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개념 한 쪽

전기산업기사 제어기기의 구조 및 원리 — 직류기 부품·회전계자형·약계자 강전기자·초동기 전동기

구조 문항은 기기별 부품 목록과 형식 판정이 반반 — 직류기에서 변압기 용어(내철형 철심)를 골라 내고, 동기발전기의 회전계자형 채택 이유와 교류 단상 직권전동기의 약계자 강전기자 설계를 묻는다.

2026-10-20 기준 · 전기산업기사 대시보드

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시험에 이렇게 나온다

출제기준 단원 「구조」의 공개 문제 8개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.

묻는 꼴문제 수무엇을 묻나
직류기 부품 판정2직류기(발전기) 구조가 아닌 것(내철형 철심) 고르기
회전계자형·동기기 구조3채택 이유의 오답(파형 개선)·회전계자형 발전기·동기전동기와 같은 구조(동기발전기)
단상 직권 설계1역률·정류 개선 설계(약계자 강전기자형) 판정
특수기·변환기 구조2초동기전동기(2중 베어링)와 주파수변환기의 틀린 설명

가장 자주 묻는 것은 회전계자형·동기기 구조입니다.

뜻

직류기의 구성은 계자 권선, 전기자 권선, 전기자 철심, 정류자, 브러시다 — "내철형(외철형) 철심"은 변압기 철심의 배치 분류 용어일 뿐 직류기(직류발전기 포함)의 부품이 아니므로 "구조가 아닌 것"의 답이 된다.

동기발전기는 회전계자형이 표준이다 — 계자가 저전압·소용량 직류이라 회전시켜도 구조가 간단하고, 대전류가 흐르는 전기자를 고정자에 두면 고전압·대전류 인출과 절연이 쉬우며, 계자극 쪽이 기계적으로 튼튼하기 때문이다. "기전력의 파형을 개선한다"는 채택 이유가 아니다 — 파형 개선은 분포권·단절권 같은 권선법의 몫이다. 동기전동기는 이 동기발전기와 거의 같은 구조(회전자에 계자, 고정자에 전기자)라 가역으로 쓸 수 있다. 초동기전동기는 여기에 2중 베어링을 넣어 전기자 부분도 회전할 수 있게 해 중부하에서도 기동을 가능하게 만든 특수형이다.

교류 단상 직권전동기(정류자전동기)는 역률 저하와 정류 불량이 과제라 — 리액턴스 강하를 줄이는 약계자 강전기자형으로 설계한다. 계자를 약하게 하면 전기자 반작용은 상대적으로 커지지만, 역률·정류 개선의 이득이 더 크다. 자로를 성층철심으로 만드는 것은 와전류 대책이지 역률 개선이 아니다.

정류자형 주파수 변환기는 회전변류기와 비슷하다 — 회전자에 정류자와 3개의 슬립링이 있고, 소용량은 고정자 없이 회전자만으로 가장 간단하며, 자기저항을 줄이려 권선 없는 성층철심 고정자를 두는 것도 있다. 다만 용량이 큰 기기에서 회전자에 보상권선·보극권선을 설치해 정류를 개선한다는 설명은 이 기기의 구조가 아니다.

공식 교재로 짚기

학습목표: 직류전동기의 고정자·회전자 구성과 주요 부품을 설명할 수 있다.

직류전동기는 크게 철심, 권선, 정류자 등으로 구성된다.

NCS 학습모듈 1901050109 직류전동기 설계 · 1-1. 직류전동기의 기본 구조와 최적 설계

예제

정리 — 직류기: 계자·전기자 권선·전기자 철심·정류자·브러시(내철형 ✗) / 동기발전기: 회전계자형(전기자 고정 = 절연·인출 유리) / 단상 직권: 약계자 강전기자 / 주파수 변환기: 회전자 = 정류자 + 슬립링 3개.

대표 기출 3문항

직류기의 구조가 아닌 것은?

  1. 계자 권선
  2. 전기자 권선
  3. 내철형 철심
  4. 전기자 철심
정답과 해설 보기

정답 ③ · 직류기의 주요 구조는 계자(계자권선·자극), 전기자(전기자권선·전기자철심), 정류자, 브러시입니다. "내철형/외철형 철심"은 변압기 철심의 구조 분류 용어이지 직류기의 구성요소가 아니다.

내철형·외철형 철심은 변압기 철심 구조 분류 용어이므로 직류기의 구조가 아니다.

동기발전기에 회전계자형을 사용하는 이유로 틀린 것은?

  1. 기전력의 파형을 개선한다.
  2. 계자가 회전자이지만 저전압 소용량의 직류이므로 구조가 간단하다.
  3. 전기자가 고정자이므로 고전압 대전류용에 좋고 절연이 쉽다.
  4. 전기자보다 계자극을 회전자로 하는 것이 기계적으로 튼튼하다.
정답과 해설 보기

정답 ① · 회전계자형을 쓰는 이유는 ②전기자보다 계자가 저전압·소용량 직류라 구조가 간단, ③전기자를 고정자로 하면 고전압·대전류 인출과 절연이 쉬움, ④계자극(회전자)이 전기자보다 기계적으로 튼튼하기 때문이다. 반면 "기전력 파형 개선"은 회전계자형 채택과 무관하며, 이는 분포권·단절권 등 권선법으로 얻어지는 효과이다.

회전계자형 이유는 계자(저압 소용량) 회전·전기자(고압 대전류) 고정이지 파형 개선이 아니다.

교류 단상 직권전동기의 구조를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 역률 및 정류개선을 위해 약계자 강전기자형으로 한다.
  2. 전기자 반작용을 줄이기 위해 약계자 강전기자형으로 한다.
  3. 정류개선을 위해 강계자 약전기자형으로 한다.
  4. 역률개선을 위해 고정자와 회전자의 자로를 성층철심으로 한다.
정답과 해설 보기

정답 ① · 교류 단상 직권전동기는 역률 저하와 정류 불량이 큰 문제인데, 이를 개선하기 위해 계자 자속을 약하게(약계자), 전기자 기자력을 강하게(강전기자) 설계한다. 계자를 약하게 하면 전기자 반작용이 상대적으로 커지는 단점이 있으나, 리액턴스 강하를 줄여 역률과 정류를 개선하는 효과가 더 크다.

교류 단상 직권전동기는 역률·정류 개선을 위해 약계자 강전기자형으로 설계한다.

자주 묻는 물음

직류기의 구조에서 골라 내야 할 것은?
내철형(외철형) 철심입니다. 변압기 철심의 분류 용어로, 직류기의 계자·전기자·정류자·브러시와는 무관합니다.
동기발전기가 회전계자형인 이유가 아닌 것은?
"기전력의 파형을 개선한다"입니다. 파형은 분포권·단절권 등 권선법이 개선합니다.
교류 단상 직권전동기의 설계 방향은?
약계자 강전기자형입니다. 리액턴스 강하를 줄여 역률과 정류를 개선합니다.
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