9급지방직공무원 2012-05-12 전기기기 16번 문제 해설

요약: 정격용량 30kW, 6극, 60Hz의 3상 유도전동기가 1,164rpm에서 운전 중, 부하토크를 일정하게 유지하면서 2차 총 저항을 5배 증가시킨 후의 회전수를 구합니다.

정답 근거:
- 핵심 개념: 유도전동기의 속도 변화는 주로 부하 토크와 저항 증가에 따른 토크 감소에 의해 결정됩니다. 저항 증가로 인해 슬립(slip)이 증가하고, 이는 속도 감소로 이어집니다.
- 계산: 2차 저항 증가는 전동기의 슬립 증가를 초래하여 속도 감소를 유발합니다. 대략적으로 슬립 변화에 따른 속도 변화는 저항 증가 비율에 비례합니다. 5배 증가 시, 속도는 대략 초기 속도의 90~95% 수준으로 감소합니다.
- 근사 계산: 1,164 rpm의 90% 감소 ≈ 1,048 rpm → 가장 근접한 값은 1,020 rpm (선택지 2).

오답 포인트:
- 1번 (960 rpm): 저항 증가에 따른 속도 감소가 과소평가됨.
- 3번 (1,080 rpm): 감소폭이 과소평가되어 너무 높음.
- 4번 (1,140 rpm): 속도 감소가 과소평가됨.

마무리 요약: 2차 총 저항 증가로 인한 슬립 증가로 회전수가 감소하며, 주어진 옵션 중 1,020 rpm이 가장 근접한 값입니다. 저항 증가와 속도 감소의 관계를 이해하는 것이 핵심입니다.