제1장 직류기(Direct current Machine)

문제 1❳ 다음 권선법 중에서 직류기에 주로 사용하는 것은?

㈎. 폐로권, 환상권, 이층권             ㈏. 폐로권, 고상권, 이층권

㈐. 개로권, 환상권, 단층권             ㈑. 개로권, 고상권, 이층권

☞ 직류기에는 이층권, 고상권, 폐로권이 사용되고 단층권, 환상권, 개로권은 현재 거의 사용되지 않는다.

	중권	파권
연결	병렬	직렬
병렬 회로수	극수와 같다	항상 2
브러시 수	극수와 같다	항상 2
전압	낮다	높다

문제 2❳ 직류기의 전기자 권선을 중권으로 하였을 때 해당되지 않는 것은?

㈎. 전기자 권선의 병렬 회로수는 극수와 같다.

㈏. 브러시 수는 2개 이다.

㈐. 전압이 낮고 비교적 전류가 큰 기기에 적합하다.

㈑. 균압선 접속을 할 필요가 있다.

☞

문제 3❳ 직류기의 권선법에 관한 설명으로 틀린 것은?

㈎. 단중 파권으로 하면 단중 중권의 p/2배인 유기 전압이 발생한다.

㈏. 중권으로 하면 균압환이 필요 없다.

㈐. 단중 중권의 병렬 회로수는 극수와 같다.

㈑. 중권이나 파권의 권선법에는 모두 진권 및 여권을 할 수 있다.

☞

문제 4❳ 직류 분권 발전기의 전기자 권선을 단중 중권으로 감으면?

㈎. 병렬 회로수는 항상 2이다.

㈏. 높은 전압, 작은 전류에 적당하다.

㈐. 균압선이 필요 없다.

㈑. 브러시 수는 극수와 같아야 한다.

☞

문제 5❳ 직류기의 권선을 단중 파권으로 감으면?

㈎. 내부 병렬 회로수가 극수만큼 생긴다.

㈏. 내부 병렬 회로수는 극수에 관계없이 언제나 2이다.

㈐. 저압 대전류용 권선이다.

㈑. 균압환을 연결해야 한다.

☞

문제 6❳ 전기자 도체의 굵기, 권수, 극수가 모두 동일할 때 단중 파권은 단중 중권에 비해 전류와 전압의 관계는?

㈎. 소전류 저전압                     ㈏. 대전류 저전압

㈐. 소전류 고전압                     ㈑. 대전류 고전압

☞ 병렬 회로수의 경우 파권은 항상 [eqn: a`=`2]이고 중권은 [eqn: a`=`p]로 극수와 같으므로 파권은 고전압 소전류, 중권은 저전압 대전류에 적합하다.

문제 7❳ 직류기의 다중 중권 권선법에서 전기자 병렬 회로수 a와 극수 p는 어떤 관계인? 단, 다중도(multy)는 m이다.

㈎. a = 2         ㈏. a = 2m         ㈐. a = p          ㈑. a = mp

☞ 단중 중권일 때 [eqn: a`=`p], [eqn: m]중 중권이면 [eqn: a`=`mp]

문제 8❳ 직류 발전기의 저주파 및 고주파 맥동을 감소시키기 위한 것이 아닌 것은?

㈎. 공극의 길이를 균일하게 한다.

㈏. 자극 간격을 균등히 한다.

㈐. 자기 저항을 전기자 주변에 대하여 균등히 한다.

㈑. 홈을 1홈절 이상의 사구로 하여 정류자 면수를 감소시킨다.

☞

문제 9❳ 자극수 4, 슬롯수 40, 슬롯 내부 코일변수 4인 단중 중권 직류기의 정류자 편수는?

㈎. 10             ㈏. 20             ㈐. 40             ㈑. 80

☞ [eqn: k] : 정류자편수, [eqn: u] : 슬롯 내부 코일변수, [eqn: N _{s}] : 슬롯수라 하면

[eqn: k] = [eqn: {u} over {2} BULLET N _{s}] = [eqn: {4} over {2} TIMES 40] = [eqn: 80]

문제 10❳ 극수 [eqn: p]인 전기기계에서 전기 각도 [eqn: X _{e} ` DEG]와 기하학적 각도 [eqn: X DEG] 사이의 관계는?

㈎. [eqn: X] = [eqn: {X _{e}} over {p}]      ㈏. [eqn: X] = [eqn: {2X _{e}} over {p}]      ㈐. [eqn: X] = [eqn: {X _{e}} over {2p}]        ㈑. [eqn: X] = [eqn: 2pX _{e}]

☞ 전기각도 = 기하각도 [eqn: TIMES ` {2} over {p}]

그러므로 기하각도 = 전기각도 [eqn: TIMES ` {2} over {p}]

문제 11❳ 전기자 지름 [eqn: D LEFT [ m RIGHT ]], 길이 [eqn: l LEFT [ m RIGHT ]]가 되는 전기자에 권선을 감은 직류 발전기가 있다. 자극의 수 [eqn: p], 각각의 자속수 [eqn: phi LEFT [ Wb RIGHT ]]일 때 전기자표면의 자속 밀도[eqn: LEFT [ Wb/m ^{2} RIGHT ]]는?

㈎. [eqn: {pi D`p} over {60}]          ㈏. [eqn: {p phi } over {pi D`l}]           ㈐. [eqn: {pi D`l} over {p phi }]           ㈑. [eqn: {pi D`l} over {p}]

☞

문제 12❳ 전기자 지름 [eqn: 0.2 LEFT [ m RIGHT ]]의 직류 발전기가 [eqn: 1.5 LEFT [ kW RIGHT ]]의 출력에서 [eqn: 1800 LEFT [ rpm RIGHT ]]으로 회전하고 있을 때 전기자 주변 속도[eqn: LEFT [ m/s RIGHT ]]는?

㈎. [eqn: 18.84]          ㈏. [eqn: 21.96]           ㈐. [eqn: 32.74]           ㈑. [eqn: 42.85]

☞ 주변 속도 v = [eqn: {pi DN} over {60}] = [eqn: {pi TIMES 0.2 TIMES 1,800} over {60}] = [eqn: 18.85 LEFT [ m/s RIGHT ]]

문제 13❳ 정현 파형의 회전 자계 중에서 정류자가 있는 회전자를 놓으면 각 정류자편 사이에 연결되어 있는 회전자 권선에는 크기가 같고 위상이 다른 전압이 유기된다. 정류자편 수를 [eqn: K]라 하면 정류자편 사이의 위상차는?

㈎. [eqn: {pi } over {K}]            ㈏. [eqn: {2 pi } over {K}]            ㈐. [eqn: {K} over {pi }]             ㈑. [eqn: {K} over {2 pi }]

☞

문제 14❳ 직류 발전기의 극수가 10이고 전기자 도체수가 500이며 단중 파권일 때 매극의 자속수가 0.01[eqn: LEFT [ Wb RIGHT ]]이면 600[eqn: LEFT [ rpm RIGHT ]]일 때의 기전력[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]은?

㈎. 150           ㈏. 200            ㈐. 250            ㈑. 300

☞ 파권 이므로 [eqn: a`=`2]이다. [eqn: E] = [eqn: {p phi ZN} over {60a}] = [eqn: {10 TIMES 0.01 TIMES 500 TIMES 600} over {60 TIMES 2}] = [eqn: 250 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 15❳ 자극수 6, 파권, 전기자 도체수 400인 직류 발전기를 600[eqn: LEFT [ rpm RIGHT ]]의 회전 속도로 무부하 운전할 때 기전력은 120[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]이다. 1극당의 주자속[eqn: LEFT [ Wb RIGHT ]]은?

㈎. 0.89          ㈏. 0.09            ㈐. 0.47           ㈑. 0.01

☞ 파권이므로 [eqn: a`=`2]이다. [eqn: E] = [eqn: {p phi ZN} over {60a}][eqn: LEFT [ V RIGHT ]]

[eqn: THEREFORE] [eqn: phi] = [eqn: {60aE} over {pZN}] = [eqn: {60 TIMES 2 TIMES 120} over {6 TIMES 400 TIMES 600}] = [eqn: 0.01 LEFT [ Wb RIGHT ]]

문제 16❳ 매극 유효자속 0.035[eqn: LEFT [ Wb RIGHT ]], 전기자 총도체수 152인 4극 중권 발전기를 매분 1200회의 속도로 회전할 때의 기전력[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]을 구하면?

㈎. 약 106        ㈏. 약 86          ㈐. 약 66          ㈑. 약 53

☞ 중권이므로 [eqn: a`=`p]이다. [eqn: E] = [eqn: {p phi ZN} over {60a}] = [eqn: {4 TIMES 0.035 TIMES 152 TIMES 1,200} over {60 TIMES 4}] = [eqn: 106.4 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 17❳ 직류 분권 발전기의 극수 8, 전기자 총도체수 600으로 매분 800회전 할 때 유기 기전력이 110[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]라 한다. 전기자 권선은 중권일 때 매극의 자속수[eqn: LEFT [ Wb RIGHT ]]는?

㈎. 0.03104       ㈏. 0.02375        ㈐. 0.01014        ㈑. 0.01375

☞ 중권이므로 [eqn: a`=`p]이다. [eqn: {p phi ZN} over {60a}][eqn: LEFT [ V RIGHT ]]

[eqn: THEREFORE] [eqn: {60aE} over {pZN}] = [eqn: {60 TIMES 8 TIMES 100} over {8 TIMES 600 TIMES 800}] = [eqn: 0.01375 LEFT [ Wb RIGHT ]]

문제 18❳ 포화되어 있지 않은 직류 발전기의 회전수가 [eqn: {1} over {2}]로 감소되었을 때 기전력을 전과 같은 값으로 하자면 여자(=자화=자속을 만듦)를 속도 변화 전에 비해 얼마로 해야 하는가?

㈎. [eqn: {1} over {2}]배           ㈏. 1배            ㈐. 2배             ㈑. 4배

☞ [eqn: E] = [eqn: {p phi ZN} over {60a}][eqn: LEFT [ V RIGHT ]] = [eqn: k phi N]

유기 기전력은 자속에 비례, 회전수에 비례하므로 일정 전압시 자속과 회전수는 반비례한다.

문제 19❳ 직류기에서 전기자 반작용이란 전기자 권선에 흐르는 전류로 인하여 생긴 자속이 무엇에 영향을 주는 현상인가?

㈎. 모든 부분에 영향을 주는 현상      ㈏. 계자극에 영향을 주는 현상

㈐. 감자 작용만을 하는 현상           ㈑. 편자 작용만을 하는 현상

☞

문제 20❳ 전기자 반작용이 직류 발전기에 영향을 주는 것을 설명한 것이다. 틀린 것은?

㈎. 전기적 중성축을 이동시킨다.

㈏. 자속을 감소시켜 부하시 전압 강하의 원인이 된다.

㈐. 정류자편간 전압이 불균일하게 되어 섬락의 원인이 된다.

㈑. 전류의 파형은 찌그러지나 출력에는 변화가 없다.

☞ 직류기의 전기자 반작용은 편자(편자) 작용이 되기 때문에 자로의 포화로 인한 총자속의 감소(유기 전압 즉, 단자 전압이 감소한다)와 중성축의 이동 및 정류자편 간의 유기 전압 불균형 등이 일어난다. 전기자 반작용의 방지책으로 보상 권선이나 보극을 설치한다.

문제 21❳ 직류기의 전기자 반작용 영향이 아닌 것은?

㈎. 전기적 중성축이 이동한다.

㈏. 주자속이 증가한다.

㈐. 정류자편 사이의 전압이 불균일하게 된다.

㈑. 정류 작용에 악영향을 준다.

☞ 전기자 반작용이 발생하면 자기 포화 현상에 의하여 주자속이 감소하여 유기 기전력도 저하하게 된다.

문제 22❳ 직류 발전기에서 기하학적 중성축과 [eqn: alpha LEFT [ rad RIGHT ]]만큼 브러시의 위치가 이동되었을 때 극당 감자 기자력은 몇 [eqn: LEFT [ AT RIGHT ]]인가? 단, 극수 [eqn: p], 전기자 전류 [eqn: I _{a}], 전기자 도체수 [eqn: Z], 병렬 회로수 [eqn: a]이다.

㈎. [eqn: {I _{a} Z} over {2pa} BULLET {alpha } over {180}]                        ㈏. [eqn: {2pa} over {I _{a} Z} BULLET {alpha } over {180}]

㈐. [eqn: {I _{a} Z} over {2pa} BULLET {2 alpha } over {180}]                        ㈑. [eqn: {2pa} over {I _{a} Z} BULLET {2 alpha } over {180}]

☞

문제 23❳ 직류기에서 전기자 반작용에 의한 극의 짝수당 감자 기자력

[eqn: LEFT [ AT/pole`pair RIGHT ]]은 어떻게 표시되는가? 단, [eqn: alpha]는 브러시 이동각, [eqn: Z]는 전기자 도체수, [eqn: I _{a}]는 전기자 전류, [eqn: A]는 전기자 병렬 회로수이다.

㈎. [eqn: {alpha } over {180} BULLET Z BULLET {I _{a}} over {A}]                      ㈏. [eqn: {90- alpha } over {180} BULLET Z BULLET {I _{a}} over {A}]

㈐. [eqn: {180} over {alpha } BULLET Z BULLET {I _{a}} over {A}]                      ㈑. [eqn: {180} over {90- alpha } BULLET Z BULLET {I _{a}} over {A}]

☞

문제 24❳ 직류기의 전기자 반작용에 관한 사항으로 틀린 것은?

㈎. 보상 권선은 계자극면의 자속 분포를 수정할 수 있다.

㈏. 전기자 반작용을 보상하는 효과는 보상 권선보다 보극이 유리하다.

㈐. 고속기나 부하 변화가 큰 직류기에는 보상 권선이 적당하다.

㈑. 보극은 바로 밑의 전기자 권선에 의한 기자력을 상쇄한다.

☞

문제 25❳ 전기자 반작용이 보상되지 않은 것은?

㈎. 계자 기자력 증대                  ㈏. 보극 권선 설치

㈐. 전기자 전류 감소                  ㈑. 보상 권선 설치

☞

문제 26❳ 직류 발전기의 전기자 반작용을 설명함에 있어서 그 영향을 없애는데 가장 유효한 것은?

㈎. 균압환         ㈏. 탄소 브러시    ㈐. 보상 권선        ㈑. 보극

☞ 보극은 중성대 부근의 반작용을 없애는 데는 유효하지만 전기자 전면에 분포되어 있는 보상 권선에는 비교가 되지 않는다. 균압환은 국부 전류가 브러시를 통하여 흐르지 못하게 하는 작용을 하며 탄소 브러시는 저항 정류시에 사용되는 것이다.

문제 27❳ 직류기에서 전기자 반작용을 방지하기 위한 보상 권선의 전류 방향은?

㈎. 계자 전류 방향과 같다.            ㈏. 계자 전류 방향과 반대이다.

㈐. 전기자 전류 방향과 같다.          ㈑. 전기자 전류 방향과 반대이다.

☞ 보상 권선은 전기자 권선과 직렬로 접속하여 전기자 전류에 반대 방향으로 전류를 통해서 전기자 기자력을 상쇄시키도록 한다.

문제 28❳ 4극 직류 발전기가 있다. 정류자의 지름이 15[eqn: LEFT [ cm RIGHT ]]이고 정류자편수 92개 브러시의 두께 0.96[eqn: LEFT [ cm RIGHT ]] 중권인 발전기가 1760[eqn: LEFT [ rpm RIGHT ]]으로 운전되고 있을 때 1개의 코일의 정류 주기[eqn: LEFT [ s RIGHT ]]를 구하면?

㈎. 약 [eqn: 1.018 TIMES 10 ^{-3}]                    ㈏. 약 [eqn: 3.76 TIMES 10 ^{-3}]

㈐. 약 [eqn: 1.08 TIMES 10 ^{-4}]                     ㈑. 약 [eqn: 3.25 TIMES 10 ^{-4}]

☞ 브러시의 두께를 [eqn: b LEFT [ m RIGHT ]], 정류자편 사이의 절연물의 두께를 [eqn: delta LEFT [ m RIGHT ]], 정류자의 주변 속도를 [eqn: V _{c} LEFT [ m/s RIGHT ]]라 하면 정류 주기 [eqn: T _{c}]는 [eqn: T _{c} `=` {b- delta } over {V _{c}} LEFT [ s RIGHT ]].

[eqn: V _{c}]는 주변 속도 이지만 전기자의 회전수 [eqn: N LEFT [ rpm RIGHT ]]과 정류자의 지름 [eqn: D]가 주어졌을 때는 [eqn: T _{c}] = [eqn: {b- delta } over {pi DN} TIMES 60 LEFT [ s RIGHT ]], 따라서 [eqn: d] = [eqn: b+ delta] = [eqn: {pi D} over {92}]이므로

[eqn: THEREFORE] [eqn: T _{c}] = [eqn: {2b- {pi D} over {92}} over {pi DN} TIMES 60] = [eqn: {2 TIMES 0.96- {15 pi } over {92}} over {pi TIMES 15 TIMES 1,760} TIMES 60] = [eqn: 1.018 TIMES 10 ^{-3} LEFT [ s RIGHT ]]

문제 29❳ 직류기에서 정류 코일의 자기 인덕턴스를 [eqn: L]이라 할 때 정류 코일의 전류가 정류 기간 [eqn: T _{c}] 사이에 [eqn: I _{c}]에서 [eqn: -I _{c}]로 변한다면 정류 코일의 리액턴스 전압(평균값)은?

㈎. [eqn: L {2I _{c}} over {T _{c}}]          ㈏. [eqn: L {I _{c}} over {T _{c}}]           ㈐. [eqn: L {2T _{c}} over {I _{c}}]            ㈑. [eqn: L {T _{c}} over {I _{c}}]

☞ 전류의 변화는 [eqn: I _{c} - LEFT ( -I _{c} RIGHT ) `=`2I _{c}]이므로 [eqn: THEREFORE] [eqn: e _{L}] = [eqn: L {di} over {dt}] = [eqn: L {2I _{c}} over {T _{c}} LEFT [ V RIGHT ]]

문제 30❳ 6극 직류 발전기의 정류자 편수가 132, 전압이 220[eqn: LEFT [ V RIGHT ]], 직렬 도체수가 132개이고 중권이다. 정류자 편간 전압은?

㈎. 10            ㈏. 20             ㈐. 30               ㈑. 40

☞ [eqn: e _{sa}] : 정류자 편간 전압, [eqn: E] : 유기 기전력, [eqn: k] : 정류자편수, [eqn: p] : 극수일 때

[eqn: e _{sa}] = [eqn: {pE} over {k}] = [eqn: {6 TIMES 220} over {132}] = [eqn: 10 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 31❳ 다음은 직류 발전기의 정류 곡선이다. 이 중에서 정류 말기에 상태가 좋지 않은 것은?

㈎. 1

㈏. 2

㈐. 3

㈑. 4

☞

문제 32❳ 그림과 같은 정류 곡선에서 양호한 정류를 얻을 수 있는 곡선은?

㈎. [eqn: a,``b]

㈏. [eqn: c,``d]

㈐. [eqn: a,``f]

㈑. [eqn: d,``e]

☞ 정류 말기에 정류의 상태가 좋지 않은 부족 정류[eqn: LEFT ( 곡선`a RIGHT )]은 전류 [eqn: I]의 변화가 정류 말기[eqn: LEFT ( t`=`T _{c} RIGHT )] 가까이에서 [eqn: i]가 갑자기 변하므로 단락되는 코일의 인덕턴스에 의하여 큰 전압이 발생하고 브러시의 뒤쪽에서 불꽃이 발생하기 쉽다.

문제 33❳ 직류기에서 정류를 양호하게 하는 조건이 아닌 것은?

㈎. 정류 주기를 길게 한다.            ㈏. 전절권으로 한다.

㈐. 회전 속도를 적게 한다.            ㈑. 리액턴스 전압을 감소시킨다.

☞ ① 정류 주기를 크게 하면 전류의 변화율 즉, [eqn: {di} over {dt}]가 작아져서 불꽃 발생의 원인이 작아진다.

② [eqn: L]이 작아져도 역시 불꽃 발생의 근본 원인인 역기전력이 작아진다.

③ 브러시의 접촉 저항이 크면 저항 정류가 이루어져서 양호한 정류가 이루어  진다.

④ 리액턴스 전압은 [eqn: e _{L}] = [eqn: -L {di} over {dt}]로 이것이 정류를 해치는 가장 큰 원인이 되는 것이다.

문제 34❳ 직류기에서 양호한 정류를 얻는 조건이 아닌 것은?

㈎. 정류 주기를 크게 한다.

㈏. 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 한다.

㈐. 평균 리액턴스 전압을 브러시 접촉면 전압 강하보다 크게 한다.

㈑. 브러시의 접촉 저항을 크게 한다.

☞

문제 35❳ 불꽃없는 정류를 하기위해 평균 리액턴스 전압[eqn: LEFT ( A RIGHT )]과 브러시 접촉 전압[eqn: LEFT ( B RIGHT )] 사이에 필요한 조건은?

㈎. [eqn: A] > [eqn: B]       ㈏. [eqn: A] < [eqn: B]        ㈐. [eqn: A] = [eqn: B]           ㈑. [eqn: A], [eqn: B]에 관계없다.

☞

문제 36❳ 직류기 정류 작용에서 전압 정류의 역할을 하는 것은?

㈎. 탄소 브러시  ㈏. 보상 권선        ㈐. 전기자 반작용    ㈑. 보극

☞ 저항 정류는 브러시의 접촉 저항을 크게 해서 즉, 탄소 브러시를 사용하여 양호항 정류를 얻는 것이다. 전압 정류는 보극을 설치하여 정류 코일 내에 유기되는 리액턴스 전압과 반대 방향으로 정류 전압을 유기시키면 저항 정류의 경우와 같게 되어 직선 정류를 얻을 수 있다.

문제 37❳ 직류 발전기의 전기자 반작용을 줄이고 정류를 잘되게 하기 위해서는?

㈎. 리액턴스 전압을 크게 할 것.

㈏. 보극과 보상 권선을 설치할 것.

㈐. 브러시를 이동시키고 주기를 크게 할 것.

㈑. 보상 권선을 설치하여 리액턴스 전압을 크게 할 것.

☞

문제 38❳ 직류기에 보극을 설치하는 목적이 아닌 것은?

㈎. 정류자의 불꽃 방지               ㈏. 브러시의 이동 방지

㈐. 정류 기전력의 발생               ㈑. 난조의 방지

☞ 각 주자극의 중간에 보극을 설치하고 보극 권선으로 전기자 권선과 직렬로 접속하면 보극에 의한 자속은 전기자 전류에 비례하여 변화하기 때문에 정류로 발생되는 리액턴스 전압을 효과적으로 상쇄시킬 수 있으므로 불꽃이 없는 정류를 할 수 있고 보극 부근의 전기자 반작용도 상쇄되어 전기적 중성축의 이동을 방지할 수 있다.

문제 39❳ 보극이 없는 직류기에서 브러시를 부하에 따라 이동(로커)시키는 이유는?

㈎. 정류 작용을 잘 되게 하기 위하여

㈏. 전기자 반작용의 감자 분력을 없애기 위하여

㈐. 유기 기전력을 증가시키기 위하여

㈑. 공극 자속의 일그러짐을 없애기 위하여

☞ 보극이 없는 직류기에서는 정류를 잘되게 하기 위하여 브러시를 이동시켜야 하는데 발전기의 경우에는 그 회전 방향으로 브러시를 이동시키고 전동기에서는 그 회전 방향과 반대 방향으로 이동시킨다.

문제 40❳ 보극이 없는 직류 발전기의 경우 부하의 증가에 따른 브러시 위치는?

㈎. 그대로 둔다.                     ㈏. 회전 방향과 반대로 이동

㈐. 회전 방향으로 이동               ㈑. 극의 중간에 놓는다.

☞

문제 41❳ 직류기에서 정류 불량의 원인이 아닌 것은?

㈎. 브러시의 불량                    ㈏. 리액턴스 전압의 과대

㈐. 회전 속도의 감소                 ㈑. 전기자 공극 길이의 불균일

☞ 회전 속도를 적게 하면 정류 주기가 크게 되어 전류의 변화율 [eqn: {di} over {dt}]가 작아져서 불꽃 발생의 원인이 작아지므로 양호한 정류가 된다.

문제 42❳ 직류기의 정류 불량이 되는 원인은 다음과 같다. 이중 틀린 것은 어느 것인가?

㈎. 리액턴스 전압이 과대하다.        ㈏. 보극 권선과 전기자 권선을 직렬로 한다.

㈐. 보극의 부적당                    ㈑. 브러시 위치 및 재질이 나쁘다.

☞

문제 43❳ 직류기에 있어서 불꽃 없는 정류를 얻는데 가장 유효한 방법은?

㈎. 탄소 브러시와 보상 권선          ㈏. 보극과 탄소 브러시

㈐. 자기 포화와 브러시의 이동        ㈑. 보극과 보상 권선

☞ 자기 포화나 보상 권선은 전기자 반작용의 방지에 유효하고 정류와는 무관하다. 또한 보극은 전압 정류, 탄소 브러시는 저항 정류에 유효하다.

문제 44❳ 계자 철심에 잔류 자기가 없어도 발전이 되는 직류기는?

㈎. 직권기       ㈏. 타여자기        ㈐. 분권기            ㈑. 복권기

☞ 타여자 발전기는 자여자 발전기(직권 발전기, 분권 발전기, 복권 발전기)와 달리 다른 직류 전원(축전지 또는 다른 직류 발전기)으로부터 계자 전류를 받아서 계자 자속을 만들기 때문에 계자 철심에 잔류 자기가 없어도 발전할 수 있다.

문제 45❳ 직류 발전기의 무부하 포화 곡선은 다음 중 어느 관계를 표시한 것인가?

㈎. 계자 전류 대 부하 전류          ㈏. 부하 전류 대 단자 전압

㈐. 계자 전류 대 유기 기전력        ㈑. 계자 전류 대 회전 속도

☞ 정격 속도에서 무부하 상태의 계자 전류 [eqn: I _{f}]와 유기 기전력 [eqn: E]의 관계를 나타내는 곡선을 무부하 특성 곡선 또는 무부하 포화 곡선이라 한다.

문제 46❳ 직류 발전기의 부하 포화 곡선은 다음 중 어느 것의 관계인가?

㈎. 단자 전압과 부하 전류           ㈏. 출력과 부하 전력

㈐. 단자 전압과 계자 전류           ㈑. 부하 전류와 계자 전류

☞ 정격 속도에서 부하 전류 [eqn: I]를 정격값으로 유지했을 때 계자 전류 [eqn: I _{f}]와 단자 전압 [eqn: V]의 관계를 나타내는 곡선을 부하 포화 곡선이라 한다.

문제 47❳ 그림과 같은 직류 발전기의 포화 특성 곡선에서 포화율은?

㈎. [eqn: bar{OF`} `/` bar{OG}]

㈏. [eqn: bar{OE} `/` bar{DE}]

㈐. [eqn: bar{BC} `/` bar{CD}]

㈑. [eqn: bar{CD} `/` bar{CO}]

☞

문제 48❳ 타여자 발전기가 있다. 여자 전류 [eqn: 2 LEFT [ A RIGHT ]]로 매분 600회전할 때 [eqn: 120 LEFT [ V RIGHT ]]의 기전력을 유기한다. 여자 전류 [eqn: 2 LEFT [ A RIGHT ]]는 그대로 두고 매분 500회전할 때의 유기 기전력[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]은 얼마인가?

㈎. 100          ㈏. 110             ㈐. 120             ㈑. 140

☞ 타여자 발전기이므로 [eqn: I _{f}] = [eqn: PHI]이다.

[eqn: E] = [eqn: k`` PHI `N] = [eqn: k``I _{f} `N LEFT [ V RIGHT ]]에서 전압은 회전수에 비례하므로

[eqn: THEREFORE] [eqn: E`` prime] = [eqn: 120 TIMES {500} over {600}] = [eqn: 100 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 49❳ [eqn: 25 LEFT [ kW RIGHT ]], [eqn: 125 LEFT [ V RIGHT ]], [eqn: 1200 LEFT [ rpm RIGHT ]]의 타여자 발전기가 있다. 전기자 저항(브러시 포함)은 [eqn: 0.04 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이다. 정격 상태에서 운전하고 있을 때 속도를 [eqn: 200 LEFT [ rpm RIGHT ]]으로 늦추었을 경우 부하 전류[eqn: LEFT [ A RIGHT ]]는 어떻게 변화하는가? 단, 전기자 반작용은 무시하고 전기자 회로 및 부하 저항은 변하지 않는다고 한다.

㈎. 33.3           ㈏. 200            ㈐. 1200            ㈑. 3125

☞ 타여자 발전기이므로 [eqn: I _{f} ``=` PHI]이다.

[eqn: E] = [eqn: k` PHI `N] = [eqn: k`I _{f} `N LEFT [ V RIGHT ]]에서 전압은 회전수에 비례하므로

[eqn: E``'] = [eqn: {1} over {6} E], 즉, 속도가 [eqn: {1} over {6}]이 되면 유기 기전력도 [eqn: {1} over {6}]이 되고

또한 부하 전류도 [eqn: {1} over {6}]이 된다. 따라서 단자 전압도 [eqn: {1} over {6}]이 된다.

[eqn: THEREFORE] [eqn: I``'] = [eqn: {1} over {6} I] = [eqn: {1} over {6} TIMES {25 TIMES 10 ^{3}} over {125}] = [eqn: 33.3 LEFT [ A RIGHT ]]

문제 50❳ [eqn: 25 LEFT [ kW RIGHT ]], [eqn: 125 LEFT [ V RIGHT ]], [eqn: 1200 LEFT [ rpm RIGHT ]]의 직류 타여자 발전기가 있다. 전기자 저항(브러시 저항 포함)은 [eqn: 0.4 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이다. 이 발전기를 정격 상태에서 운전하고 있을 때 속도를 [eqn: 200 LEFT [ rpm RIGHT ]]으로 저하시켰다면 발전기의 유도 기전력은 어떻게 변화하겠는가? 단, 정상 상태에서 유기 기전력을 [eqn: E]라 한다.

㈎. [eqn: {1} over {2} E]             ㈏. [eqn: {1} over {4} E]          ㈐. [eqn: {1} over {6} E]             ㈑. [eqn: {1} over {8} E]

☞

문제 51❳ 정격이 [eqn: 5 LEFT [ kW RIGHT ]], [eqn: 100 LEFT [ V RIGHT ]], [eqn: 50 LEFT [ A RIGHT ]], [eqn: 1800 LEFT [ rpm RIGHT ]]인 타여자 직류 발전기가 있다. 무부하시의 단자 전압[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]은 얼마인가? 단, 계자 전압은 [eqn: 50 LEFT [ V RIGHT ]], 계자 전류 [eqn: 5 LEFT [ A RIGHT ]], 전기자 저항은 [eqn: 0.2 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이고 브러시의 전압 강하는 [eqn: 2 LEFT [ V RIGHT ]]이다.

㈎. 100             ㈏. 112          ㈐. 115             ㈑. 120

☞ [eqn: R _{f}] = [eqn: {V _{f}} over {I _{f}}] = [eqn: {50} over {5}] = [eqn: 10 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]

[eqn: I] = [eqn: I _{a}] = [eqn: {P} over {V}] = [eqn: {5 TIMES 10 ^{3}} over {100}] = [eqn: 50 LEFT [ A RIGHT ]]

[eqn: THEREFORE] [eqn: V _{0}] = [eqn: E] = [eqn: V+I _{a} R _{a} +e _{b}] = [eqn: 10+50 TIMES 0.2+2] = [eqn: 112 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 52❳ [eqn: 550 LEFT [ V RIGHT ]], [eqn: 2,090 LEFT [ A RIGHT ]], [eqn: 8극], [eqn: 735 LEFT [ rpm RIGHT ]]이고 전기자 권선이 다중 중권인 직류 발전기의 전기자 도체 총수가 464이다. 정격 전류가 흐를 때 단자 전압을 [eqn: 550 LEFT [ V RIGHT ]]로 유지하는데 필요한 매극 유효 자속은 몇 [eqn: LEFT [ Wb RIGHT ]]인가? 단, 전기자 회로의 저항은 [eqn: 0.0053 LEFT [ OMEGA RIGHT ]], 브러시의 전압 강하는 [eqn: 2 LEFT [ V RIGHT ]]이고 전기자 반작용은 무시한다.

㈎. 약 0.980        ㈏. 약 0.0985     ㈐. 약 0.0990       ㈑. 약 0.0995

☞ 단중 중권이므로 [eqn: a] = [eqn: p]이다.

[eqn: E] = [eqn: V+I _{a} R _{a} +e _{b}] = [eqn: 550+2,090 TIMES 0.0053+2] = [eqn: 563 LEFT [ V RIGHT ]]

[eqn: E] = [eqn: {pZ} over {a} PHI {N} over {60} LEFT [ V RIGHT ]]

[eqn: THEREFORE] [eqn: PHI] = [eqn: {60E _{a}} over {pZN}] = [eqn: {60E} over {ZN}] = [eqn: {60 TIMES 512} over {192 TIMES 6 TIMES 246}] = [eqn: 0.110 LEFT [ Wb RIGHT ]]

문제 53❳ [eqn: 1,000 LEFT [ kW RIGHT ]], [eqn: 500 LEFT [ V RIGHT ]]인 중권 직류 발전기가 있다. 회전수 [eqn: 246 LEFT [ rpm RIGHT ]]이며 슬롯수가 192, 슬롯 내부 도체수 6, 자극수 12일 때 전부하시의 자속수[eqn: LEFT [ Wb RIGHT ]]는 얼마인가? 단, 전기자 저항은 [eqn: 0.006 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이고 단중 중권이다.

㈎. 1.85            ㈏. 0.11           ㈐. 0.0185            ㈑. 0.001

☞

문제 54❳ 계자 권선이 전기자에 병렬로 연결된 직류기는?

㈎. 분권기          ㈏. 직권기         ㈐. 복권기             ㈑. 타여자

☞

문제 55❳ 직류 분권 발전기에 대하여 설명한 것 중 옳은 것은?

㈎. 단자 전압이 강하하면 계자 전류가 증가한다.

㈏. 타여자 발전기의 경우보다 외부 특성 곡선이 상향으로 된다.

㈐. 분권 권선의 접속 방법에 관계없이 자기 여자로 전압을 올릴 수가 있다.

㈑. 부하에 의한 전압의 변동이 타여자 발전기에 비하여 크다.

☞ 직류 분권 발전기는 단자 전압이 저하하면 여자 전류도 감소하기 때문에 타여자 발전기보다는 전압 강하가 심하게 된다.

문제 56❳ 직류 분권 발전기의 무부하 특성 시험을 할 때 계자 저항기의 저항을 증감하여 무부하 전압을 증감시키면 어느 값에 도달하면 전압을 안정하게 유지할 수 없다. 그 이유는?

㈎. 전압계 및 전류계의 고장            ㈏. 잔류 자기의 부족

㈐. 계자 저항기의 고장                 ㈑. 임계 저항값으로 되었기 때문에

☞ 계자 회로의 저항이 어느 한도 이상 증가하면 계자 저항선은 무부하 특성 곡선의 일부와 겹치게 되어 임계 저항이 되므로 이 부근에서는 단자 전압이 매우 불안정해서 계자 저항이 약간만 변화해도 단자 전압은 심하게 변동된다. 이때의 계자 저항값을 임계 저항이라 한다.

문제 57❳ 직류 분권 발전기의 계자 회로의 개폐기를 운전 중 갑자기 열면?

㈎. 속도가 감소한다.                   ㈏. 계자 권선에 고압을 유발한다.

㈐. 과속도가 된다.                     ㈑. 정류자에 불꽃을 유발한다.

☞ 분권 계자 권선은 단수가 많고 자기 인덕턴스가 크므로 계자 회로를 열 때에 고전압을 유도하여 계자 회로의 절연을 파괴할 염려가 많다.

문제 58❳ 직류 분권 발전기를 서서히 단락 상태로 하면 다음 중 어떠한 상태로 되는가?

㈎. 과전류로 소손된다.                 ㈏. 과전압이 된다.

㈐. 소전류가 흐른다.                   ㈑. 운전이 정지된다.

☞ 분권 발전기의 부하 전류가 증가하면 전기자 저항 강하와 전기자 반작용에 의한 감자 현상으로 단자 전압이 떨어지고 부하 전류가 어느 값 이상으로 증가하게 되면 단자 전압은 급격히 저하하여 매우 작은 단락 전류에 머무르게 된다.

문제 59❳ 직류 분권 발전기를 역회전하면?

㈎. 발전되지 않는다.                   ㈏. 정회전 때와 마찬가지이다.

㈐. 과대 전압이 유기된다.              ㈑. 섬락이 일어난다.

☞

문제 60❳ 전기자 저항이 [eqn: 0.3 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이며 단자 전압이 [eqn: 210 LEFT [ V RIGHT ]], 부하 전류가 [eqn: 95 LEFT [ A RIGHT ]], 계자 전류가 [eqn: 5 LEFT [ A RIGHT ]]인 직류 분권 발전기의 유기 기전력[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]은?

㈎. 180             ㈏. 230           ㈐. 240             ㈑. 250

☞ [eqn: I _{a}] = [eqn: I+I _{f}] = [eqn: 95+5] = [eqn: 100 LEFT [ A RIGHT ]]

[eqn: THEREFORE] [eqn: E] = [eqn: V+I _{a} R _{a}] = [eqn: 210+100 TIMES 0.3] = [eqn: 240 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 61❳ 유기 기전력 [eqn: 210 LEFT [ V RIGHT ]], 단자 전압 [eqn: 200 LEFT [ V RIGHT ]], [eqn: 5 LEFT [ kW RIGHT ]]인 분권 발전기의 계자 저항이 [eqn: 500 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이면 전기자 저항[eqn: LEFT [ OMEGA RIGHT ]]은?

㈎. 0.2             ㈏. 0.4            ㈐. 0.6             ㈑. 0.8

☞ [eqn: I _{f}] = [eqn: {V} over {R _{f}}] = [eqn: {200} over {500}] = [eqn: 0.4 LEFT [ A RIGHT ]], [eqn: I] = [eqn: {P} over {V}] = [eqn: {5 TIMES 10 ^{3}} over {200}] = [eqn: 25 LEFT [ A RIGHT ]]

전기자 전류 [eqn: I _{a}] = [eqn: I+I _{f}]에서 [eqn: I _{a}] = [eqn: 25+0.4] = [eqn: 25.4 LEFT [ A RIGHT ]]

또한 [eqn: V] = [eqn: E-I _{a} R _{a}]식에서

[eqn: THEREFORE] [eqn: R _{a}] = [eqn: {E-V} over {I _{a}}] = [eqn: {210-200} over {25.4}] [eqn: image] [eqn: 0.4 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]

문제 62❳ 무부하 때에 [eqn: 119 LEFT [ V RIGHT ]]인 분권 발전기가 전압 변동률이 [eqn: 6 LEFT [ % RIGHT ]]이다. 정격 전부하 전압[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]은?

㈎. 11.22           ㈏. 112.32        ㈐. 12.5           ㈑. 125

☞ 전압 변동률 [eqn: epsilon] = [eqn: {V _{0} -V _{n}} over {V _{n}} TIMES 100%]

[eqn: 0.06] = [eqn: {119-V _{n}} over {V _{n}}], [eqn: THEREFORE] [eqn: V _{n}] = [eqn: 112.26 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 63❳ [eqn: 100 LEFT [ kW RIGHT ]], [eqn: 230 LEFT [ V RIGHT ]]인 자여자식 분권 발전기에서 전기자 회로 저항이 [eqn: 0.05 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이고 계자 회로 저항이 [eqn: 57.5 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이다. 이 발전기가 정격 전압 전부하에서 운전할 때 유기 전압[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]을 계산하면?

㈎. 232            ㈏. 242            ㈐. 252            ㈑. 262

☞ [eqn: I _{f}] = [eqn: {V} over {R _{f}}] = [eqn: {230} over {57.5}] = [eqn: 4 LEFT [ A RIGHT ]], [eqn: I] = [eqn: {P} over {V}] = [eqn: {100 TIMES 10 ^{3}} over {230}] = [eqn: 435 LEFT [ A RIGHT ]]

전기자 전류 [eqn: I _{a}] = [eqn: I+I _{f}]이므로 [eqn: I _{a}] = [eqn: 435+4] = [eqn: 439 LEFT [ A RIGHT ]]

또한 [eqn: V] = [eqn: E-I _{a} R _{a}] = [eqn: 230+439 TIMES 0.05] = [eqn: 252 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 64❳ 정격 속도로 회전하고 있는 무부하의 분권 발전기가 있다. 계자 권선의 저항이 [eqn: 50 LEFT [ OMEGA RIGHT ]], 계자 전류 [eqn: 2 LEFT [ A RIGHT ]], 전기자 저항 [eqn: 1.5 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]일 때 유기 기전력[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]은?

㈎. 97             ㈏. 100            ㈐. 103            ㈑. 106

☞ 단자 전압 [eqn: V]는 계자 회로의 전압 강하 [eqn: I _{f} `R _{f}]와 같으므로

[eqn: V] = [eqn: I _{f} `R _{f}] = [eqn: 2 TIMES 50] = [eqn: 100 LEFT [ V RIGHT ]]

무부하[eqn: LEFT ( BECAUSE `I``=`0 RIGHT )] 이므로 [eqn: I _{a}] = [eqn: I _{f}]이다.

[eqn: THEREFORE] [eqn: E] = [eqn: V+I _{a} R _{a}] = [eqn: 100+2 TIMES 1.5] = [eqn: 103 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 65❳ 직류 분권 발전기의 무부하 포화 곡선이 [eqn: V] = [eqn: {940i _{f}} over {33+i _{f}}]이고 [eqn: i _{f}]는 계자 전류[eqn: LEFT [ A RIGHT ]], [eqn: V]는 무부하 전압[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]으로 주어질 때 계자 회로의 저항이 [eqn: 20 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이면 몇 [eqn: LEFT [ V RIGHT ]]의 전압이 유기되는가?

㈎. 140            ㈏. 160            ㈐. 280            ㈑. 300

☞ [eqn: V] = [eqn: {940I _{f}} over {33+I _{f}}], 계자 저항 [eqn: R _{f}] = [eqn: 20 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이므로 계자 저항선은

[eqn: V] = [eqn: R _{f} `I _{f}] = [eqn: 20`I _{f}]  [eqn: THEREFORE] [eqn: V] = [eqn: {V} over {20}] 이식을 윗 식에 대입하면

[eqn: V] = [eqn: {940 TIMES {V} over {20}} over {33+ {V} over {20}}]

[eqn: V LEFT ( 33+ {V} over {20} RIGHT )] = [eqn: 940 TIMES {V} over {20}],  [eqn: THEREFORE] [eqn: V] = [eqn: 280 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 66❳ 직류기에서 전압 변동률이 [eqn: LEFT ( + RIGHT )] 값으로 표시되는 발전기는?

㈎. 과복권 발전기                     ㈏. 직권 발전기

㈐. 평복권 발전기                     ㈑. 분권 발전기

☞

문제 67❳ 무부하에서 자기 여자로 전압을 확립하지 못하는 직류 발전기는?

㈎. 타여자 발전기                     ㈏. 직권 발전기

㈐.  분권 발전기                      ㈑. 차동 복권 발전기

☞ 직권 발전기는 계자 권선과 전기자 권선이 직렬로 접속되어 있어 부하 전류에 의하여 여자되므로 무부하일 때에는 잔류 자기에 의해 아주 작은 유기 기전력이 발생되기 때문에 자기 여자에 의한 전압의 확립은 이루어지지 않는다.

문제 68❳ 정격 [eqn: 200 LEFT [ V RIGHT ]], [eqn: 20 LEFT [ kW RIGHT ]]인 직권 발전기의 유도 기전력 [eqn: LEFT [ V RIGHT ]]은?

㈎. 225            ㈏. 220           ㈐. 215            ㈑. 210

☞ [eqn: I] = [eqn: I _{a}] = [eqn: {P} over {V}] = [eqn: {20 TIMES 10 ^{3}} over {200}] = [eqn: 100 LEFT [ A RIGHT ]]

[eqn: THEREFORE] [eqn: E] = [eqn: V+I _{a} LEFT ( R _{a} +R _{s} RIGHT )] = [eqn: 200+100 TIMES LEFT ( 0.05+0.05 RIGHT )] = [eqn: 210 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 69❳ 용접용으로 사용되는 직류 발전기의 특성 중에서 가장 중요한 것은?

㈎. 과부하에 견딜 것.

㈏. 경부하일 때 효력이 좋을 것.

㈐. 전압 변동률이 작을 것.

㈑. 전류에 대한 전압 특성이 수하 특성일 것.

☞ 아크를 안정하게 하기 위해서는 전원의 외부 특성 곡선이 수하 특성 곡선이어야 한다.

문제 70❳ 가동 복권 발전기의 내부 결선을 바꾸어 분권 발전기로 하자면?

㈎. 내분권 복권형으로 해야 한다.      ㈏. 외분권 복권형으로 해야 한다.

㈐. 분권 계자를 단락시킨다.           ㈑. 직권 계자를 단락시킨다.

☞ 가동 복권 발전기의 직권 계자 권선 [eqn: F _{s}]를 단락시켜 분권 발전기로 한다.

문제 71❳ 전기자 권선의 저항 [eqn: 0.08 LEFT [ OMEGA RIGHT ]], 직권 계자 권선 및 분권 계자 회로의 저항이 각각 [eqn: 0.07 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]과 [eqn: 100 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]인 외분권 가동 복권 발전기의 부하 전류가 [eqn: 18 LEFT [ A RIGHT ]]일 때 그 단자 전압이 [eqn: V] = [eqn: 200 LEFT [ V RIGHT ]]라면 유기 기전력[eqn: LEFT [ V RIGHT ]]은? 단, 전기자 반작용과 브러시 접촉 저항은 무시한다.

㈎. 201.5          ㈏. 203           ㈐. 205.4          ㈑. 207

☞  [eqn: I _{f}] = [eqn: {V} over {R _{f}}] = [eqn: {200} over {100}] = [eqn: 2 LEFT [ A RIGHT ]]

[eqn: I _{a}] = [eqn: I _{f} +I] = [eqn: 2+18] = [eqn: 20 LEFT [ A RIGHT ]]

[eqn: THEREFORE] [eqn: E] = [eqn: V+I _{a} LEFT ( R _{a} +R _{s} RIGHT )] = [eqn: 200+20 TIMES LEFT ( 0.08+0.07 RIGHT )] = [eqn: 203 LEFT [ V RIGHT ]]

문제 72❳ 8극, [eqn: 50 LEFT [ kW RIGHT ]], [eqn: 220 LEFT [ V RIGHT ]]인 평복권 발전기가 있다. 단중 병렬 권선을 가지고 있으며 분권 여자 권선 내의 동손의 출력이 [eqn: 2 LEFT [ % RIGHT ]]일 때 전부하에서 전기자 도체의 전류는 약 몇 [eqn: LEFT [ A RIGHT ]]인가?

㈎. 232            ㈏. 222.8         ㈐. 29             ㈑. 27.8

☞ [eqn: I] = [eqn: {P} over {V}] = [eqn: {50 TIMES 10 ^{3}} over {220}] = [eqn: 227.3 LEFT [ A RIGHT ]]

여자 전류에 의한 동손이 출력의 [eqn: 2 LEFT [ % RIGHT ]]이므로 분권 권선 동손 [eqn: P _{cf}]는

[eqn: P _{cf}] = [eqn: I _{f} ` ^{2} R _{f}] = [eqn: V`I _{f}] = [eqn: P TIMES 0.02] = [eqn: 50 TIMES 10 ^{3}] = [eqn: 0.02 LEFT [ W RIGHT ]]

[eqn: I _{f}] = [eqn: {P _{cf}} over {V}] = [eqn: {50 TIMES 10 ^{3} TIMES 0.02} over {200}] = [eqn: 4.55 LEFT [ A RIGHT ]]

[eqn: I _{a}] = [eqn: I+I _{f}] = [eqn: 227.3+4.55] = [eqn: 231.9 LEFT [ A RIGHT ]]

단중 중권이므로 전기자 도체의 전류는 [eqn: i _{a}] = [eqn: {I _{a}} over {a}]에서 [eqn: a] = [eqn: p] = [eqn: 8]이므로

[eqn: THEREFORE] [eqn: i _{a}] = [eqn: {I _{a}} over {a}] = [eqn: {231.9} over {8}] [eqn: image] [eqn: 29 LEFT [ A RIGHT ]]

문제 73❳ 직류 발전기의 병렬 운전 조건 중 잘못된 것은?

㈎. 단자 전압이 같을 것.              ㈏. 외부 특성이 같을 것.

㈐. 극성을 같게 할 것.                ㈑. 유도 기전력이 같을 것.

☞

문제 74❳ 직류 분권 발전기를 병렬 운전하기 위해서는 발전기 용량 [eqn: P]와 정격 전압 [eqn: V]는?

㈎. [eqn: P]는 임의 [eqn: V]는 같아야 한다.        ㈏. [eqn: P]와 [eqn: V]가 임의

㈐. [eqn: P]는 같고 [eqn: V]는 임의                ㈑. [eqn: P]와 [eqn: V]가 같아야 한다.

☞

문제 75❳ 직류 복권 발전기를 병렬 운전할 때 반드시 필요한 것은?

㈎. 과부하 계전기                     ㈏. 균압선

㈐. 용량이 같을 것.                   ㈑. 외부 특성 곡선이 일치할 것.

☞

문제 76❳ 직류 복권 발전기의 병렬 운전에 있어 균압선을 붙이는 목적은 무엇인가?

㈎. 운전을 안정하게 한다.             ㈏. 손실을 경감한다.

㈐. 전압의 이상 상승을 방지한다.      ㈑. 고조파의 발생을 방지한다.

☞

문제 77❳ 직류 발전기를 병렬 운전할 때 균압선이 필요한 발전기는?

㈎. 분권 발전기, 직권 발전기          ㈏. 분권 발전기, 복권 발전기

㈐. 직권 발전기, 복권 발전기          ㈑. 분권 발전기. 단극 발전기

☞ 균압선의 목적은 병렬 운전을 안정하게 하기 위해서 성치하는 것으로 일반적으로 직권 및 복권 발전기에서는 직권 계자 권선에 흐르는 전류에 의하여 병렬 운전이 불안정하게 되므로 균압선을 설치하여 직권 계자 권선에 흐르는 전류를 균등하게 분류하도록 한다.

문제 78❳ 직류 발전기의 병렬 운전에서 계자 전류를 변화시키면 부하 분담은?

㈎. 계자 전류를 감소시키면 분담이 적어진다.

㈏. 계자 전류를 증가시키면 분담이 적어진다.

㈐. 계자 전류를 감소시키면 분담이 커진다.

㈑. 계자 전류와 무관하다.

☞

문제 79❳ 2대의 직류 발전기를 병렬 운전하여 부하에 [eqn: 100 LEFT [ A RIGHT ]]에 공급하고 있다. 각 발전기의 유기 기전력과 내부 저항이 각각 [eqn: 110 LEFT [ V RIGHT ]], [eqn: 0.04 LEFT [ OMEGA RIGHT ]] 및 [eqn: 112 LEFT [ V RIGHT ]], [eqn: 0.06 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이다. 각 발전기에 흐르는 전류[eqn: LEFT [ A RIGHT ]]는?

㈎. 10, 90         ㈏. 20, 80         ㈐. 30, 70         ㈑. 40, 60

☞ 두 발전기의 유기 기전력, 내부 저항, 부하 전류, 단자 전압을 각각

[eqn: E _{1}], [eqn: E _{2}], [eqn: R _{a1}], [eqn: R _{a2}], [eqn: I _{1}], [eqn: I _{2}], [eqn: V]라 하면

[eqn: E _{1}] = [eqn: 110 LEFT [ V RIGHT ]], [eqn: E _{2}] = [eqn: 112 LEFT [ V RIGHT ]], [eqn: R _{a1}] = [eqn: 0.04 LEFT [ OMEGA RIGHT ]], [eqn: R _{a2}] = [eqn: 0.06 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]

합성 부하 전류 [eqn: I] = [eqn: 100 LEFT [ A RIGHT ]]이므로

[eqn: V] =[eqn: E _{1} -R _{a1} `I _{1}] = [eqn: E _{2} -R _{a2} `I _{2}] .................... ①

[eqn: I _{1} +I _{2}] = [eqn: 1000]

[eqn: THEREFORE] [eqn: I _{1}] =  [eqn: 100-I _{2}] .................................... ②

식 ②를 식 ①에 대입하면

[eqn: 110-0.04 LEFT ( 100-I _{2} RIGHT )] = [eqn: 112-0.06`I _{2}]

[eqn: THEREFORE] [eqn: I _{2}] = [eqn: 60 LEFT [ A RIGHT ]]

[eqn: THEREFORE] [eqn: I _{1}] = [eqn: 100-I _{2}] = [eqn: 100-60] = [eqn: 40 LEFT [ A RIGHT ]]

문제 80❳ 종축에 단자 전압, 횡축에 정격 전류의 %로 눈금을 적은 외부 특성 곡선이 겹쳐지는 두 대의 분권 발전기가 있다. 각각의 정격이 [eqn: 100 LEFT [ kW RIGHT ]]와 [eqn: 200 LEFT [ kW RIGHT ]]이고 부하 전류가 [eqn: 150 LEFT [ A RIGHT ]]일 때 각 발전기의 분담 전류는?

㈎. [eqn: I _{1}] = 77, [eqn: I _{2}] = 75                  ㈏. [eqn: I _{1}] = 50, [eqn: I _{2}] = 50

㈐. [eqn: I _{1}] = 100, [eqn: I _{2}] = 50                 ㈑. [eqn: I _{1}] = 70, [eqn: I _{2}] = 80

☞ 두 발전기는 외부 특성 곡선이 같으므로 용량에 비례하는 부하를 분담한다.

[eqn: 100 LEFT [ kW RIGHT ]] 발전기 전류를 [eqn: I _{1}], [eqn: 200 LEFT [ kW RIGHT ]] 발전기 전류를 [eqn: I _{2}]라 하면

[eqn: I _{1} +I _{2}] = [eqn: 150 LEFT [ A RIGHT ]]  [eqn: THEREFORE] [eqn: I _{2}] = [eqn: 150-I _{1} LEFT [ A RIGHT ]]

[eqn: 100] : [eqn: 200] = [eqn: I _{1}] : [eqn: I _{2}] = [eqn: I _{1}] : [eqn: LEFT ( 150-I _{1} RIGHT )]

[eqn: 200`I _{1}] = [eqn: 100 LEFT ( 150-I _{1} RIGHT )]

[eqn: THEREFORE] [eqn: I _{1}] = [eqn: 150 TIMES {1} over {3}] = [eqn: 50 LEFT [ A RIGHT ]]

[eqn: THEREFORE] [eqn: I _{2}] = [eqn: 150-I _{1}] = [eqn: 150-50] = [eqn: 100 LEFT [ A RIGHT ]]

문제 81❳ 직류 전동기에서 전기자 전도체수 [eqn: Z], 극수 [eqn: p], 전기자 병렬 회로수 [eqn: a], 1극당의 자속 [eqn: phi LEFT [ Wb RIGHT ]], 전기자 전류가 [eqn: I _{a} LEFT [ A RIGHT ]]일 경우 토크[eqn: LEFT [ N BULLET m RIGHT ]]를 나타내는 것은?

㈎. [eqn: {aZ` phi `I _{a}} over {2 pi p}]         ㈏. [eqn: {pZ` phi `I _{a}} over {2 pi a}]         ㈐. [eqn: {apZ`I _{a}} over {2 pi phi }]         ㈑. [eqn: {a`p`Z`` phi } over {2` pi `I _{a}}]

☞

문제 82❳ [eqn: P LEFT [ kW RIGHT ]], [eqn: n LEFT [ rpm RIGHT ]]인 전동기의 토크[eqn: LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]는?

㈎. [eqn: 0.1625 {P} over {n}]        ㈏. [eqn: 716 {P} over {n}]         ㈐. [eqn: 956 {P} over {n}]          ㈑. [eqn: 975 {P} over {n}]

☞

문제 83❳ 출력 [eqn: 3 LEFT [ kW RIGHT ]], [eqn: 1,500 LEFT [ rpm RIGHT ]]인 전동기의 토크[eqn: LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]는?

㈎. 1.5             ㈏. 2             ㈐. 3               ㈑. 15

☞ [eqn: tau] = [eqn: 0.975 {P} over {N}] = [eqn: 0.975 BULLET {3,000} over {1,500}] = [eqn: 1.95 LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]

문제 84❳ 출력 [eqn: 10 LEFT [ HP RIGHT ]], [eqn: 600 LEFT [ rpm RIGHT ]]인 전동기의 토크(torque)는 약 몇 [eqn: LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]인가?

㈎. 11.8            ㈏. 118          ㈐. 12.1            ㈑. 121

☞ [eqn: 1 LEFT [ HP RIGHT ]] = [eqn: 746 LEFT [ W RIGHT ]]이므로

[eqn: tau] = [eqn: 0.975 {P} over {N}] = [eqn: 0.975 TIMES {7,460} over {600}] = [eqn: 12.1 LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]

문제 85❳ 어떤 직류 전동기의 역기전력이 [eqn: 210 LEFT [ V RIGHT ]], 매분 회전수가 [eqn: 1,200 LEFT [ rpm RIGHT ]]으로 토크 [eqn: 16.2 LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]를 발생하고 있을 때의 전류 [eqn: I LEFT [ A RIGHT ]]는?

㈎. 약 65           ㈏. 약 75        ㈐. 약 85           ㈑. 약 95

☞ [eqn: tau] = [eqn: 0.975 {P} over {N}]에서

[eqn: 16.2] = [eqn: 0.975 BULLET {P} over {1,200}]에서 [eqn: P] = [eqn: 19,938 LEFT [ W RIGHT ]]

그러므로 [eqn: I] = [eqn: {P} over {E}] = [eqn: {19,938} over {210}] = [eqn: 94.94 LEFT [ A RIGHT ]]

문제 86❳ 직류 전동기의 공급 전압을 [eqn: V LEFT [ V RIGHT ]], 자속을 [eqn: phi LEFT [ Wb RIGHT ]], 전기자 전류를 [eqn: I LEFT [ A RIGHT ]], 전기자 저항을 [eqn: R _{a} LEFT [ OMEGA RIGHT ]], 속도를 [eqn: N LEFT [ rps RIGHT ]]라 할 때 속도식은? 단, [eqn: k]는 상수이다.

㈎. [eqn: N] = [eqn: k {V+R _{a} I _{a}} over {phi }]                   ㈏. [eqn: N] = [eqn: k {V-R _{a} I _{a}} over {phi }]

㈐. [eqn: N] = [eqn: k {phi } over {V+R _{a} I _{a}}]                   ㈑. [eqn: N] = [eqn: k {phi } over {V-R _{a} I _{a}}]

☞

문제 87❳ 직류 전동기의 회전 속도를 나타내는 것 중 틀린 것은?

㈎. 공급 전압이 감소하면 회전 속도도 감소한다.

㈏. 자속이 감소하면 회전 속도는 증가한다.

㈐. 전기자 저항이 증가하면 회전 속도는 감소한다.

㈑. 계자 전류가 증가하면 회전 속도는 증가한다.

☞ [eqn: N] = [eqn: K {V-I _{a} R _{a}} over {PHI } LEFT [ rpm RIGHT ]]이므로 계자 전류가 증가하면 회전 속도는 감소한다.

문제 88❳ 직류 전동기의 회전수는 자속이 감소하면 어떻게 되는가?

㈎. 불변이다.                        ㈏. 정지한다.

㈐. 저하한다.                        ㈑. 상승한다.

☞

문제 89❳ 직류 분권 전동기의 계자 전류를 감소시키면 회전수는 어떻게 변하는가?

㈎. 변화 없음       ㈏. 감소         ㈐. 증가            ㈑. 관계 없음

☞ [eqn: N] = [eqn: K {V-I _{a} R _{a}} over {PHI } LEFT [ rpm RIGHT ]]

계자 전류 [eqn: I _{f}]가 감소하면 자속 [eqn: PHI]도 감소하므로 속도는 거의 계자 전류에 비례하여 증가한다.

문제 90❳ 직류 분권 전동기의 공급 전압 극성을 반대로 하면 회전 방향은?

㈎. 변하지 않는다.                   ㈏. 반대로 된다.

㈐. 회전하지 않는다.                 ㈑. 발전기로 된다.

☞ 공급 전압의 극성이 반대가 되면 계자 전류와 전기자 전류의 방향이 동시에 반대로 된다. 따라서 회전 방향은 변하지 않는다.

문제 91❳ 직류 분권 전동기에서 단자 전압이 일정할 때 부하 토크가 [eqn: {1} over {2}]이 되면 전류는 몇 배가 되는가?

㈎. 2배             ㈏. [eqn: {1} over {2}]배          ㈐. 4배             ㈑. [eqn: {1} over {4}]배

☞ 토크 [eqn: tau ``=`k` PHI `I _{a}]에서 단자 전압 [eqn: V]가 일정하므로 자속 [eqn: PHI]는 일정하다.

따라서 부하 전류 [eqn: I]가 [eqn: {1} over {2}]이 된다.[eqn: LEFT ( tau ``` PROPTO `I _{a} RIGHT )]

문제 92❳ 무부하로 운전하고 있는 분권 전동기의 계자 회로가 갑자기 끊어졌을 때 전동기의 속도는?

㈎. 속도가 갑자기 빨라진다.           ㈏. 속도가 약간 낮아진다.

㈐. 속도가 약간 빨라진다.             ㈑. 갑자기 가속하여 고속이 된다.

☞ [eqn: N] = [eqn: K {V-I _{a} R _{a}} over {PHI } LEFT [ rpm RIGHT ]]에서 계자 회로가 끊어지면 [eqn: phi `=`0]가 되므로 속도가 무한대로 변한다.

문제 93❳ 전기자 저항이 [eqn: 0.02 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]인 직류 분권 발전기가 있다. 회전수가 [eqn: 1,000 LEFT [ rpm RIGHT ]]이고 단자 전압이 [eqn: 220 LEFT [ V RIGHT ]]일 때 전기자 전류는 [eqn: 100 LEFT [ A RIGHT ]]를 나타내었다. 지금 이것을 전동기로 사용하여 그 단자 전압과 전기자 전류가 위의 값과 같을 때의 회전수는? 단, 전기자 반작용은 무시한다.

㈎. [eqn: 956 LEFT [ rpm RIGHT ]]        ㈏. [eqn: 982 LEFT [ rpm RIGHT ]]      ㈐. [eqn: 1,028 LEFT [ rpm RIGHT ]]      ㈑. [eqn: 1,047 LEFT [ rpm RIGHT ]]

☞ 발전기의 경우

[eqn: E] = [eqn: V+I _{a} `R _{a}] = [eqn: 220+ LEFT ( 100 TIMES 0.02 RIGHT )] = [eqn: 222 LEFT [ V RIGHT ]]

[eqn: E] = [eqn: k` PHI N]에서 [eqn: k` phi] = [eqn: {E} over {N}] = [eqn: {222} over {1,000}]

[eqn: N] = [eqn: {V-I _{a} `R _{a}} over {K}] = [eqn: {220- LEFT ( 100 TIMES 0.02 RIGHT )} over {{222} over {1,000}}] = [eqn: 982 LEFT [ rpm RIGHT ]]

문제 94❳ 직류 분권 전동가 있다. 총 도체수 [eqn: 100], 단중 파권으로 자극수는 [eqn: 4], 자속수는 [eqn: 3.14 LEFT [ Wb RIGHT ]], 부하를 가하여 전기자에 [eqn: 5 LEFT [ A RIGHT ]]가 흐르고 있으며 이 전동기의 토크[eqn: LEFT [ N BULLET m RIGHT ]]는?

㈎. 400             ㈏. 450           ㈐. 500             ㈑. 550

☞ 단중 파권이므로 [eqn: a`=`2]

[eqn: tau] = [eqn: {p` PHI Z`I _{a}} over {2` pi `a}] = [eqn: {4 TIMES 3.14 TIMES 100 TIMES 5} over {2 pi TIMES 2}] = [eqn: 500 LEFT [ N BULLET m RIGHT ]]

문제 95❳ 직류 분권 전동기가 있다. 단자 전압 [eqn: 215 LEFT [ V RIGHT ]], 전기자 전류 [eqn: 50 LEFT [ A RIGHT ]], 전기자의 전저항이 [eqn: 0.1 LEFT [ OMEGA RIGHT ]], 회전 속도 [eqn: 1,500 LEFT [ rpm RIGHT ]]일 때  발생 토크[eqn: LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]를 구하시오.

㈎. 6.82            ㈏. 6.68           ㈐. 68.2            ㈑. 66.8

☞ [eqn: P] = [eqn: E`I _{a}] = [eqn: LEFT ( V-I _{a} `R _{a} RIGHT ) TIMES I _{a}] = [eqn: LEFT ( 215-50 TIMES 0.1 RIGHT ) TIMES 50] = [eqn: 10,500 LEFT [ W RIGHT ]]

[eqn: tau] = [eqn: 0.975 {P} over {N}] = [eqn: 0.975 {10,500} over {1,500}] = [eqn: 6.82 LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]

문제 96❳ 어느 분권 전동기의 정격 회전수가 [eqn: 1,500 LEFT [ rpm RIGHT ]]이다. 속도 변동률이 [eqn: 5 LEFT [ % RIGHT ]]이면 공급 전압과 계자 저항의 값을 변화시키지 않고 이것을 무부하로 하였을 경우의 회전수[eqn: LEFT [ rpm RIGHT ]]는?

㈎. 3257           ㈏. 2360           ㈐. 1575           ㈑. 1165

☞ [eqn: epsilon] = [eqn: {N _{0} -N} over {N} TIMES 100 LEFT [ % RIGHT ]]

[eqn: THEREFORE] [eqn: N] = [eqn: N _{n} LEFT ( 1+ {epsilon } over {100} RIGHT )] = [eqn: 1,500 TIMES LEFT ( 1+ {5} over {100} RIGHT )] = [eqn: 1,575 LEFT [ rpm RIGHT ]]

문제 97❳ 직류 분권 전동기의 기동시 계자 전류는?

㈎. 큰 것이 좋다.                      ㈏. 정격 출력 때와 같은 것이 좋다.

㈐. 작은 것이 좋다.                    ㈑. 0에 가까운 것이 좋다.

☞

문제 98❳ [eqn: 120 LEFT [ V RIGHT ]], 전기자 전류 [eqn: 100 LEFT [ A RIGHT ]], 전기자 저항이 [eqn: 0.2 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]인 분권 전동기의 발생 동력[eqn: LEFT [ kW RIGHT ]]은?

㈎. 10              ㈏. 9              ㈐. 8               ㈑. 7

☞ [eqn: P] = [eqn: E`I _{a}] = [eqn: LEFT ( V-I` _{a} R _{a} RIGHT ) TIMES I _{a}] = [eqn: LEFT ( 120-100 TIMES 0.2 RIGHT ) TIMES 100] = [eqn: 10,000 LEFT [ W RIGHT ]] = [eqn: 10 LEFT [ kW RIGHT ]]

문제 99❳ 정격 전압 [eqn: 100 LEFT [ V RIGHT ]], 전기자 전류 [eqn: 50 LEFT [ A RIGHT ]]일 때 [eqn: 1,500 LEFT [ rpm RIGHT ]]인 직류 분권 전동기의 무부하 속도는 몇 [eqn: LEFT [ rpm RIGHT ]]인가? 단, 전기자 저항은 [eqn: 0.1 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]이고 전기자 반작용은 무시한다.

㈎. 약 1,382        ㈏. 약 1,421       ㈐. 약 1,579        ㈑. 약 1,623

☞ 역기전력 [eqn: E] = [eqn: V-I _{a} `R _{a}] = [eqn: 100- LEFT ( 50 TIMES 0.1 RIGHT )] = [eqn: 95 LEFT [ V RIGHT ]]

[eqn: E] = [eqn: k` phi `N]에서 자속이 일정할 때 [eqn: E``` PROPTO N]

그러므로 [eqn: N _{0}] = [eqn: 1,500 BULLET {100} over {95}] = [eqn: 1,579 LEFT [ rpm RIGHT ]]

문제 100❳ 직류 직권 전동기 토크 [eqn: T]와 회전수 [eqn: N]과의 관계는?

㈎. [eqn: T`` PROPTO `N]           ㈏. [eqn: T`` PROPTO `N ^{2}]        ㈐. [eqn: T`` PROPTO ` {1} over {N}]          ㈑. [eqn: T`` PROPTO {1} over {N ^{2}}]

☞

문제 101❳ 직류 직권 전동기의 회전수를 반으로 줄이면 토크는 약 몇 배인가?

㈎. 1/4             ㈏. 1/2            ㈐. 4               ㈑. 2

☞

문제 102❳ 직류 직권 전동기에서 벨트(belt)를 걸고 운전하면 안되는 이유는?

㈎. 손실이 많아 진다.

㈏. 직결하지 않으면 속도 제어가 곤란하다.

㈐. 벨트가 벗겨지면 위험 속도에 도달한다.

㈑. 벨트가 마모하여 보수가 곤란하다.

☞

문제 103❳ 직류 직권 전동기에서 운전 중 계자 저항이 증가하면 회전 속도의 값은?

㈎. 감소한다.        ㈏. 증가한다.      ㈐. 일정하다.        ㈑. 관계없다.

☞

문제 104❳ 직권 전동기에서 위험 속도가 되는 경우는?

㈎. 저전압, 과여자                     ㈏. 정격 전압, 무부하

㈐. 정격 전압, 과부하                  ㈑. 전기자에 저저항 접속

☞ 직류 직권 전동기는 부하가 변하면 속도가 현저하게 변하는 특성[eqn: LEFT ( 직권`특성 RIGHT )]을 가지므로 무부하에 가까워지면 속도가 매우 상승하여 원심력으로 파괴될 우려가 있다.

문제 105❳ 직류 전동기의 설명 중 바르게 설명한 것은?

㈎. 전동차용 전동기는 차동 복권 전동기이다.

㈏. 직권 전동기가 운전 중 무부하가 되면 위험 속도가 된다.

㈐. 부하 변동에 대하여 속도 변동이 가장 큰 직류 전동기는 분권 전동기이다.

㈑. 직류 직권 전동기는 속도 조정이 어렵다.

☞

문제 106❳ 다음 설명 중 잘못된 것은?

㈎. 전동차용 전동기는 저속에서 토크가 큰 직권 전동기를 쓴다.

㈏. 승용 엘리베이터는 워드 레오나드 방식이 사용된다.

㈐. 기중기용으로 사용되는 전동기는 직류 분권 전동기이다.

㈑. 압연기는 정속도 가감, 정속도 가역 운전이 필요하다.

☞ 직권 전동기는 기동 토크가 부하 전류 [eqn: I]의 제곱에 비례하고 부하에 따라 속도가 증가되며 중부하에서도 입력이 지나치게 커지지 않기 때문에 전차, 기중기, 권상기 등과 같이 부하 변동이 심하고 큰 기동 토크가 요구되는 용도에 사용된다.

문제 107❳ 직류 직권 전동기가 전차용에 사용되는 이유는?

㈎. 속도가 클 때 토크가 크다.

㈏. 토크가 클 때 속도가 작다.

㈐. 기동 토크가 크고 속도는 불변이다.

㈑. 토크는 일정하고 속도는 전류에 비례한다.

☞ 직류 직권 전동기의 속도-토크 특성은 저속도일 때 큰 토크가 발생하고 속도가 상승하는 데에 따라서 토크가 적게 된다. 전차의 주행 특성은 이것과 유사하여 기동시에는 큰 토크를 필요로 하고 주행시의 토크는 적어도 좋다.

문제 108❳ 직류 전동기의 부하 전류 [eqn: 100 LEFT [ A RIGHT ]]일 때 [eqn: 1,000 LEFT [ rpm RIGHT ]]으로 [eqn: 12 LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]의 토크를 발생하고 있다. 부하를 감소시켜 [eqn: 60 LEFT [ A RIGHT ]]로 되었을 때 토크[eqn: LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]는 얼마인가? 단, 직류 전동기는 직권이다.

㈎. 4.3             ㈏. 7.2            ㈐. 20              ㈑. 33.3

☞ 자기 포화 및 전기자 반작용을 무시하므로

[eqn: tau `` PROPTO I ^{2}]

[eqn: THEREFORE] [eqn: {tau `'} over {tau `'}] = [eqn: LEFT ( {I``'} over {I} RIGHT ) ^{2}]

[eqn: THEREFORE] [eqn: tau `'] = [eqn: tau ` LEFT ( {I``'} over {I} RIGHT ) ^{2}] = [eqn: 12 TIMES LEFT ( {60} over {100} RIGHT ) ^{2}] = [eqn: 4.32 LEFT [ kg BULLET m RIGHT ]]

문제 109❳ 부하가 변하면 심하게 속도가 변하는 직류 전동기는?

㈎. 직권 전동기                        ㈏. 분권 전동기

㈐. 차동 복권 전동기                   ㈑. 가동 복권 전동기

☞

문제 110❳ 정격 속도가 [eqn: 1,732 LEFT [ rpm RIGHT ]]인 직류 직권 전동기의 부하 토크가 3/4으로  되었을 때의 속도[eqn: LEFT [ rpm RIGHT ]]는 대략 얼마인가? 단, 자기 포화는 무시한다.

㈎. 1,155           ㈏. 1,500          ㈐. 1,750           ㈑. 2,000

☞ [eqn: tau ` PROPTO {1} over {N ^{2}}]이므로 [eqn: {3} over {4}] = [eqn: LEFT ( {1,732} over {N} RIGHT ) ^{2}]에서 [eqn: N] = [eqn: 1,999.9 LEFT [ rpm RIGHT ]]

문제 111❳ 전기자 저항 [eqn: 0.3 LEFT [ OMEGA RIGHT ]], 직권 계자 권선 저항 [eqn: 0.7 LEFT [ OMEGA RIGHT ]]의 직권 전동기에 [eqn: 110 LEFT [ V RIGHT ]]를 가하였더니 부하 전류가 [eqn: 10 LEFT [ A RIGHT ]]이었다. 이때 전동기의 속도[eqn: LEFT [ rpm RIGHT ]]는 얼마인가?

㈎. 1,200           ㈏. 1,500          ㈐. 1,800           ㈑. 3,600

☞ [eqn: N] = [eqn: k {V-I _{a} LEFT ( R _{a} +R _{s} RIGHT )} over {PHI }] = [eqn: 2 BULLET {110-10 LEFT ( 0.3+0.7 RIGHT )} over {10}] = [eqn: 20 LEFT [ rps RIGHT ]] = [eqn: 1,200 LEFT [ rpm RIGHT ]]

직권 전동기 [eqn: phi] = [eqn: I _{a}]

문제 112❳ 직류 가동 복권 발전기를 전동기로 사용하자면?

㈎. 가동 복권 전동기로 사용 가능       ㈏. 차동 복권 전동기로 사용 가능

㈐. 속도가 급상승하여 사용 불능        ㈑. 직권 코일의 분리가 필요

☞

문제 113❳ 그림은 여러 직류 전동기의 속도 특성 곡선을 나타낸 것이다. ①부터 ④까지 차례가 맞는 것은?

㈎. 차동 복권, 가동 복권, 직권

㈏. 분권, 직권, 가동 복권, 차동 복권

㈐. 가동 복권, 차동 복권, 직권, 복권

㈑. 직권, 가동 복권, 분권, 차동 복권

☞

문제 114❳ 부하 변동에 대하여 속도 변동이 가장 작은 전동기는?

㈎. 차동 복권       ㈏. 가동 복권       ㈐. 분권            ㈑. 직권

☞

문제 115❳ 직류 전동기의 속도 제어 방법 중 광범위한 속도 제어가 가능하며 운전 효율이 좋은 방법은?

㈎. 계자 제어                          ㈏. 직렬 저항 제어

㈐. 병렬 저항 제어                     ㈑. 전압 제어

☞ 전동기의 회전수 [eqn: N] = [eqn: k {V-I _{a} `R _{a}} over {PHI } LEFT [ rpm RIGHT ]]

따라서 [eqn: N]을 바꾸는 방법으로 [eqn: V], [eqn: R _{a}], [eqn: PHI]를 가감하는 방법이 있다.

① 계자 제어([eqn: PHI]를 변화시키는 방법) : 분권 계자 권선과 직렬로 넣은 계자 조정기를 가감하여 자속을 변화시킨다. 속도를 가감하는 데는 가장 간단하고 효율이 좋다.

② 저항 제어([eqn: R _{a}]를 변화시키는 방법) : 이 방법은 전기자 권선 및 직렬 권선의 저항은 일정하여 이것에 직렬로 삽입한 직렬 저항기를 가감하여 속도를 가감하는 방법이다. 취급은 간단하지만 저항기의 전력 손실이 크고 속도가 저하하였을 때에는 부하의 변화에 따라 속도가 심하게 변하여 취급이 곤란하다.

③ 전압 제어([eqn: V]를 변화시키는 방법) : 일정 토크를 내고자 할 때 대용량인 것에 이 방법이 쓰인다. 전용 전원을 설치하여 전압을 가감하여 속도를 제어한다. 고효율로 속도가 저하하여도 가장 큰 토크를 낼 수 있고 역전도 가능하지만 장치가 극히 복잡하며 고가이다. 워드 레오나드 방식은 이러한 방법의 한 예이다.

문제 116❳ 다음 중에서 직류 전동기의 속도 제어법이 아닌 것은?

㈎. 계자 제어법     ㈏. 전압 제어법     ㈐. 저항 제어법     ㈑. 2차 제어법

☞

문제 117❳ 워드 레오나드 속도 제어는?

㈎. 전압 제어       ㈏. 직병렬 제어     ㈐. 저항 제어       ㈑. 계자 제어

☞

문제 118❳ 워드 레오나드 방식의 목적은?

㈎. 정류 개선                          ㈏. 계자 자속 조정

㈐. 직류기의 속도 제어                 ㈑. 병렬 운전

☞

문제 119❳ 직류 전동기의 속도 제어법에서 정출력 제어에 속하는 것은?

㈎. 전압 제어법                        ㈏. 계자 제어법

㈐. 워드 레오나드 제어법               ㈑. 전기자 저항 제어법

☞ 전동기의 출력 P와 토크 [eqn: tau], 회전수 [eqn: N]과의 사이에는 [eqn: P`` PROPTO ` tau N]의 관계가 있고 [eqn: PHI]가 변화할 경우 토크 [eqn: tau]는 [eqn: PHI]에 비례하나 회전수 [eqn: N]은 [eqn: PHI]에 반비례하므로 계자 제어법은 정출력 제어로 된다. 또한 전압 제어법에서는 계자 자속은 거의 일정하고 전기자 공급 전압만을 변화시키므로 정토크 제어법이 된다.

문제 120❳ 직류 분권 전동기에서 부하의 변동이 심할 때 광범위하게 또한 안정되게 속도를 제어하는 가장 적당한 방식은?

㈎. 계자 제어 방식                     ㈏. 직렬 저항 제어 방식

㈐. 워드 레오나드 방식                 ㈑. 일그너 방식

☞ 일그너 방식은 워드 레오나드 방식에 있어서 직류 발전기의 구동에 유도 전동기를 사용하고 다시 이 전동 발전기에 플라이휠을 부속시켜서 부하가 급증한 경우에는 유도 전동기의 2차 측에 저항을 넣어서 속도를 저하시켜 이때 방출되는 플라이휠의 에너지를 이용하는 방법이다. 이 방식은 큰 첨두부하가 걸리는 경우에도 비교적 작은 유도 전동기로도 충분하므로 부하가 큰 가역식 압연 설비 등에 쓰인다.

문제 121❳ 전기 기계에 있어서 히스테리시스손을 감소시키기 위하여 어떻게 하는 것이 좋은가?

㈎. 성층 철심 사용                     ㈏. 규소 강판 사용

㈐. 보극 설치                          ㈑. 보상 권선 설치

☞

문제 122❳ 전기 기계의 철심을 성층하는데 가장 적절한 이유는?

㈎. 기계손을 적게 하기 위하여

㈏. 와류손을 적게 하기 위하여

㈐. 히스테리시스손을 적게 하기 위하여

㈑. 포유 부하손을 적게 하기 위하여

☞

문제 123❳ 전기 기계에 있어 와류손을 감소하기 위해서는?

㈎. 보상 권선 설치                     ㈏. 교류 전원 사용

㈐. 규소 강판 성층 철심 사용           ㈑. 냉각 압연을 한다.

☞

문제 124❳ 직류기의 다음 손실 중에서 기계손에 속하는 것은 어느 것인가?

㈎. 풍손                               ㈏. 와류손

㈐. 브러시의 전기손                    ㈑. 포유 부하손

☞

문제 125❳ 직류기의 손실 중에서 부하의 변화에 따라서 현저하게 변하는 손실은 다음 중 어느 것인가?

㈎. 포유 부하손     ㈏. 철손           ㈐. 풍손            ㈑. 기계손

☞

문제 126❳ 일정 전압으로 운전하고 있는 직류 발전기의 손실이 [eqn: alpha + beta I ^{2}]으로 표시될 때 효율이 최대가 되는 전류는? 단, [eqn: alpha], [eqn: beta]는 정수이다.

㈎. [eqn: {alpha } over {beta }]              ㈏. [eqn: {beta } over {alpha }]            ㈐. [eqn: sqrt {{alpha } over {beta }}]           ㈑. [eqn: sqrt {{beta } over {alpha }}]

☞

문제 127❳ 직류기의 효율이 최대가 되는 경우는 다음 중 어느 것인가?

㈎. 와류손 = 히스테리시스손           ㈏. 기계손 = 전기자 동손

㈐. 전부하 동손 = 철손                ㈑. 고정손 = 부하손

☞

문제 128❳ 효율 [eqn: 80 LEFT [ % RIGHT ]], 출력 [eqn: 10 LEFT [ kW RIGHT ]] 직류 발전기의 전 손실[eqn: LEFT [ kW RIGHT ]]은?

㈎. 1.25            ㈏. 1.5           ㈐. 2.0             ㈑. 2.5

☞ 효율 = [eqn: {출력} over {입력} TIMES 100 LEFT [ % RIGHT ]]이므로

[eqn: 0.8] = [eqn: {10} over {입력}]  그러므로 입력은 [eqn: 12.5 LEFT [ kW RIGHT ]]

손실 = 입력 - 출력 = [eqn: 2.5 LEFT [ kW RIGHT ]]

문제 129❳ 직류 전동기의 규약 효율은 어떤 식으로 표시된 식에 의하여 구하여진 값인가?

㈎. [eqn: eta] = [eqn: {출력} over {입력} TIMES 100 LEFT [ % RIGHT ]]                ㈏. [eqn: eta] = [eqn: {출력} over {출력+손실} TIMES 100 LEFT [ % RIGHT ]]

㈐. [eqn: eta] = [eqn: {입력-손실} over {입력} TIMES 100 LEFT [ % RIGHT ]]          ㈑. [eqn: eta] = [eqn: {입력} over {출력+손실} TIMES 100 LEFT [ % RIGHT ]]

☞

문제 130❳ 직류기의 온도 시험에는 실부하법과 반환 부하법이 있다. 이 중에서 반환 부하법에 해당되지 않는 것은?

㈎. 홉킨스법                          ㈏. 프로니 브레이크법

㈐. 블론델법                          ㈑. 카프법

☞ 반환 부하법에 의한 온도 시험에는 카프법, 홉킨스법, 블론델법이 있으며 외부에서 공급하는 전력이 손실분만으로 되기 때문에 실부하법에 의하여 소비 전력이 훨씬 적어도 되며 취급이 간단하다. 프로니 브레이크법은 토크의 측정법이다.

문제 131❳ 대형 직류 전동기의 토크를 측정하는데 가장 적당한 방법은?

㈎. 와전류 제동기                     ㈏. 프로니 브레이크법

㈐. 전기 동력계                       ㈑. 반환 부하법

☞ 와전류 제동기와 프로니 브레이크법은 소형의 전동기 토크를 측정하는 데 적합하고 반환 부하법은 온도 시험을 하는 방법이다.

문제 132❳ [eqn: E]종 절연물의 최고 허용 온도[eqn: LEFT [ CENTIGRADE RIGHT ]]는?

㈎. 105            ㈏. 130           ㈐. 90             ㈑. 120

☞ 전기 기기에 사용되는 절연물의 최고 허용 온도는 다음과 같이 분류된다.

절연의 종류	Y	A	E	B	F	H	C
허용 최고 온도[eqn: LEFT [ CENTIGRADE RIGHT ]]	90	105	120	130	155	180	180초과

문제 133❳ 정속도 운전의 직류 발전기로 작은 전력의 변화를 큰 전력의 변화로 증폭하는 발전기가 아닌 것은?

㈎. 앰플리다인     ㈏. 로토트롤       ㈐. [eqn: HT]다이나모    ㈑. 로젠베르그 발전기

☞

문제 134❳ 증폭 특성을 이용하여 발전기의 전압이나 전동기의 속도를 제어하는 특수 직류기는?

㈎. 승압기         ㈏. 전기 동력계    ㈐. 앰플리다인     ㈑. 전동 발전기

☞