2008년03월02일 45번
[전기기기] 25[kW],125[V],1200[rpm]의 타여자발전기가 있다. 전기자 저항(브러시포함)은 0.04[Ω]이다. 정격상태에서 운전하고 있을 때 속도를 200[rpm]으로 늦추었을 경우 부하전류[A]는 어떻게 변화하는가? (단, 전기자 반작용은 무시하고 전기자 회로 및 부하저항 값은 변하지 않는다고 한다.)
- ① 21.8
- ② 33.3
- ③ 1,200
- ④ 2,125
(정답률: 36%)
문제 해설
타여자발전기의 출력은 P = VI = 25kW 이다. 이때 전류는 I = P/V = 25,000/125 = 200[A] 이다. 부하전류는 전류와 같으므로 200[A] 이다.
속도를 200[rpm]으로 늦추면 전기자의 회전자 자기장의 변화율이 감소하므로 전기자에서 유도전압이 감소한다. 이에 따라 전류도 감소하게 된다. 부하전류는 전류와 같으므로 200[A]에서 감소할 것이다.
전기자 저항이 0.04[Ω]이므로, 부하전류 I_L는 다음과 같이 계산할 수 있다.
I_L = (V - E)/R
여기서 V는 전압, E는 유도전압, R은 전기자 저항이다. 속도를 200[rpm]으로 늦추면 유도전압 E는 감소하게 되고, V와 R은 변하지 않으므로 부하전류 I_L은 감소하게 된다.
유도전압 E는 회전수 n에 비례하므로, 속도를 200[rpm]으로 늦추면 E는 200/1200 = 1/6배로 감소한다. 따라서 부하전류 I_L은 다음과 같이 계산할 수 있다.
I_L = (125 - (1/6)×125)/0.04 = 33.3[A]
따라서 부하전류는 200[A]에서 33.3[A]으로 감소하게 된다.
속도를 200[rpm]으로 늦추면 전기자의 회전자 자기장의 변화율이 감소하므로 전기자에서 유도전압이 감소한다. 이에 따라 전류도 감소하게 된다. 부하전류는 전류와 같으므로 200[A]에서 감소할 것이다.
전기자 저항이 0.04[Ω]이므로, 부하전류 I_L는 다음과 같이 계산할 수 있다.
I_L = (V - E)/R
여기서 V는 전압, E는 유도전압, R은 전기자 저항이다. 속도를 200[rpm]으로 늦추면 유도전압 E는 감소하게 되고, V와 R은 변하지 않으므로 부하전류 I_L은 감소하게 된다.
유도전압 E는 회전수 n에 비례하므로, 속도를 200[rpm]으로 늦추면 E는 200/1200 = 1/6배로 감소한다. 따라서 부하전류 I_L은 다음과 같이 계산할 수 있다.
I_L = (125 - (1/6)×125)/0.04 = 33.3[A]
따라서 부하전류는 200[A]에서 33.3[A]으로 감소하게 된다.
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