4.7 연습문제

4.1. 10극 50[Hz] 의 3상 유도 전동기를 부하 운전할 때 582[rpm] 에서 그 토크가 67[kg·m] 라고 하면 이때의 동기 와트[kW] 는 얼마인가?

답: 41.2[kW]

4.2. 60[Hz] 의 전원에 접속된 4극 3상 유도 전동기가 슬립이 5[%] 일 때의 회전 속도[rpm] 는 얼마인가?

답: 1710[rpm]

4.3. 유도 전동기를 60 [Hz], 600[rpm] 인 동기 전동기에 직결하여 동기 전동기를 기동하는 경우 유도 전동기의 적당한 극수는 얼마인가?

답: 10극

4.4. 10극 50[Hz] 3상 유도 전동기가 있다. 회전자도 3상이고 회전자가 정지할 때 2차 1상간의 전압이 150[V] 이다. 이것을 회전 자계와 같은 방향으로 400[rpm] 으로 회전시킬때 2차 전압 [V]은 얼마인가?

답: 49.995[V]

4.5. 그림에서 고정자가 매초 50회전 하고 회전자가 45회전 하고 있을 때 회전자의 도체에 유기되는 기전력의 주파수[Hz] 는 얼마인가?

답: 5[Hz]

4.6. 정지시에 있어서의 회전자 상기전력이 100[V], 60[Hz] 6극 3상 권선형 유도 전동기가 있다. 회전자 기전력과 동일 주파수 및 동일 위상의 20[V] 상전압을 회전자에 공급하면 무부하 속도[rpm] 는 얼마인가?

답: 960[rpm]

4.7. 200[v] 인 3상 유도 전동기의 전부하 슬립이 4[%]이다. 공급 전압이 180[V] 가 되면 전부하 슬립[%] 은 어떻게 되는가?

답: 5[%]

4.8. 3상 유도 전동기에서 출력의 변환식으로 옳은 것을 모두 고르시오.

(1) $P_{2}-P_{c2}$

(2) $(1-s)P_{2}$

(3) $P_{2}-sP_{2}$

(4) $P_{0}-sP_{2}$

답: (1), (2), (3)

4.9. 3상 60[Hz], 50[HP] 유도 전동기가 있는데, 이 전동기의 한 상당 회전자 유기 전압은 15[V] 이다. 회전자 저항과 정지시 회전자 리액턴스는 각각 0.8[Ω] 과 6[Ω] 이다. 회전자 전류는 몇 [A] 인가? (단, 슬립은 0.1이며 % 아님)

답: 15

4.10. 3상 6극 60[Hz], 3[HP] 유도 전동기가 있는데, 이 회전자의 발생 전력은 3240[W] 이다. 입력 전력은 몇 [kW] 인가?(단, 1080[rpm] 으로 회전한다.)

답: 3.6[kW]

4.11. 출력 4[kW], 1400[rpm] 인 유도 전동기의 토크는 몇 [kg·m] 인가?

답: 2.785[kg·m]

4.12. 3상 4극 60[Hz] 의 유도 전동기가 106.2[N·m] 의 토크를 내며 운전하고 있다. 이 유도 전동기의 발생 전력은 몇 [kw] 인가?

답: 20[kW]

4.13. 3상 6극 60[Hz], 220[V] 유도 전동기가 있는데 이 전동기는 6000[W] 의 전력을 발생시킨다. 이 전동기는 몇 [HP] 인가? (단, 회전손은 200[W] , 동손은 무시한다.)

답: 7.77[HP]

4.14. 3상 60[Hz], 6극 1000[rpm] 으로 회전하며 출력 3[kW] 의 유도 전동기가 있다. 이 전동기의 회전자 동손은 몇 [W] 인가?

답: 500[W]

4.15. 3상 60[Hz], 6극 300[V], 10[HP]의 유도 전동기가 있다. 입력 전력은 몇 [kW] 인가?

답: 12.99[kW]

4.16. 3상 220[V], 6극 유도 전동기가 한 상당 고정자에 흐르는 선전류는 22.52[A] 이다. 벨트에 작용되는 힘[kg] 은 얼마인가.? (단, 동손과 회전손은 무시, 반지름은 14[cm], 전동기는 1166[rpm], s = 0.028, 입력 전력은 7988[W]이다.)

답: 46.368[kg]

4.17. P[kW], N[rpm] 인 전동기의 토크[kg∙m] 는 얼마인가?

답: 975(P/N)[kg∙m]

4.18. 1차 저항 $R_{s}$ = 0.1[Ω], 2차 회전자 저항 $R_{r}$ = 0.01[Ω] 이고 $X_{s}=X_{r}^{'}=0.2$[Ω] 인 유도 전동기의 최대 토크를 내는 슬립[%] 은?

답: 48.5[%]

4.19. 4극 60[㎐] 인 유도기에서 고정자 저항이 0.01[Ω], 고정자측으로 환산한 총 등가 리액턴스가 0.4[Ω] 이라면 이 전동기는 몇[rpm] 에서 최대 토크가 발생하는가? (단, 고정자측에 환산된 회전자 저항값은 0.2[Ω])

답: 900[rpm]

4.20. 3상 유도 전동기의 전부하 슬립이 5[%] 이고, 이때의 2차 저항손이 50000[W], 동기 속도 $N_{S}$= 1000[rpm] 일 때 토크는 얼마인가?

답: 954.93[N∙m]

4.21. 60[㎐], 220[V], 7.5[㎾] 인 3상 유도전동기의 전부하시 회전자 동손이 0.485[㎾] 이고 기계손이 0.404[㎾] 일 때 슬립은 몇 [%] 인가?

답: 5.78[%]

4.22. 권선형 유도 전동기를 기동시에 최대 토크를 기동시키기 위해서2차 회로에 1상당 몇 [Ω] 의 저항을 연결해야 하는가? (단, 2차 1상의 권선 저항이 0.4[Ω]이고, 2차측으로 환산한 리액턴스의 합이 2[Ω] 이며 1차 권선 저항은 무시한다.)

답: 1.6[Ω]

4.23. 어느 3상 유도 전동기의 전 전압 기동 토크는 전 부하시의 1.8배이다. 전 전압의 ${2 \over 3}$로 기동할 때 기동 토크는 전 부하시의 몇 배인가?

답: 0.8배

4.24. 220[V] 에서 기동 코크가 전부하 토크의 210[%] 이 3상 유도 전동기가 있다. 기동 토크가 100[%] 가 되는 부하에 대해서는 기동보상기로 전압을 얼마 공급하면 되는가?

답: 152[V]

4.25. 60[㎐], 600[rpm] 인 동기 전동기를 기동하기 위하여 직접 연결할 유도 전동기의 극수는?

답: 10극

4.26. 60[㎐] 8극의 권선형 유도 전동기가 810[rpm] 으로 운전하고 있을 때 2차 유기 전압은 30[V] 였다. 이 상태로 운전 중 급격히 전원측의 3선 중 2선을 교환하면 2차 유기 전압은?

답: 570[V]

4.27. 3상 유도 전동기의 전압이 15[%] 저하되면 기동 토크의 감소율은?

답: 0.2775

4.28. 8극과 4극 2대의 유도 전동기를 종속에 의한 직렬 종속법으로 속도 제어할 때 전원 주파수가 60[㎐] 인 경우 무부하 속도는?

답: 600[rpm]

4.29. 그림은 3상 유도 전동기의 1차에 환산한 상당 등가회로이다. 2차 저항 = 0.02[Ω] 이고 2차 리액턴스 $X_{r}$= 0.06[Ω] 이다. 슬립은 0.05일 때 등가 부하 저항 $R^{\prime }$의 값은?(단, 권수비 a=4, 상수비 b=1이다.)

답: 6.08[Ω]

4.30. 3상 권선형 유도 전동기의 2차 회로에 저항을 삽입하는 목적이 아닌 것은?

(1) 속도를 줄이지만 최대 토크를 크게 하기 위하여

(2) 속도 제어를 하기 위하여

(3) 기동 전류를 줄이기 위하여

(4) 속도와 토크를 크게 하기 위하여

답: (1)

4.31. 유도 전동기의 토크 속도 곡선이 비례 추이한다는 것은 그 곡선이 무엇에 비례해서 이동하는 것을 말하는가?

답: 회전자 합성 저항

4.32. 그림과 같이 유도 전동기의 속도 토크 곡선에서 회전자 저항이 제일 작은 것은?

답: 1

4.33. 그림은 유도 전동기의 원선도이다. 그림에서 P점은 전부하점, S점은 기동점을 표시한다. 그림에서 전부하 슬립은 선분 무엇으로 표시되는가?

답: DB/PB

4.34. 앞의 그림과 같은 3상 유도 전동기의 원선도에서 H점이 전부하점이라 하면 이 전동기의 전부하 효율은?(단, ON : 무부하 전류)

답: HR/HM

4.35. 전동기축의 벨트축 지름이 0.28[m], 9[rps] 에서 20[㎾] 를 전달하고 있다. 벨트에 작요하는 힘[kg] 은? (단, 입력 전압은 220[V], 60[㎐] 이다. 단위에 주의)

문제 35~38 그림 참조

답: 122.1[kg]

4.36. 220[V], 60[㎐], 4극, 22[㎾] 농형 3상 유도 전동기를 그림과 같은 기동법으로 할 때 기동 토크는 61[N·m] 이었고 전부하시 슬립은 0.04 이다. 직입 기동시의 토크는 몇[%] 인가? (슬립은 %가 아니다)

답: 150.5[%]

4.37. 그림과 같은 기동법시 작동 초기 회로는 어떻게 결선되는가?

답: $T_{6}-T_{5},T_{4}-T_{6},T_{5}-T_{4}$

4.38. 그림에서 이 작동되면 회로는 어떻게 바뀌는가?(오른쪽 S가 A, R이 B, 왼쪽 S가 C, $R_{1}$, $R_{2}$, $R_{3}$ 가 D이다)

답:

A 회로 off, C 회로 off, $\Delta$ 결선

A 회로 off, D 회로 on, $\Delta$ 결선

B 회로 on, C 회로 off, $\Delta$ 결선

B 회로 on, D 회로 on, $\Delta$ 결선

4.39. 3상 유도 전동기의 전압이 15[%] 감소되면 기동 토크의 감소율[%] 은 얼마인가?

답: 27.75[%]

4.40. 전부하 속도 1450[rpm]인 60[㎐] 4극 권선형 3상 유도 전동기가 있다. 회전수를 1000[rpm] 으로 하려면 2차 회로의 각 상에 있는 저항에 몇 배의 저항을 넣어야 하는가?

답: 1.286