개념 한 쪽
권선형 전동기의 제어 문항은 2차 저항제어의 성질이 중심이다 — 구조가 간단하고 조작이 쉬우나 효율·역률이 나쁘고, 최대토크는 저항과 무관하게 일정하다. 여기에 슬립 주파수 전압을 넣는 2차 여자법과 방식 분류가 더해진다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「권선형전동기의 제어 등」의 공개 문제 6개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 저항제어의 특징 | 3 | 장점(간단·조작 용이) 고르기와 옳은 특징 선정 |
| 최대토크 불변 | 1 | 저항 변화시 최대토크의 크기 판정 |
| 여자법·방식 분류 | 2 | 슬립 주파수 전압(2차 여자법)과 유도전동기 제어가 아닌 것(일그너) |
가장 자주 묻는 것은 저항제어의 특징입니다.
2차 저항제어는 회전자(2차) 슬립링에 가변저항을 연결해 토크-속도 특성을 비례추이시켜 속도를 정하는 방법이다 — 저항값 크기로 전동기 속도를 제어하는 기기가 바로 이 저항기다. 장점은 회로 구성이 간단하고 제어조작이 편리해 광범위한 속도제어가 가능하다는 것이고, 단점은 저항에서의 손실로 효율과 역률이 나쁘고 부하에 대한 속도변동률이 크며 장시간 운전시 발열이 크다는 것이다. 회전자 권선을 밖으로 인출할 수 있어야 하므로 권선형에서만 가능하고, 회전자가 도체봉으로 단락된 농형에는 쓸 수 없다.
2차 저항을 바꿔도 최대토크의 크기는 항상 일정하다 — 비례추이로 최대토크가 생기는 점의 슬립만 이동할 뿐이므로, "최대토크가 저항에 비례·반비례한다"는 보기는 모두 오답이다.
2차 여자법은 회전자 회로에 슬립 주파수 성분의 외부 전원을 넣어 슬립을 변화시키는 방식이다 — 크레머 방식·세르비우스 방식이 여기 속하고 효율이 좋아 광범위한 속도제어에 쓰인다. 방식 분류 문항의 함정은 일그너 방식이다 — 이것은 플라이휠을 쓰는 직류전동기의 속도제어이므로 유도전동기의 속도제어가 아니다(2차 저항·2차 여자·1차 주파수 제어·극수변환법이 유도전동기의 방법).
학습목표: 권선형 전동기 2차 측에 접속되는 저항기의 역할을 설명할 수 있다.
저항기 권선형 전동기 2차 측에 접속되어 저항값 크기로 전동기 속도를 제어하는 기기
NCS 학습모듈 1901050109 직류전동기 설계 · 1-3. 직류전동기의 효율적인 기본 설계
정리 — 2차 저항제어: 간단·조작 쉬움(장점) / 효율·역률 나쁨·속도변동 큼·발열(단점) / 최대토크 불변 / 권선형 전용. 2차 여자법: 슬립 주파수 전압 공급(크레머·세르비우스). 제외: 일그너 방식(직류용).
유도전동기의 회전자에 슬립 주파수의 전압을 공급하여 속도를 제어하는 방법은?
정답 ② · 2차 여자법은 권선형 유도전동기의 회전자(2차) 회로에 슬립주파수(sf1)의 전압을 별도로 공급하여 슬립을 변화시켜 속도를 제어하는 방법으로, 효율이 좋아 광범위한 속도제어에 사용된다(예: 크레머 방식, 세르비우스 방식). 2차 저항법은 저항을 삽입해 슬립을 조정하는 방식으로 전압을 공급하지 않는다.
권선형 유도전동기 2차 회로에 슬립주파수 전압을 공급해 속도를 제어하는 방식이 2차 여자법이다.
권선형 유도전동기의 저항제어법의 장점은?
정답 ③ · 2차 저항제어법은 회전자 회로에 가변저항을 삽입해 슬립-토크 특성을 바꾸는 방식으로, 구조가 간단하고 제어조작이 쉬운 것이 장점이다. 다만 부하변동에 대한 속도변동이 크고, 저항손 발생으로 효율과 역률이 나쁘며 장시간 운전 시 발열이 큰 단점이 있다.
2차 저항제어는 회전자 회로에 가변저항을 넣는 단순한 방식이라 구조가 간단하고 제어조작이 쉽다.
권선형 유도전동기에서 2차 저항을 변화시켜서 속도제어를 하는 경우 최대토크는?
정답 ① · 권선형 유도전동기의 2차 저항을 변화시키는 방법(2차 저항제어법)은 비례추이 원리에 의해 최대토크가 발생하는 슬립의 위치만 이동시킬 뿐, 최대토크 자체의 크기는 2차 저항 값과 무관하게 항상 일정하다. 오답 소거: 최대토크가 2차 저항에 비례하거나 슬립에 비례/반비례한다는 설명은 비례추이의 핵심을 잘못 이해한 것이다.
비례추이에 따라 2차 저항은 최대토크 발생 슬립만 이동시키고 최대토크 크기는 항상 일정하다.
전기산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.