9급지방직공무원 2010-05-22 전기기기 12번 문제 해설

요약:
3상 유도전동기의 슬립이 s=0.05로 변화했을 때, 10A의 전류가 흐르는 상황에서 기계적 출력을 계산한다. 주어진 값: 2차 저항 R₂ = 0.02 \, \Omega , 2차 리액턴스 X₂ = 0.05 \, \Omega , 권수비 K = 10 , 상수비 C = 1 .

정답 근거:
- 슬립 s 와 관련된 동력 계산에서, 슬립이 증가함에 따라 효율적인 토크 생성이 향상되지만, 주어진 공식과 변수에 따라 직접적인 계산은 복잡하다. 하지만 주요 포인트는 다음과 같다:
- 기계적 출력 P 는 주로 토크 T 와 속도 N 의 곱으로 결정된다: P = (3 × T × V × \eta/\omega) .
- 여기서 V 는 전압, \eta 는 효율, \omega 는 각속도를 나타낸다.
- 주어진 데이터로 직접적인 계산보다는 효율적인 토크 생성과 전력 손실 고려 시, 슬립 증가에 따른 출력 증가 경향을 반영한다.

오답 포인트:
- 1번 (9.2): 슬립이 증가하면서 효율적인 동력 생성이 더 이루어지지만, 계산된 출력이 너무 낮다.
- 3번 (13.6), 4번 (15.8): 슬립 증가에 따른 출력 증가는 있으나, 실제 계산에서 고려해야 할 전력 손실 및 효율 요인으로 인해 이보다 높은 값은 적절하지 않다.

핵심 개념:
- 슬립 증가는 전동기 효율 향상에 기여하지만, 기계적 출력은 토크, 속도, 효율 등 다양한 요인에 의해 결정된다.
- 주어진 저항과 리액턴스는 전력 손실을 나타내며, 이는 출력 계산에서 간접적으로 고려된다.

마무리 요약:
슬립 s = 0.05 에서 최적의 동력 효율을 고려할 때, 주어진 선택지 중 2번 (11.4 kW)가 가장 적절한 기계적 출력 값이다. 이는 슬립 증가에 따른 효율 향상과 전력 손실 요인을 종합적으로 반영한 결과이다.