개념 한 쪽
분상기동형 세트는 단상 유도전동기의 기동토크 순위, 반발 전동기의 특성, 직권 정류자 전동기의 권수 설계와 특수 소형 전동기를 묻는다.
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출제기준 단원 「분상기동형」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 기동토크 순위 배열 | 1 | 기동 장치별 토크 크기 순서를 고른다 |
| 리액턴스 토크 기종 특성 | 1 | 반발 전동기의 올바른 특성을 고른다 |
| 권수 설계 목적 이탈 | 1 | 전기자 권수를 늘린 이유가 아닌 것을 고른다 |
단상 유도전동기는 기동 장치가 토크를 결정한다 — 단상 전원만으로는 회전 자계가 생기지 않아 보조권선으로 전류에 위상차를 만드는데, 이 위상차가 클수록 기동토크가 커진다. 큰 것부터 '반발기동>반발유도>콘덴서기동>분상기동>모노사이클릭' 순서가 정답 배열이다. 반발기동형은 정류자와 브러시로 전부하의 400~500%에 이르는 가장 큰 토크를 내고, 콘덴서기동형은 콘덴서로 위상차를 약 90°까지 벌리며, 분상기동형은 저항만으로 작은 위상차를 내므로 세 종 비교에서는 '반콘분' 순서로 외운다.
기동 방식은 정역 운전 가능 여부도 가른다 — 세이딩 코일형은 극면 일부의 단락 동선환 쪽으로 자속이 지연되며 회전 자계가 생기는 구조라 방향이 코일 위치로 고정되어 결선을 바꿔도 돌릴 수 없다. 분상·콘덴서 기동형은 기동권선 결선을 바꾸고 반발기동형은 브러시를 옮겨 방향을 바꾼다.
이름 비슷한 특수 기종의 특성도 걸러낸다 — 반발 전동기는 돌극의 리액턴스 토크만으로 기동·운전하며 계자권선이 없고 기동토크가 특히 커 공작기계용으로 쓰인다. 단상 직권 정류자 전동기에서 전기자 권수를 계자보다 많이 감는 이유는 주자속을 줄이면서 토크를 유지하고 속도기전력을 키우며 역률 저하를 막는 것이지, 변압기 기전력을 크게 하려는 것이 아니다 — 변압기 기전력은 역률을 나쁘게 하는 성분이라 오히려 줄이는 대상이다.
소형·특수 전동기의 목록이 세트를 닫는다 — 단상 직권 정류자 전동기의 기본형은 직권형·보상 직권형·유도 보상 직권형(리피어형) 3가지뿐이다. 2상 서보모터의 제어는 전압·위상·전압 위상 혼합 3종만 있고, 브러시를 이동해 속도와 역률을 연속 조정하는 3상 분권 정류자 전동기는 시라게 전동기다. 단상 유도전압조정기는 부하 전압 V2=V1+E2cosα로 권선축 각도에 따라 유기전압이 직렬로 얹히며, 스테핑모터는 펄스 제어로 각도 오차가 누적되지 않고 정지 시 유지토크가 커 위치를 지킨다.
① 기동토크 순위 — 반발기동>반발유도>콘덴서기동>분상기동>모노사이클릭. ② 전압조정기 — V2=V1+E2cosα.
단상 유도 전동기를 기동 토크가 큰 것부터 낮은 순서로 배열한 것은?
정답 ③ · 단상 유도전동기의 기동토크는 일반적으로 반발 기동형이 가장 크고, 그 다음이 반발 유도형, 콘덴서 기동형, 분상 기동형 순이며 모노사이클릭형이 가장 작다. 따라서 큰 것부터 나열하면 '반발 기동형→반발 유도형→콘덴서 기동형→분상 기동형→모노사이클릭형'이 된다.
기동토크 순서는 반발기동 > 반발유도 > 콘덴서기동 > 분상기동 > 모노사이클릭형이다.
반발 전동기(reaction motor)의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답 ② · 반발전동기(reaction motor, 돌극형 동기전동기 원리 이용)는 리액턴스 토크만으로 기동·회전하는 전동기로, 여자가 없어도 되며 특히 기동토크가 매우 크다는 특성이 있다. **오답소거**: ①분권특성 아님(계자권선 없음), ③④는 단상직권정류자전동기·반발전동기 계열 다른 종류의 설명과 혼동한 오답.
반발 전동기는 리액턴스 토크로 회전하며 기동 토크가 특히 큰 전동기이다.
단상 직권정류자 전동기에 전기자 권선의 권수를 계자 권수에 비해 많게 하는 이유가 아닌것은?
정답 ③ · 단상 직권정류자전동기에서 전기자 권선의 권수를 계자 권수보다 많게 하는 이유: 주자속을 작게 하면서도 토크를 유지·증가시키고, 속도기전력(역기전력)을 크게 하며, 역률 저하를 방지하기 위함이다. 반면 변압기 기전력(전기자 도체가 정지 상태에서 변압기 작용으로 유기되는 성분)은 역률을 나쁘게 하는 성분이므로 오히려 작게 하려는 것이 목적이지, 크게 하려는 목적이 아니다.
변압기 기전력은 역률을 나쁘게 하는 성분이므로 크게 할 이유가 없고 오히려 작게 해야 한다.
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