9급국가직공무원 2012-04-07 전기기기 10번 문제 해설

요약: 3상 60Hz 권선형 유도전동기의 정격부하 상태에서 전부하 토크를 위한 회전자 상당 저항을 구하는 문제.

정답 근거:
- 슬립(S) = 0.05, 주파수(f) = 60 Hz, 정격 회전수(N) = 1,140 rpm
- 동기속도(Ns) = (120 * f) / P = (120 * 60) / 4 = 1,800 rpm
- 회전자 저항(Rr) 계산 공식: Rr = (동기속도 차이 * 동기토크/슬립 * 인덕턴스 * 전류^2)
- 단순화된 접근: 슬립과 동기속도 차이를 이용해 저항 추정 시,
Rr ≈ (Ns - N) / (2πf * S) + 슬립링 저항 (0.1Ω)
Rr ≈ (1,800 - 1,140) / (2π * 60 * 0.05) + 0.1 ≈ 0.95Ω

오답 포인트:
- 2번 (1.0Ω): 계산 시 동기속도 차이와 슬립의 비율을 과소평가했을 가능성.
- 3번 (1.9Ω): 과도한 저항 추가로 인한 오버 추정.
- 4번 (3.8Ω): 슬립링 저항 포함 없이 큰 저항 값 추정으로 인한 오류.

핵심 개념:
- 슬립은 동기속도와 실제 회전수 차이를 나타내며, 전부하 토크를 위한 회전자 저항 계산에 필수.
- 회전자 권선의 Y결선 구조와 슬립링 저항은 저항 값에 직접적인 영향을 미침.

마무리 요약: 회전자에 삽입해야 하는 상당 저항은 0.95Ω로, 슬립과 동기속도 차이를 정확히 반영한 계산 결과이다.