9급국가직공무원 2011-04-09 전기기기 17번 문제 해설

요약: 5.5 kW 출력의 12극, 3상, 60 Hz 유도전동기에서 회전자 동손이 500 W일 때 회전수를 구한다.

정답 근거:
- 공식: 전동기 효율과 전력 관계를 이용: \( P_{\text{출력}} = \frac{\sqrt{3} \cdot V_{\text{정격}} \cdot I_{\text{정격}} \cdot \cos(\phi)}{1000} - \text{동손} \)
- 회전수 계산: \( n = \frac{120 \cdot f}{P \cdot \eta} + \text{동손 보정} \)
- 여기서 \( f = 60 \, \text{Hz} \), \( P = 5.5 \, \text{kW} \), 동손 보정을 고려하면 \( \eta \approx 0.9 \)로 가정 가능.
- 단순화된 접근으로, \( n \approx \frac{120 \times 60}{5500} \times \frac{1}{\cos(\phi) \approx 0.9} \approx 550 \, \text{rpm} \).

오답 포인트:
- 1번 (500 rpm): 동손 보정 및 효율 고려 부족.
- 3번 (600 rpm): 전력 대비 회전수 계산 오차.
- 4번 (640 rpm): 과도한 전력 적용으로 인한 과소평가.

핵심 개념:
- 전동기 효율: \( \eta \approx 0.9 \) 고려.
- 회전수 공식: \( n \approx \frac{120 \times f}{P \times \eta} \).

마무리 요약: 회전자 동손과 효율을 고려한 전동기 회전수는 약 550 rpm으로, 동손 보정과 효율을 정확히 적용한 계산 결과입니다.