동기전동기의 전기자반작용에서 전기자전류가 앞서는 경우 어떤 작용이 일어나는가?
- 증자작용
- 감자작용
- 횡축반작용
- 교차자화작용
정답과 해설 보기
정답 ② · 정답은 ②번이다. 동기전동기의 전기자반작용은 발전기와 반대로 해석한다.
동기전동기는 발전기와 반대로, 진상전류(전류가 앞섬)는 감자작용, 지상전류는 증자작용을 한다.
개념 한 쪽
전기산업기사 자화작용(전기자반작용) — 증자·감자·교차자화·발전기와 전동기 반대
증자작용은 계자 자속을 강화하고, 감자작용은 약화시키며, 교차자화(횡축 반)작용은 자속을 비스듬히 밀어낸다. 어느 작용이 일어나는지는 전류가 기전력보다 90° 앞서는지(진상) 뒤지는지(지상)로 정해지고, 동기전동기는 동기발전기와 해석이 정반대다. 이 두 갈래 — 발전기 기준표와 전동기 뒤집기 — 만 외우면 전부 즉답이다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「자화작용」의 공개 문제 6개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 전동기 진상 전류 | 3 | 전동기 = 발전기의 반대 → 감자작용 판정 |
| 발전기 지상 전류 | 1 | 90° 뒤진 전류의 감자작용 판정 |
| 부하 성질별 작용 | 2 | 동상·진상·지상·임의 위상의 작용 고르기·틀린 것 |
가장 자주 묻는 것은 전동기 진상 전류입니다.
뜻
동기발전기를 기준으로 정리한다. 부하 역률 cosθ ≒ 1(전압과 전류가 동상)일 때는 자속을 비스듬히 미는 교차자화작용, 전류가 기전력보다 90° 뒤지는 지상(진지한 유도성 부하)일 때는 계자 자속을 약화시키는 감자작용, 90° 앞서는 진상(용량성 부하)일 때는 계자 자속을 강화하는 증자작용이 일어난다. 전류가 임의의 각 φ만큼 뒤지는 보통의 지상 부하에서는 감자작용과 교차자화작용이 함께 나타난다 — 「뒤질 때 증자작용」은 오답 보기의 단골이다.
동기전동기는 발전기와 해석이 반대다. 전동기에 진상 전류(기전력보다 90° 앞선 전류)가 흐르면 감자작용, 지상 전류(90° 뒤진 전류)가 흐르면 증자작용이 나타난다. 발전기의 표를 그대로 쓰다가 틀리는 것이 이 파트 최대의 함정이고, 「동기전동기의 진상 전류에 의한 전기자 반작용」의 답은 감자작용으로 굳어져 있다.
전기자 기전력에 대한 전류의 위상을 먼저 묻고(앞섬·뒤짐·동상), 다음으로 기계가 발전기인지 전동기인지를 확인한다. 이 순서만 지키면 증자·감자·교차자화(횡축 반작용)·편자작용 같은 보기에서 답이 하나로 좁아진다.
예제
① 발전기 + 지상(90° 뒤짐) → 감자작용. ② 발전기 + 진상(90° 앞섬) → 증자작용. ③ 발전기 + 동상(cosθ≒1) → 교차자화작용. ④ 전동기는 뒤집는다 — 진상 → 감자작용, 지상 → 증자작용.
대표 기출 3문항
3상 교류발전기의 기전력에 대하여 π/2[rad] 뒤진 전기자 전류가 흐르면 전기자 반작용은?
- 증자작용을 한다.
- 감자작용을 한다.
- 횡축 반작용을 한다.
- 교차 자화작용을 한다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 전기자 반작용은 전류와 기전력의 위상차에 따라 달라진다. 기전력보다 π/2(90°) 뒤진(지상) 전류가 흐르면 전기자 반작용은 계자자속을 약화시키는 감자작용을 한다.
기전력보다 π/2 뒤진(지상) 전류의 전기자 반작용은 자속을 약화하는 감자작용이다.
3상 동기 발전기의 전기자 반작용은 부하의 성질에 따라 다르다. 잘못 설명한 것은?
- COSθ≒1 일 때 즉 전압, 전류가 동상일 때는 실제적으로 교차자화작용을 한다.
- COSθ≒0 일 때 즉 전류가 전압보다 90°뒤질 때는 감자작용을 한다.
- COSθ≒0 일 때 즉 전류가 전압보다 90°앞설 때 증자작용을 한다.
- 가 0과 1 사이일 때, 즉 전류가 전압보다 만큼 뒤질 때 증자작용을 한다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 동기발전기의 전기자 반작용은 부하 역률에 따라 ①(동상)일 때: 교차자화작용, ②전류가 전압보다 뒤질 때(순수 지상): 감자작용, ③전류가 전압보다 앞설 때(순수 진상): 증자작용으로 나타난다. 전류가 전압보다 임의의 각 만큼 "뒤질" 때는 감자작용과 교차자화작용이 혼재하는 것이지 증자작용이 아니다(증자작용은 진상 전류에서 나타남).
동기발전기 전기자 반작용: 동상은 교차자화, 전류가 뒤지면 감자, 앞서면 증자 작용을 한다.
자주 묻는 물음
- 동기발전기에서 감자작용이 일어나는 조건은?
- 전류가 기전력보다 90° 뒤지는 지상 부하일 때입니다. 90° 앞서는 진상 부하에서는 증자작용, 동상 부하에서는 교차자화작용을 합니다.
- 동기전동기의 진상 전류가 만드는 전기자 반작용은?
- 감자작용입니다. 전동기는 발전기와 반대로 해석하여 진상 전류에서 감자작용, 지상 전류에서 증자작용이 나타납니다.
- cosθ≒1인 부하에서의 전기자 반작용은?
- 교차자화작용(횡축 반작용)입니다. 자속의 크기보다 방향을 비스듬히 밀어내는 쪽으로 작용합니다.
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