행정안전부 시험출제과장

계산기 사용가능 여부 가능

전기기기 ² ₂

제 3 문. <그림 1>은 영구자석과 공극이 있는 자기회로이며, <그림 2>는 <그림 1>의 빗금 친 부분의 알니코(Alnico) 영구자석의 감자곡선이다. 공극의 단면적

A

g＝ 2.5 [cm²], 공극 길이

l

g＝ 0.4 [cm]일 때, 다음 물음에 답하시오. (총 20점)

영구 자석 연철

l

g

l

m

－50 0

0.10.2 0.30.4 0.50.6 0.70.8 0.91.0 1.1 1.2

B

r

H

^[kA/m] －40 －30 －20 －10

B

[T]

<그림 1> 영구자석 자기회로 <그림2> 알니코(Alnico) 영구자석 감자 곡선 1) 공극 자속 밀도

B

g＝ 0.8 [T]로 유지하기 위한 영구자석의 길이와 단면적을

구하시오. (10점)

(단, 영구자석의 감자곡선 상 동작점은 최대 에너지적이 발생하는

B

m＝0.95 [T],

H

m＝ －42 [kA/m], 공기의 투자율

μ

_{0＝ 4π × 10}^－7[H/m], 연철의 투자율은 무한대로 가정하며 누설자속과 프린징자속은 무시한다)

2) 투자율이 무한대인 연철 편(keeper)을 <그림1>의 공극에 완전히 끼워 넣을 때의 영구자석 자속밀도를 구하시오. (10점)

(단, 알니코 자석의 리코일(recoil) 투자율은

μ

_{rec＝ 4}

μ

_0이다)

제 4 문. 다음 그림은 자여식 직류분권발전기에 대한 등가회로이다. 다음 물음에 답하시오.

(총 30점)

부

E

A 하

＋ ＋

＋

－

－ －

R

A

I

A

I

L

I

F

R

F

V

T

L

F

1) 무부하 시 자기여자를 통해 전압이 확립되는 과정을 설명하시오. (10점) 2) 기동할 때 전압 확립 과정에서 제대로 발전되지 않는 경우에 대하여 설명하시오.

(10점)

3) 20 [kW], 200 [V] 직류분권발전기의 전기자권선저항이 0.5 [Ω]이고, 계자권선 저항은 20 [Ω]이다. 정격부하가 연결된 경우 발전기의 유기 기전력[V]을 구하시오.

(10점)

(단, 전기자반작용과 브러시접촉저항에 의한 전압강하는 무시한다)

행정안전부 시험출제과장

계산기 사용가능 여부 가능

전기기기 ¹ ₂

전기기기

2010년 시행 행정고등고시(기술직) 제2차시험

응시번호 : 성명 :

제 1 문. 유도전동기의 손실과 효율에 대하여 다음 물음에 답하시오. (총 20점) 1) 유도전동기에서 손실과 전력의 흐름도를 그리고 설명하시오. (10점)

2) 유도전동기의 효율 향상을 위하여 유도전동기 설계 시 손실을 저감시킬 수 있는 방안을 제시하시오. (10점)

제 2 문. 다음 그림은 3상, 380 [V], 60 [Hz], 4극, 1,710 [rpm]으로 회전하는 권선형 유도전동기의 IEEE 추천 등가회로도이다. 한 상당 상수(parameter)가

R

¹＝0.3 [Ω],

R

²' ＝0.2 [Ω],

X

¹＝0.6 [Ω],

X

²' ＝0.6 [Ω],

X

^m＝50 [Ω]이고, 전동기의 회전 손실은 500 [W]이다. 회전자의 단자가 단락 되었을 때, 다음 물음에 답하시오. (총 30점)

공극

R

2'/s

R

1

X

1

X

2'

V

¹

X

m

1) 등가회로도를 보고

V

1,

R

1,

X

1,

X

m을 테브난 등가회로로 바꾸고, 테브난 등가 회로의 각 요소들의 값을 구하시오. (10점)

2) 유도전동기의 전부하 임피던스, 전부하 전류 및 입력전력을 구하시오. (10점) 3) 1)에서 구한 테브난 등가회로를 이용하여 전부하 토크 및 공극 전력을 구하시오.

(10점)