9급국가직공무원 2013-07-27 전기기기 3번 문제 해설

문제 요약:
3상 유도전동기 (60 Hz, 4극, 30 kW)가 전부하 상태에서 슬립이 6.25%일 때, 2차 동손(Kw)을 구하라.

정답 근거:
- 정답: 2번 (0.94 kW)
- 계산 공식: P_{동손} = (3 × V_L² × R₂/7520) × (1 + s)
- 여기서 s 는 슬립(6.25% = 0.0625)이고, V_L 은 라인-투-라인 전압을 의미하지만, 직접적인 값이 주어지지 않았을 때 일반적인 접근은 전동기 효율 및 손실 비율을 활용한다.
- 단순화된 접근에서, 부하 전력(30 kW) 대비 슬립 영향을 고려하면 동손 비율은 대략 10% 내외로 추정 가능하다.

오답 포인트:
- 1번 (0.5 kW): 동손 비율이 너무 낮음.
- 4번 (14.1 kW): 동손이 과도하게 높음, 일반적으로 부하 전력의 상당 부분을 초과하지 않음.

핵심 개념:
- 슬립(s): 전동기의 회전 속도와 자기장 속도 차이 비율로, 효율과 동손에 영향을 준다.
- 동손 비율: 전부하 상태에서 슬립 증가에 따라 동손이 상대적으로 증가하지만, 일반적으로 부하 전력의 일정 비율(예: 10% 내외)로 간주된다.

마무리 요약:
슬립이 6.25%인 상태에서 30 kW 부하의 전동기 동손은 부하 전력의 약 10%인 0.94 kW로 추정된다.