전류 [A] 는? 가 10, 90 나 20, 80 다 30, 70 라 40, [V], 0.04 [Ω] 의전압, 전류를 V 1, I 1, 112 [V], 0.06 [Ω] 의전압, 전류를 V 2, I 2 라하면 V 1 = V 2 = E 1 -R a1 I 1 = E 2 -R a 2 I 2 = I 1 = I 2 I 1 +I 2 = 100 I 1 =100-I (100-I 2 )= I 2 I 2 =60 [A] I 1 =100-I 2 = =40 [A] [kw], 125 [V], 1200 [rpm] 의직류타여자발전기가있다. 전기자저항 ( 브러시저항포함 ) 은 0.4 [Ω] 이다

4 이발전기를정격상태에서운전하고있을때속도를 200 [rpm] 으로저하시켰다면발전기의유도기전력은어떻게변화하겠는가? 단, 정상상태에서유기기전력을 E 라한다. 가 1 2 E 나 1 4 E 23. 다음그림은속도특성곡선및토크 (torque) 특성곡선을나타낸다. 어느전동기인가? 가직류분권전동기나직류직권전동기다직류복권전동기라유도전동기 다 1 6 E 라 1 8 E 1200 [rpm], 200 [rpm] 일때의유기기전력을 E, E' 라고하면 E = KΦN 식에서 E = KΦN, E'= KΦN' E'= N' N E = E = 1 6 E 21. 직류분권발전기의계자회로의개폐기를운전중갑자기열면? 가속도가감소한다나과속도가된다다계자권선에고압을유발한다라정류자에불꽃을유발한다 분권계자권선은권수가많고자기인덕턴스가크므로계자회로를열때에고전압을유도하여계자회로의절연을파괴할염려가많으므로이것을방지하기위하여그림과같이계자개폐기를사용해서계자회로를여는동시에분권계자권선에병렬로계자방전저항이접속되도록한다. 22. 정속도운전의직류발전기로작은전력의변화를큰전력의변화로증폭하는발전기가아닌것은? 가앰플리다인 (amplidyne) 나로토트롤 (rototrol) 다 HT 다이나모 (Hitachi turning dynamo) 라로젠베르그발전기 (Rosenberg generator) 특수직류기인로젠베르그발전기는분권식과직권식이있으며, 분권식은정전압형이며열차의점등전원으로사용되고, 직권식은정전류형이며용접용전원으로사용한다. 또한어느형이나 10 [kw] 정도이하이다. 24. 직류분권전동기가있다. 총도체수 100, 단중파권으로자극수는 4, 자속수 3.14 [Wb], 부하를가하여전기자에 5 [A] 가흐르고있으면이전동기의토크 [N m] 는? 가 400 나 450 다 500 라 550 자극 p =4, 총도체수 Z = 100, 자속수 Φ= 3.14 [Wb], 전기자전류 I a =5 [A], 파권이므로내부회로수 a=2이다. 토크 τ는 τ= pz 2πa ΦI a = =500 [N m] 25. 출력 3 [kw], 1500 [rpm] 인전동기의토크 [kg m] 는? 가 1.5 나 2 다 3 라 15 τ= τ = P ω = P π n 60 =975 P n [kg m] = [kg m] 26. 직류직권전동기의발생토크는전기자전류를변화시킬때어떻게변하는가? 단, 자기포화는무시한다. 가전류에비례한다. 나전류의제곱에비례한다. 다전류에역비례한다. 라전류의제곱에역비례한다. 직권전동기의토크는 T = pz ΦI 2π a = kφi a = k'i 2. 그러므로, a a 자기포화를무시하면 T 는 I a 의제곱에비례한다

5 27. 부하변화에대하여속도변동이가장작은전동기는? 가차동복권나가동복권다분권라직권 차동복권은직권기자력 (Φ se ) 을분권기자력 (Φ sh ) 과반대방향으로해서부하에따라자속을분자의비율과거의같은비율로감소시키면분모, 분자의감소비율이같아져서회전속도는부하에관계없이거의일정하게된다. N = V-(R a+r se )I a k(φ sh -Φ se ) [rpm] ( 차동복권 ) 28. 직류분권전동기를무부하로운전중계자회로에단선이생겼다. 다음중옳은것은? 가즉시정지한다. 나과속도로되어위험하다. 다역전한다. 라무부하이므로서서히정지한다. n = k V-I ar a φ 속도로되어위험하다. 에서계자회로가단선되면 φ 가 0 이되므로과 29. 직류전동기의속도제어법에서정출력제어에속하는것은? 가전압제어법나계자제어법다워드레오나드제어법라전기자저항제어법 Rototrol : 정속도발전기로증폭기로사용한다. [ 답이보인다!] 로젠베르그, 베르그만~, 제3브러시는정전압발전기로사용된다. ( 베르, 베르, 3) 라 Rototrol 31. 극수 6, 회전수 1200 [rpm] 의교류발전기와병행운전하는극수 8의교류발전기의회전수는몇 [rpm] 이라야되는가? 가 800 나 900 다 1050 라 = 120f 6 N s = 120f p N = 에서주파수를구하면 f = =60 [Hz] =900 [rpm] 32. 4극 60 [Hz] 의 3상동기발전기가있다. 회전자의주변속도를 200 [m/s] 이하로하려면회전자의최대지름을약몇 [m] 로하여야하는가? 가 1.9 나 2.0 다 2.1 라 2.8 N s = 120f p = 회전자주변속도 v =πd N s 60 [m/s] =1800 [rpm] D = 60v πn s = = 2.12 [m] 전동기의출력 P 와토크 τ, 회전수 N 과의사이에는 P τn의관계가있고, Φ가변화할경우토크 τ 는 Φ에비례하나회전수 N 은 Φ에반비례하므로, 계자제어법은정출력제어로된다. 또, 전압제어법에서는계자자속은거의일정하고전기자공급전압만을변화시키므로정토크제어법이된다. 30. 다음중정전압형발전기가아닌것은? 가 Rosenberg Generator 나 Third Brush Generator 다 Bergmann Generator 33. 철극형 ( 凸극형 ) 발전기의특징은? 가형이커진다. 나회전이빨라진다. 다소음이많다. 라전기자반작용자속수가역률의영향을받는다. 철극형은극의중앙 ( 직축 ) 과극간 ( 횡축 ) 에서의자기저항이큰차이가있으므로반작용리액턴스는횡축이작다

6 34. 3상 [kva], [V] 터빈발전기의정격전류 [A] 는? 가 2882 나 962 다 1664 라 431 I = P 3V = [A] 35. 3상동기발전기의전기자권선을 Y결선으로하는이유로서적당하지않은것은? 가고조파순환전류가흐르지않는다. 나이상전압방지의대책이용이하다. 다전기자반작용이감소한다. 라코일의코로나, 열화등이감소된다. 3상동기발전기의전기자권선을 Y결선으로하면 (1) 권선의불평형및제3고조파 ( 그배수포함 ) 등에의한순환전류가흐르지않는다. (2) 중성점을이용할수있으므로권선보호장치의시설이나중성점접지에의한이상전압의방지대책이용이하다. (3) 상전압이낮기때문에코일의코로나, 열화등이작다. 그러나, 동일전압에대하여상전압이낮기때문에발전기권선의전류는커진다고볼수있다. 36. 동기발전기의권선을분포권으로하면? 가파형이좋아진다. 나권선의리액턴스가커진다. 다집중권에비하여합성유도기전력이높아진다. 라난조를방지한다. 분포권을사용하는이유는 1 분포권은집중권에비하여합성유기기전력이감소한다. 2 기전력의고조파가감소하여파형이좋아진다. 3 권선의누설리액턴스가감소한다. 4 전기자권선에의한열을고르게분포시켜과열을방지한다 상동기발전기의매극, 매상의슬롯수를 3이라할때분포권계수를구하면? 가 6sin π 나 3sin π 18 9 다 분포권계수 K d 는 제 n고조파에대한단절계수 ( 코일간격 / 극간격 ) 는 단절권 1 6sin π 18 라 sin nπ 2m K d = qsin nπ 에서 2mq n =1, 상수 m =3, 매극, 매상의슬롯수 q =3이므로 sin π K d = = π 3sin 3sin π sin π 18 = 1 6sin π 상동기발전기의각상의유기기전력중에서제5 고조파를제거하려면코일간격 / 극간격을어떻게하면되는가? 가 0.8 나 0.5 다 0.7 라 0.6 K pn =sinnβπ/2가된다. 따라서, 제5고조파에대해서는 K p5 =sin 5βπ 2 K p5 =0이되므로 β=0, 0.4, 0.8, 1.2, 가구해지나이중에서 1보다작고가장가까운 β=0.8이제일적당하다 상동기발전기에서권선피치와자극피치의비를 13 의단절권으로하였을때의단절권계수는얼마인 15 가? 가 sin π 나 sin π 다 sin π 라 sin π 계수 K s =sin βπ 2 =sin ( π 13 2 ) =sin 30 π 40. 동기발전기의단락시험, 무부하시험으로부터구할수없는것은? - 6 -

7 가철손다전기자반작용 단락시험에서는동기임피던스, 동기리액턴스, 무부하시험에서는철손, 기계손등을, 단락비산출에는무부하 ( 포화 ) 시험과단락 (3상) 시험등이필요하다. 나단락비 라동기임피던스 41. 3상동기발전기가있다. 이발전기의여자전류 5 [A] 에대한 1상의유기기전력이 600 [V] 이고그 3상단락전류는 30 [A] 이다. 이발전기의동기임피던스 [Ω] 는얼마인가? 가 2 나 3 다 20 라 30 Z s = E n I s = =20 [Ω] [kva], 6000 [V] 인 3상교류발전기의 % 동기임피던스가 80 [%] 이다. 이발전기의동기임피던스는몇 [Ω] 인가? 가 3.6 나 3.2 다 3.0 라 2.4 Z s = Z s'e n 100I n = =3.6[Ω] K s = 100 Z s ' = = 정격전압 6000 [V], 용량 5000 [kva] 의 Y결선 3상동기발전기가있다. 여자전류 200 [A] 에서의무부하단자전압 6000 [V], 단락전류 600 [A] 일때, 이발전기의단락비는? 가 0.25 나 1 다 1.25 라 1.5 정격전류 ( [A]) 와같은단락전류를통하는데요하는여자전류 I f '' 는 I f '' = 단락비 K s = = [A] I f' I f '' = = 동기기의 3 상단락곡선이직선이되는이유는? 가무부하상태이므로나자기포화가있으므로다전기자반작용으로라누설리액턴스가크므로 45. 단락비가큰동기기의설명에서옳지않은것은? 가계자자속이비교적크다. 나전기자기자력이작다. 다공극이크다. 라송전선의충전용량이작다. 단락비가큰동기기는전기자반작용이작고 ( 동기임피던스가작기때문에 ), 계자자속이크며기전력을유도하는데필요한계자전류가커진다. 따라서기계의중량이무겁고가격도비싸다. 그러나, 기계에여유가있고전압변동률이양호하며과부하내량이크고송전선로의충전용량이크다. 46. 전압변동률이작은동기발전기는? 가동기리액턴스가크다. 나전기자반작용이크다. 다단락비가크다. 라값이싸진다. 전압변동률은작을수록좋으며, 변동률이작은발전기는동기리액턴스가작다. 즉, 전기자반작용이작고단락비가큰기계가되어값이비싸다. 정격전류 I n 은 I n = P 3V = = [A] 47. 비돌극형동기발전기의단자전압 (1상) 을 V, 유도기전력 (1상) 을 E, 동기리액턴스를 x s, 부하각을 δ라고 하면 1 상의출력은대략얼마인가? - 7 -

8 가 돌극형발전기의출력식 E 2 V x s sinδ 나 EV 2 x s 다 EV x s sinδ 라 EV x s 비돌극기의출력은다음과같다. sinδ cosδ P = EV sin (α+δ)- V 2 sinα Z s Z s 전기자저항 r a 는매우작으므로이것을무시하고 Z s x s, α 0이라하면 P EV x s sinδ [W] 48. 돌극 ( 凸極 ) 형동기발전기의특성이아닌것은? 가리액션토크가존재한다. 나최대출력의출력각이 90 이다. 다내부유기기전력과관계없는토크가존재한다. 라직축리액턴스및횡축리액턴스의값이다르다. E, V 를일정하게하고 δ 를변화시켰을때의출력 P 는, A곡선은위출력식의제1항을, B 곡선은제2 항을표시한다. 대체로 60 부근에서최대출력이되고안정운전시의 δ는 20 부근이된다. 또비돌극기의출력은 90 에서최대가된다. P = EV sinδ+ V 2 (x d -x q ) sin2δ x d 2x d x q 49. 정격출력 10,000 [kva], 정격전압 6600 [V], 정격역률 0.8인 3상동기발전기가있다. 동기리액턴스 0.8 [p u] 인경우의전압변동률 [%] 은? 가 13 나 20 다 25 라 61 단위법으로 1 상의벡터도를그리면그림과같다. OA =1 cos φ = 0.8 AD=1 sinφ = 1 - cos 2 φ = 0.6 AC= AD+CD = =1.4 OC = =1.61 ε = =0.61=61[%] 상동기발전기를병렬운전시키는경우고려하지않아도되는조건은? 가발생전압이같을것 나전압파형이같을것다회전수가같을것라상회전이같을것 동기발전기의병렬운전조건은다음과같다. 1 기전력의크기가같을것 2 기전력의위상이같을것 3 기전력의주파수가같을것 4 기전력의파형이같을것 5 상회전방향이같을것 51. 병렬운전중의동기발전기의여자전류를증가시키면그발전기는? 가전압이높아진다. 커진다. 다역률이좋아진다. 나빠진다. 나출력이 라역률이 여자전류를증가시키면 1 역률저하 2 전류증가 3 무효전력증가 4 전력불변 52. 2대의동기발전기가병렬운전하고있을때동기화전류가흐르는경우는? 가기전력의크기에차가있을때 - 8 -

9 기전력의위상이다른경우에는위상각차를처음상태로돌리려고작용하는유효전류로동기화전류가흐르며, 자속단락전류에의하여발전기가접수하는전력을동기화력이라한다. 나기전력의위상에차가있을때다부하분담에차가있을때라기전력의파형에차가있을때 53. 두동기발전기의유도기전력이 2000 [V], 위상차 60, 동기리액턴스 100 [Ω] 식이다. 유효순환전류 [A] 는? 가 5 나 10 I C = 다 20 라 30 위상의차가생기면동기화전류가흐른다. 동기화전류는 2E sin δ 2 2Z s = sin =10 [A] 가된다 대의 3상동기발전기를병렬운전하여역률 0.8, 1000 [A] 의부하전류를공급하고있다. 각발전기의유효전류는같고, A기의전류가 667 [A] 일때 B기의전류는몇 [A] 인가? 가약 385 나약 405 다약 435 라약 455 부하전류의유효분 I'= I cosθ = = 800 [A] I A, I B 의유효분 I A ' = I B ' = I' 2 = 800 = 400 [A] 2 A기의역률 cos θ 1 = I A' = 400 I A I B 의무효분 I B sinθ 2 = Isinθ-I A sinθ 1 = 따라서 = =66 [A] I B = (I B sinθ 2 ) 2 +(I B ') 2 = [A] 55. 발전기의단자부근에서단락이일어났다고하면단락전류는? 가계속증가한다. 나처음은큰전류이나점차로감소한다. 다일정한큰전류가흐른다. 라발전기가즉시정지한다. 평형 3상전압을유기하고있는발전기의단자를갑자기단락하면단락초기에전기자반작용이순간적으로나타나지않기때문에막대한과도전류가흐르고, 수초후에는영구단락전류값에이르게된다. 56. 동기발전기의돌발단락전류를주로제한하는것은? 가동기리액턴스나누설리액턴스다권선저항라역상리액턴스동기기에서저항은누설리액턴스에비하여작으며전기자반작용은단락전류가흐른뒤에작용하므로돌발단락전류를제한하는것은누설리액턴스이다. 역상리액턴스는역상전류에대응하는것으로 3상평형단락이되면역상전류는흐르지않는다. 동기리액턴스 = 누설리액턴스 + 반작용리액턴스 57. 발전기는부하가불평형이되어발전기의회전자가과열소손되는것을방지하기위하여설치하는계전기는? 가접지계전기나역상과전류계전기다계자상실계전기라비율차동계전기 역상과부하보호계전기는동기발전기가접속되어있는계통에불평형고장이발생하면발전기에역상전류가흐른다. 이역상전류는회전자와반대방향으로회전하는자계를만들어회전자에 2배의주파수 ( 제2고조파 ) 의전류를유기한다. 이에의해서회전자표면에는맴돌이전류가발생, 그끝부분에서는국부과열이일어나기계적강도를위협하게되므로이것을방지하기위하여설치하는것이다. 58. 발전기권선의층간단락보호에가장적합한계전 - 9 -

10 기는? 가과부하계전기 나온도계전기 다접지계전기 라차동계전기 과부하계전기 : 선로의과부하및단락검출용온도계전기 : 절연유및권선의온도상승검출용접지계전기 : 선로의접지검출용차동계전기 : 발전기및변압기의층간단락등내부고장검출용에사용된다. 59. 동기전동기의전기자전류가최소일때역률은? 가 0 나 다 라 1 역률 1에서전기자전류가최소가된다. 다압축기라송풍기 주로비교적저속, 대용량인것은시멘트공장의분쇄기나각종압연기와송풍기, 제지용쇄목기, 소형기의것은전기시계, 오실로그래프, 전송사진에사용된다. 크레인의운전용전동기로는 3상권선형유도전동기가사용된다 상동기기의제동권선의효용은? 가출력증가 나효율증가 다역률개선 라난조방지 회전자극표면에설치한유도전동기의농형권선과같은권선으로서회전자가동기속도로회전하고있는동안에는전압을유도하지않으므로아무런작용이없다. 그러나, 조금이라도동기속도를벗어나면전기자자속을끊어전압이유도되어단락전류가흐르므로동기속도로되돌아가게된다. 즉, 진동에너지를열로소비하여진동을방지한다. 이제동권선은난조방지에쓰인다. 60. 동기전동기의공급전압, 주파수및부하가일정할때여자전류를변화시키면어떤현상이생기는가? 가속도가변한다. 나회전력이변한다. 다역률만변한다. 라전기자전류와역률이변한다. 위상특성곡선 (V 곡선 ) 에나타난바와같이공급전압 V 및출력 P 2 를일정한상태로두고여자만을변화시켰을경우전기자전류의크기와역률이달라진다. 과여자 ( I f : 증가 ) 앞선전류부족여자 ( I f : 감소 ) 뒤진전류 61. 동기전동기의용도가아닌것은? 가크레인나분쇄기 63. 동기기의과도안정도를증가시키는방법이아닌것은? 가회전자의플라이휠효과를작게할것나동기화리액턴스를작게할것다속응여자방식을채용할것라발전기의조속기동작을신속하게할것안정도증진법은 1 동기화리액턴스를작게할것 2 회전자의플라이휠효과를크게할것 3 속응여자방식을채용할것 4 발전기의조속기동작을신속히할것 5 동기탈조계전기를사용할것 64. 고정자에 3상권선을시행하여회전자계가발생하고있을때 6개의브러시를등간격으로배치한정류자를가진회전자를놓았다. 브러시사이에유기되는전압의상수는? 가 3상나 6상다 4상라 1, 2차가맞지않으므로불가능

11 65. 1차전압 6900 [V], 1차권선 3000회, 권수비 20의변압기가 60 [Hz] 에사용할때철심의최대자속 [Wb] 은? 가 나 다 I 1s = V 1 /(Z 2 1 +a 2 Z 2 ) 라 I 1s = V 1 /(Z 2 1 -a 2 Z 2 ) I s '= V 1 Z A +Z 2 ' = V 1 Z 1 +a 2 Z 2 다 라 차권수 = 1 차권수권수비 = 3000 =150 [ 회 ] 20 최대자속 φ m = E fn 1 = = = [Wb] 66. 1차전압 6600 [V], 권수비 30인단상변압기로전등부하에 20 [A] 를공급할때의입력 [kw] 은? 단, 변압기의손실은무시한다. 가 4.4 나 5.5 다 6.6 라 변압기권선과철심의건조법이아닌것은? 가열풍법나단락법다반환부하법라진공법반환부하법은변압기의온도상승시험방법이다. 70. 변압기유로쓰이는절연유에요구되는특성이아닌것은? 가응고점이낮을것나절연내력이클것다인화점이높을것라점도가클것점도가낮고, 비열이커서냉각효과가클것 I 1 = I 2 a = = 2 3 [A] 전등부하에서역률 cos θ = 1이므로입력 P 1 은 P 1 = V 1 I 1 cos θ = = 4400 [W] = 4.4 [kw] 67. 1차전압이 2200 [V], 무부하전류가 [A], 철손이 110 [W] 인단상변압기의자화전류 [A] 는? 가 0.05 나 다 라 철손전류 I w = P i V 1 = = 1 20 =0.05 [A] 따라서, 자화전류 I u 는 I u = I 2 0 -I 2 식에서 w I u = = [A] 68. 변압기에서등가회로를이용하여단락전류를구하는식은? 가 I 1s = V 1 /(Z 1 + a 2 Z 2 ) 나 I 1s = V 1 /(Z 1 a 2 Z 2 ) 71. 변압기의임피던스전압이란? 가정격전류가흐를때의변압기내의전압강하나여자전류가흐를때의 2차측단자전압다정격전류가흐를때의 2차측단자전압라 2차단락전류가흐를때의변압기내의전압강하 변압기의임피던스전압이란, 변압기의임피던스와정격전류와의곱을말한다. 72. 임피던스강하가 5[%] 인변압기가운전중단락되었을때그단락전류는정격전류의몇배인가? 가 15배다 25배 나 20 배 라 30 배 단락전류 I 1s 는 100 I 1s = I 1n %z = I 1n =20I 1n [kva], 2000/100 [V] 변압기에서 1차에환산한등가임피던스는 6.2+j7 [Ω] 이다. 이변압기의 % 리액

12 턴스강하는? 가 3.5 나 1.75 다 0.35 라 I 1n = =5[A] q = I 1nx V 1n 100 = = 1.75 [%] 으로공급할때공급할수있는전력은고장전전력에대하여몇 [%] 인가? 가 86.6 나 75.0 다 66.7 라 대의단상변압기용량을 K 라하면그출력비는 V 결선의출력 결선의출력 = 3K 3K = 3 = = 57.7 [%] 어느변압기의전압비가무부하시에는 14.5 : 1이고정격부하의어느역률에서는 15 : 1이다. 이변압기의동일역률에서의전압변동률을구하면? 가 3.5 나 3.7 다 4.0 라 단상변압기가있다. 전부하에서 2차전압은 115 [V] 이고, 전압변동률은 2[%] 이다. 1차단자전압을구하여라. 단, 1차, 2차권선비는 20 : 1이다. 가 2356 [V] 나 2346 [V] 다 2336 [V] 라 2326 [V] 76. 어느변압기의백분율저항강하가 2[%], 백분율리액턴스강하가 3[%] 일때역률 ( 지역률 ) 80 [%] 인경우의전압변동률 [%] 은? 가 -0.2 나 3.4 다 0.2 라 -3.4 ε=p cos φ+q sin φ = = 3.4 [%] 77. 변압기리액턴스강하가저항강하의 3배이고정격전류에서전압변동률이 0이되는앞선역률의크기 [%] 는? 가 88 나 90 다 92 라 결선변압기의한대가고장으로제거되어 V결선 79. 3상전원에서 2상전압을얻고자할때다음결선중틀린것은? 가 Fork 결선나 Scott 결선다 woodbridge 결선라 Meyer 결선포크 (Fork) 결선은 3상에서 6상전압을얻는방법이다. 80. A, B 2대의단상변압기의병렬운전조건이안되는것은? 가극성이일치할것나절연저항이같을것다권수비가같을것라백분율저항강하및리액턴스강하가같아야한다. 단상변압기병렬운전조건 1 각변압기의극성이같을것 2 권수비및 2차정격전압이같을것 3 백분율임피던스강하가같으며저항과리액턴스비가같을것 /210 [V] 인변압기의용량이각각 250 [kva], 200 [kva] 이고, % 임피던스강하가각각 2.5 [%] 와 3[%] 일때그병렬합성용량 [kva] 은? 가 389 나 417 다 435 라 용량 1[kVA], 3000/200 [V] 의단상변압기를단권변압기로결선해서 3000/3200 [V] 의승압기로사용할때그부하용량 [kva] 은? 가 16 나

13 다 1 라 1 16 부하용량 = 자기용량 V h 3200 =1 V h -V l =16 [kva] 83. 누설변압기에필요한특성은무엇인가? 가정전압특성나고저항특성다고임피던스특성라수하특성 가약 96.3 [%] 나약 97.1 [%] 다약 98.4 [%] 라약 99.2 [%] 87. 변압기의전일효율을최대로하기위한조건은? 가전부하시간이짧을수록무부하손을적게한다. 나전부하시간이짧을수록철손을크게한다. 다부하시간에관계없이전부하동손과철손을같게한다. 라전부하시간이길수록철손을적게한다. 정전류특성이필요하며, 전류가증가하면전압이저하하는수하특성이필요하다 [V], 60 [Hz] 용변압기의와류손이 720 [W] 이다. 이변압기를 2750 [V], 50 [Hz] 의주파수에사용할때와류손 [W] 은? 가 250 나 350 다 425 라 500 와류손은주파수와는무관하고전압의제곱에비례하므로 P e = k ( ) 2 P e ' = P e ( V' V ) 2 =720 ( ) 2 =500 [W] 변압기효율은 m 2 P c = P i 일때최대이므로 [kva] 의변압기철손이 1 [kw], 전부하동손이 2.5 [kw] 이다. 이변압기의최대효율은몇 [%] 전부하에서나타나는가? 가약 50 나약 58 다약 63 라약 72 m 2 2.5= 1 m= = 즉, 63.2 [%] 부하에서최대효율이된다. 86. 어느변압기의무유도전부하의효율이 96 [%], 그전압변동률은 3 [%] 이다. 이변압기의최대효율은얼마인가? 전일효율이최대가되려면, 24P i = hp c P i =( h/24)p c 즉, 전부하시간이길수록철손 P i 를크게하고짧을수록철손 P i 를작게한다. 88. 브흐홀쯔계전기로보호되는기기는? 가변압기나발전기다동기전동기라회전변류기부흐홀쯔계전기는변압기의내부고장으로발생하는기름의분해가스증기또는유류를이용하여부저를움직여계전기의접점을닫는것이므로변압기의주탱크와콘서베이터와의연결관도중에설치한다. 89. 변압기의온도시험을하는데가장좋은방법은? 가실부하법나반환부하법 다단락시험법라내전압법실부하법은전력손실이크기때문에소용량이외에는별로적용되지않는다. 반환부하법은동일정격의변압기가 2대이상있을경우에채용되며, 전력소비가적고철손과동손을따로공급하는것으로현재가장많이사용하고있다. 90. 변압기주파수 60 [Hz] 의유도전동기가있다. 전부하에서의회전수가매분 1164회이면극수는? 단, s는 3 [%] 이다. 가 4 나 6 다 8 라 10 유도시험은권선의절연을측정한다

14 91. 주파수 60 [Hz] 의유도전동기가있다. 전부하에서의회전수가매분 1164회이면극수는? 단, s는 3 [%] 이다. 가 4 나 6 다 8 라 10 N =(1-s)N s 에서 N s = N 1-s = =1200 [rpm] p = 120f = N s 1200 =6 g 0 = 가 나 다 라 여자컨덕턴스 g 0 는 P i 3V 2 1 = ( ) [ ] 92. 회전자가슬립 s로회전하고있을때고정자, 회전자의실효권수비를 α라하면, 고정자기전력 E 1 과회전 자기전력 E 2 와의비는? 가 α s 나 sα 다 (1-s)α 라 α 1-s 정지시 : E 1 =α E E 2 = E 1 2 α 운전시 : E 2s = se 2 = se 1 α E 1 E 2s = E 1 se 1 /α = α s [V], 3상 4극, 60 [Hz] 인 3상유도전동기가정격전압주파수에서최대회전력을내는슬립은 16 [%] 이다. 지금 200 [V], 50 [Hz] 로사용할때의최대회전력발생슬립은몇 [%] 가되는가? 가 16 나 18 다 19.2 라 21.3 s' s = ( V 1 V 1 ' ) 2 s' = s ( V V' ) 2 =0.16 ( ) 2 = = [%] [V], 60 [Hz] 인 Y결선의 3상유도전동기가있다. 철손을 1020 [W] 라하면 1상의여자컨덕턴스 [ ] 는? 95. 3상유도전동기의원선도를그리는데옳지않은시험은? 가저항측정나무부하시험다구속시험라슬립측정 슬립은원선도상에서구할수있다. 96. 정격출력이 7.5 [kw] 의 3상유도전동기가전부하운전에서 2차저항손이 300 [W] 이다. 슬립은약몇 [%] 인가? 가 18.9 나 4.85 다 23.6 라 3.85 P 2 = P+P c 2 = = 7.8 s = P c P 2 = = = 3.85 [%] [V], 60 [Hz], 8극, 100 [kw] 의 3상유도전동기가있다. 전부하에서 2차동손이 3.0 [kw], 기계손이 2.0 [kw] 라고한다. 전부하회전수 [rpm] 를구하면? 가 674 나 774 다 874 라 974 P 2 = P+P m +P c 2 = =105 [kw] s = P c 2 P 2 = = 1 35 N =(1-s)N s = ( ) =874[rpm] [kw] 3상유도전동기의기계손이 350 [W], 전부하시의슬립이 3[%] 이다. 전부하시의 2차동손 [W] 은? 가 395 나 411 다 475 라

15 P c 2 = sp 2 = P 2 : P : P c 2 = 1 : (1-s) : s s 1-s P = s 1-s (P k +P m ) = (15, ) =475 [W] ( 단, P k : 전동기출력, P m : 기계손 ) 99. 3상유도전동기가있다. 슬립 s [%] 일때 2차효율은얼마인가? 가 1-s 나 2-s 다 3-s 라 4-s η 2 = P P 2 = (1-s)P 2 P 2 =1-s = N N s 상유도전동기에서동기와트로표시되는것은? 가토크다 1차입력 슬립 s, 토크 T를발생하며회전하는유도전동기가같은토크 전동기의발생토크 T 는 나동기각속도 라 2 차출력 T 를발생하며동기속도로회전하는것으로가정하는때의출력 P 2 를말한다. 2차입력 ( 동기와트 ) P 2, 회전각속도 ω, 동기각속도 ω s 라하면 T = P ω = P 2(1-s) ω s (1-s) = P 2 ω s P 2 =ω s T [ 동기와트 ] 101. 전동기축의벨트축지름이 28 [cm], 1140 [rpm] 에서 20 [kw] 를전달하고있다. 벨트에작용하는힘 [kg] 은? 가약 234 나약 212 다약 168 라약 122 T = P P 10 = πN/60 N 벨트에작용하는힘은 = = 168 [N m] F = T r = =122.4 [kg] 102. 유도전동기에서비례추이하지않는것은? 가 1 차전류 나동기와트 다 비례추이할수없는것은출력, 2차동손, 효율등이다. 답 최대토크는 2차저항에무관하며최대토크를발생하는슬립만 2차저항에비례한다. 기동시 s' =1에서전부하토크를발생시키는데필요한외부저항 다효율 라역률 상유도전동기에서 2차측저항을 2배로하면그최대토크는몇배로되는가? 가 2배나 2배다 1/2배라변하지않는다 상권선형유도전동기의전부하슬립이 5[%], 2 차 1상의저항이 1[Ω] 이다. 이전동기의기동토크를전부하토크와같도록하려면외부에서 2차에삽입할저항 [Ω] 은? R 은 r 2 s 가 20 나 19 다 18 라 17 = r 2 +R s' = 1+R 1 R = =19 [Ω] [kw], 3상 200 [V] 유도전동기 ( 효율및역률각각 85 [%]) 의전부하전류 [A] 는? I = 가 20 나 40 다 60 라 80 P = 3VIcos θ η 식에서 P 3V cos θ η = =40[A] (0.85) 유도전동기의기동법으로사용되지않는것은? 가단권변압기형기동보상기법나 2차저항조정에의한기동법

16 다 -Y 기동법라 1차저항조정에의한기동법 유도전동기의기동법 1 전전압기동기 (5 [kw] 이하의소형 ) 2 Y- (5~15 [kw] 정도 ) 3 리액터기동 ( 기동전류를제한하고자할때 ) 4 기동보상기 (15 [kw] 이상 ) 게르게스현상이란 3상유도전동기의 2차회로중 1선이단선된경우에약간의과부하상태에서도슬립 S =0.5 부근에서가속되지않는현상을말한다. 토크는전압의제곱에비례하므로기동토크 T s 는 107. 유도전동기에서게르게스 (Görges) 현상이생기는슬립은대략얼마인가? 가 0.25 나 0.5 다 0.7 라 상유도전동기에서제5고조파에의한기자력의회전방향및속도가기본파회전자계에대한관계는? 가기본파와같은방향이고 5배의속도나기본파와역방향이고 5배의속도 다기본파와같은방향이고 1 배의속도 5 라기본파와역방향이고 1 5 배의속도 [HP], 4 극 60 [Hz] 3 상유도전동기의전전압기 동토크가전부하토크의 1/3일때, 탭전압이 1/ 3인기동보상기로기동하면그기동토크는전부하토크의몇배가되겠는가? 가 3/ 3 배나 1/3 3 배 다 1/9 배라 1/ 3 배 T s = 1 3 T ( 1 3 ) 2 = 1 3 T 1 3 = 1 9 T 110. 유도전동기의속도제어법이아닌것은? 가 2 차저항법 나 2 차여자법 다 1 차저항법 농형유도전동기의속도제어법은 1 주파수를바꾸는방법 2 극수를바꾸는방법 3 전원전압을바꾸는 방법 권선형유도전동기는 직렬종속 N= 라주파수제어법 1 2 차저항을제어하는방법 2 2 차여자법등이있다 [Hz] 인 3상 8극및 2극의유도전동기를차동종속으로접속하여운전할때의무부하속도 [rpm] 는? 가 3600 나 1200 다 900 라 720 차동종속 N = 2f p 1 +p 2 [rps] = 120f = p 1 -p 유도전동기의 1차측에사이리스터를접속하고전압이 1[Hz] 동안주기마다위상각이변하는것에의해전압을바꾸는방법으로 2차저항에서의손실이커서효율이나쁘다. 유도전동기슬립의범위 0<s<1 120f p 1 +p 2 [rpm] =1200[rpm] 112. 유도전동기의 1차전압변화에의한속도제어에서 SCR을사용하는경우변화시키는것은? 가위상각다역상분토크 나주파수 라전압의최대값 113. 권선형유도전동기와직류분권전동기와의유사한점두가지는? 가정류자가있다. 저항으로속도조정이된다. 나속도변동률이작다. 저항으로속도조정이된다. 다속도변동률이작다. 토크가전류에비례한다. 라속도가가변, 기동토크가기동전류에비례한다 유도전동기의슬립 (slip) s 의범위는? 가 1>s>0 나 0>s> -1 다 0>s>1 유도발전기슬립의범위 0<s 제동기슬립의범위 s>1 라 -1<s< 단상유도전압조정기에대한설명중옳지않은

17 것은? 가교번자계의전자유도작용을이용한다. 나회전자계에의한유도작용을한다. 다무단으로스무드 (smooth) 하게전압의조정이된다. 라전압, 위상의변화가없다. 나는 3상유도전압조정기의작용이다 단상유도전압조정기의단락권선의역할은? 가철손경감나전압강하경감다절연보호라전압조정용이단상유도전압조정기의단락권선은누설리액턴스로인한전압강하방지를위함 유도전압조정기와관련이없는것은? 단, 유도전압조정기는단상, 3상모두를말한다. 가위상의연속변화나분로권선다유도전압은 Vs =Vsm sinθ 라직렬권선 1 직렬리액턴스에의한방법 2 유도전압조정기를사용하는방법 3 부하시전압조정변압기를사용하는방법 4 동기승압기를사용하는방법 120. 전원전압 100 [V] 인단상전파제어정류에서점호각이 30 일때직류평균전압 [V] 은? 가 84 나 87 다 92 라 98 E d = 2E π (1+cosα) = ( ) =84 [V] 121. 다음과같은반도체정류기중에서역방향내전압이가장큰것은? 가 가실리콘정류기다셀렌정류기 나게르마늄정류기 라아산화동정류기 실리콘정류기의역내전압은 500~1000 [V] 정도이다. 답 118. 유도전동기의보호방식에따른종류가아닌것은? 가방진형나방수형다전개형라방폭형회전기의보호방식에전개형이란없다 회전변류기의직류측전압을조정하려는방법이아닌것은? 가직렬리액턴스에의한방법나유도전압조정기를사용하는방법다여자전류를조정하는방법라동기승압기에의한방법회전변류기는교류측과직류측의전압비가일정하므로직류측여자전류를가감하여직류전압을조정할수없다. 따라서직류전압을조정하기위해서는슬립링에가해지는교류전압을조정하여야한다. 이방법은다음과같다 다이오드를사용한정류회로에서과대한부하전류에의해다이오드가파손될우려가있을때의조치로서적당한것은? 가다이오드양단에적당한값의콘덴서를추가한다. 나다이오드양단에적당한값의저항을추가한다. 다다이오드를직렬로추가한다. 라다이오드를병렬로추가한다. 정류회로에서과전압방지로는다이오드를직렬로추가하고, 과전류방지로는다이오드를병렬로추가한다 다음중 2방향성 3단자사이리스터는어느것인가? 가 SCR 나 SSS 다 SCS 라 TRIAC SCR : 1방향성 3단자, SSS : 2방향성 2단자, SCS : 1방향성 4단자, TRIAC : 2방향성 3단자

18 124. 직류에서교류로변환하는기기는? 가인버터다초퍼 인버터는직류를교류로변환하는역변환장치이다. 나사이클로컨버터 라회전변류기 125. 단상반파정류회로인경우정류효율은몇 [%] 인가? 가 12.6 나 40.6 다 60.6 라 81.2 η= (I m /π) 2 R (I m /2) 2 R 100= 4 π 2 100= 40.6 [%] 126. 사이리스터 (thyristor) 단상전파정류파형에서의저항부하시맥동률 [%] 은? 가 17 나 48 다 52 라 그림에서가동코일형밀리암페어계의지시는얼마인가? 단, 정류기의내부저항은무시하는것으로한다. 가 1.80 [ma] 나 2.05 [ma] 다 2.55 [ma] 라 0.03 [ma] E d = 2 2 π I d = E d R E = 2 2 π 10 2 = = [V] I d = E d R = = [ma] 128. 단상브리지정류회로에서저항부하에인가되는전압이 200 [V] 이면전원전압 [V] 은? 가 나 다 라 E d = 2 2 π E =0.9E 에서 E= E d 0.9 = = [V] 개의 SCR로단상전파정류를하여 [V] 의직류전압을얻는데필요한 1차측교류전압은몇 [V] 인가? 가 111 나 141 다 157 라 반파정류회로의직류전압이 200 [V] 일때정류기의역방향첨두전압 [V] 은? 가 314 나 425 다 628 라 746 E d = 0.45E E = E d 0.45 = = PIV= 2E = = [V] 131. 사이리스터를이용한정류회로에서직류전압의맥동률이가장작은정류회로는? 가단상반파정류회로나단상전파정류회로다 3상반파정류회로라 3상전파정류회로 132. 다음사이리스터중 3단자사이리스터가아닌것은? 가 SCR 나 GTO 다 TRIAC 라 SCS SCR, GTO, TRIAC 은 3단자사이리스터이며 SCS는 1방향성 4단자사이리스터이다

19 133. 다이오드를사용한정류회로에서여러개를직렬로연결하여사용할경우얻는효과는? 가다이오드를과전류로부터보호나다이오드를과전압으로부터보호다부하출력의맥동률감소라전력공급의증대 다이오드직렬연결 : 과전압방지다이오드병렬연결 : 과전류방지 134. 인버터의주파수가 1000 [Hz] 가되려면온 오프주기는몇 [ms] 인가? 가 0.5 나 1 다 5 라 10 T= 1 f = =10-3 [sec]=1 [ms] 오타가있을수있습니다. 잘못된부분을지적해주세요. 즉시회신해드리겠습니다