2005년08월07일 51번

[전기기기]
정격출력 50[㎾]의 정격전압 220[V], 주파수 60[㎐], 극수 4의 3상 유도 전동기가 있다. 이 전동기가 전부하에서 슬립 S=0.04, 효율 90[%]로 운전하고 있을 때 다음과 같은 값을 갖는다. 이중 틀린 것은?

① 1차 입력 = 55.56[㎾]
② 2차 효율 = 96[%]
③ 회전자입력 = 47.9[㎾]
④ 회전자동손 = 2.08[㎾]

(정답률: 66%)

문제 해설

정답: "2차 효율 = 96[%]"

이유: 2차 효율은 출력 전력 대비 입력 전력의 비율을 나타내는데, 이 값은 90[%]로 주어졌기 때문에 96[%]는 틀린 값이다.

회전자 입력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

1. 회전자 출력 계산
- 회전자 출력 = 정격출력 × (1 - 슬립) = 50 × (1 - 0.04) = 48[㎾]

2. 회전자 입력 계산
- 회전자 입력 = 회전자 출력 ÷ 회전자 효율 = 48 ÷ 0.95 = 50.53[㎾]

하지만, 이 값은 3상 유도 전동기의 경우 3상 전류와 전압의 곱으로 계산된 전력이므로, 다음과 같이 보정해야 한다.

3. 3상 전류 계산
- 3상 전류 = 회전자 입력 ÷ (3 × 정격전압 × √3) = 50.53 ÷ (3 × 220 × √3) = 0.129[A]

4. 회전자 입력 보정 계산
- 회전자 입력 = 3상 전류 × 정격전압 × √3 × 전력계수 = 0.129 × 220 × √3 × 0.85 = 47.9[㎾]

따라서, "회전자입력 = 47.9[㎾]"가 정답이다.

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