5급 공채 2차

2022년 5급 공채 기술 2차 전기기기

문제 5개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (30점)

정격 단자전압 200[V], 전기자저항 1[Ω], 계자저항 100[Ω]인 직류 분권전동기가 있다. 정격 전압 조건에서 정격 토크를 발생할 때, 50[A] 전류가 흐르고 2,000[rpm] 속도로 회전한다. 다음 물음에 답하시오. (단, 브러시 전압 강하는 2[V]이다) (총 30점)
  1. (1) 정격 전압, 정격 토크 조건에서 전기자전류와 역기전력을 구하시오. (10점)
  2. (2) 정격 전압을 인가하고 정격의 80% 토크를 발생할 때, 전동기의 속도를 구하시오. (5점)
  3. (3) 정격 전압을 인가하고 정격의 120% 토크를 발생할 때, 전동기의 속도를 구하시오. (5점)
  4. (4) 전기자회로와 계자회로를 분리하고 계자회로에는 200[V]를 공급한다. 정격의 120% 토크를 발생할 때, 전동기를 2,000[rpm]으로 운전시키기 위해 전기자회로에 인가해야 하는 전압을 구하시오. (10점)

제2문 (20점)

선간전압 480[V]의 3상 유도전동기와 3상 동기전동기를 병렬로 운전하고 있는 공장에 전력을 공급하고 있다. 유도전동기는 지상역률 0.78에서 100[kW]의 유효전력을 소비하고, 동기전동기는 50[kW]의 유효전력을 소비한다. 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
  1. (1) 동기전동기의 역률을 지상 0.85로 조정할 경우, 이 공장으로 공급하는 전류를 구하시오. (10점)
  2. (2) 동일한 유효전력 조건에서 이 공장으로 공급되는 전류의 최솟값과 이때의 동기전동기의 역률을 구하시오. (10점)

제3문 (15점)

그림과 같은 3상 전파 정류회로에서 3상 전원의 상전압은 실횻값이 220[V], 주파수가 60[Hz]이고, 부하저항은 10[Ω]일 때, 다음 물음에 답하시오. (단, 정류회로에 사용된 다이오드는 손실이 없는 이상적인 소자이다) (총 15점)
[그림]
  1. (1) 출력전압 v_{{o}}와 출력전류 i_{{o}}의 평균값을 구하시오. (5점)
  2. (2) 다이오드 D_{1}에 흐르는 전류 i_{{1}}의 평균값을 구하시오. (5점)
  3. (3) 다이오드 D_{1}에 가해지는 역전압의 최댓값을 구하시오. (5점)

제4문 (10점)

정격 전압 220[V], 정격 출력 2.2[kW], 4극 3상 농형유도전동기에 구속시험을 시행하여, 1차전압 43[V]를 인가할 때 1차전류 9[A], 1차입력 340[W]의 결과를 얻었다. 다음 물음에 답하시오. (총 10점)
  1. (1) 구속조건에서 정격 전압을 인가할 때, 1차전류를 구하시오. (5점)
  2. (2) 구속조건에서 정격 전압을 인가할 때, 1차입력을 구하시오. (5점)

제5문 (25점)

100[kVA], 3,200/200[V]인 단상변압기의 백분율저항강하가 2.5[%]이고, 최대 전압변동률은 부하 역률 0.5에서 발생한다. 다음 물음에 답하시오. (총 25점)
  1. (1) 전부하동손을 구하시오. (10점)
  2. (2) 백분율리액턴스강하를 구하시오. (5점)
  3. (3) 단락시험에서 정격 전류를 흐르게 하는 1차전압과 백분율임피던스강하 사이의 관계를 식으로 유도하여 설명하시오. (10점)