2017년 5급 공채 기술 2차 전기기기

3상 380V, 60Hz, Y결선, 8극의 유도기가 풍력 발전기 터빈에 의해 회전자계 방향으로 918rpm의 속도로 회전 중이며, 3상 380V의 무한모선에 연결되어 있다. 이 유도기의 상당(per phase) 등가회로정수가 다음과 같을 때, 물음에 답하시오. (단, 유도기의 회전손실은 2kW 이며, 철손은 회전손실에 포함된 것으로 가정한다) (총 25점)

3상 380V, 60Hz, 4극 Y결선 동기전동기가 100% 부하조건에서 단위역률로 동작할 때 상당 30A의 전류가 이 동기전동기로 공급되고 있다. 다음 물음에 답하시오. (단, 전동기의 손실은 없다고 가정한다) (총 20점)

다음 그림은 원시적인 계전기의 개념도이다. 코일의 턴수(N)는 100회이고 중간 자로(가동철편)를 포함한 철심의 평균길이 l_c＝100mm이다. 두 공극의 길이는 각각 1mm이고 계전기가 스프링의 복원력을 이기고 동작하려면 두 공극에 B＝1.0T의 자속 밀도가 필요하다고 가정한다. 공극에서 B＝1.0T를 얻기 위해 필요한 철심 내의 자계의 세기는 H＝300AT/m이다. 물음에 답하시오. (단, 공기의 투자율은 μ₀＝4π×10^-7H/m이라 하고, 프린징 효과 및 누설자속은 없으며 철심의 비투자율은 상수이고, 자속이 통과하는 공극 및 철심의 단면적은 동일하다고 가정한다) (총 15점)

50kVA, 4,800V/240V, 60Hz의 단상변압기가 다음과 같은 회로정수를 가지고 있다. 이 변압기가 지상역률 0.96의 50% 정격부하에서 정격전압을 공급하고 있다. 물음에 답하시오. (총 20점)

다음 그림과 같은 분권형 직류 모터 구동 시스템에서, 직류 모터는 300N․m의 일정한 토크를 발생시키고 있으며 1,500rpm의 속도로 회전하고 있다. 모터의 입력전압(커패시터 출력전압)은 600V이고, 직류 모터의 전기자 저항은 0.5Ω이다. L_{s}는 인덕터이고 C_{s}는 커패시터를 나타내는데, 출력전압의 맥동이 없을 정도로 C_{s}값은 충분히 크다. 전기자 전류는 리플을 무시할 수 있고 100A 이하가 되도록 제한되어 있다. 물음에 답하시오. (단, 스위치의 듀티비는 0.5이며, 스위치와 다이오드는 이상적이고, 모터의 회전손실은 무시한다) (총 20점)
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