[9급 서울시 전기기기] 18년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

1차측 권선이 50회, 전압 444[V], 주파수 50[Hz], 정격용량이 50[kVA]인 변압기가 정현파 전원에 연결되어 있다. 철심에서 교번하는 정현파 자속의 최댓값은?

0.03Wb

0.04Wb

0.05Wb

0.06Wb

직류 분권발전기의 전기자저항이 0.2[Ω], 계자저항이 50[Ω], 전기자전류가 50[A], 유도기전력이 210[V]일 때 부하출력은?

8.6kW

9.2kW

9.8kW

10.4kW

농형 유도전동기와 권선형 유도전동기에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

권선형 유도전동기는 소형 및 중형에 널리 사용된다.

농형 유도전동기는 취급이 쉽고 효율이 좋다.

농형 유도전동기는 구조가 간단하다.

권선형 유도전동기는 속도 조절이 용이하다.

극수가 8극이고 회전수가 900[rpm]인 동기발전기와 병렬 운전하는 동기발전기의 극수가 12극이라면 회전수는?

400rpm

500rpm

600rpm

700rpm

60[Hz], 6극, 15[kW]인 3상 유도전동기가 1,080[rpm]으로 회전할 때, 회전자 효율은? (단, 기계손은 무시한다.)

80%

85%

90%

95%

3상권선에 의한 회전자계의 고조파성분 중 제7고조파에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

기본파와 반대 방향으로 7배의 속도로 회전한다.

기본파와 같은 방향으로 7배의 속도로 회전한다.

기본파와 반대 방향으로 1/7배의 속도로 회전한다.

기본파와 같은 방향으로 1/7배의 속도로 회전한다.

<보기>와 같이 DC-DC 컨버터의 듀티비가 $D$일 때, 출력전압은? (단, 인덕터 전류는 일정하며, 커패시터의 값은 출력전압의 리플을 무시할 수 있을 정도로 크다고 가정한다.)
<보기>

$V_o = DV_i$

$V_o = \frac{1}{1-D}V_i$

$V_o = \frac{D}{1-D}V_i$

$V_o = \frac{1}{D}V_i$

△결선 변압기 중 단상 변압기 1개가 고장나 V결선으로 운전되고 있다. 이때 V결선된 변압기의 이용률과 △결선 변압기에 대한 V결선 변압기의 2차 출력비는? (단, 부하에 의한 역률은 1이다.)
변압기 이용률, 2차 출력비

$\frac{\sqrt{3}}{2}$, $\frac{1}{\sqrt{3}}$

$\frac{1}{\sqrt{3}}$, $\frac{\sqrt{3}}{2}$

$\sqrt{\frac{2}{3}}$, $\frac{1}{\sqrt{3}}$

$\frac{\sqrt{3}}{2}$, $\sqrt{\frac{2}{3}}$

동기발전기 출력이 400[kVA]이고 발전기의 운전용 원동기의 입력이 500[kW]인 경우 동기발전기의 효율은? (단, 동기발전기의 역률은 0.9이며, 원동기의 효율은 0.8이다.)

0.72

0.81

0.90

0.92

계기용 변성기에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

계기용 변성기는 고전압이나 대전류를 측정하기 위하여 1차 권선과 2차 권선의 임피던스 강하를 최대한 높여야 한다.

계기용 변성기는 변압비와 변류비를 정확하게 하기 위하여 철심재료의 투자율이 큰 강판을 사용해 여자전류를 적게 한다.

계기용 변성기 중 P.T는 1차측을 측정하려는 회로에 병렬로 접속하고 2차측을 단락하여 피측정회로의 전압을 측정한다.

계기용 변성기 중 C.T는 1차측을 측정하려는 회로에 직렬로 접속하고 2차측을 개방하여 피측정회로의 전류를 측정한다.

직류발전기의 전기자반작용에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? (단, 무부하 시의 중성축을 기하학적 중성축이라 한다.)

전기자반작용 자속은 기하학적 중성축을 회전방향으로 이동시키고 부하전류가 증가함에 따라 이동각도가 증가한다.

전기자반작용에 의하여 기하학적 중성축에 위치한 브러시에 불꽃이 발생한다.

전기자반작용에 의하여 공극자속이 감소하기 때문에 유도기전력이 감소한다.

전기자반작용에 의한 기자력과 같은 크기로 전기적으로 90° 위상이 되도록 보상권선의 기자력을 만들면 전기자반작용은 상쇄된다.

3상 12극 동기발전기의 총 슬롯수가 72개일 때, 권선의 기본파에 대한 분포권계수는? (단, $\sin\frac{\pi}{12}$=0.26, $\sin\frac{\pi}{6}$=0.5이다.)

0.86

0.90

0.96

1.00

4극, 800[W], 220[V], 60[Hz], 1,530[rpm]의 정격을 갖는 3상 유도전동기가 축에 연결된 부하에 정격출력을 전달하고 있다. 이때 공극을 통하여 회전자에 전달되는 2차측 입력은? (단, 전동기의 풍손과 마찰손 합은 50[W]이며, 2차 철손과 표유부하손은 무시한다.)

950W

1,000W

1,050W

1,100W

<보기>와 같이 돌극형 회전기기에서 회전자가 1회전 하였을 때 코일의 상호인덕턴스 변화는? (단, 그림의 회전자 위치에서 회전을 시작한다.)
<보기>

[그림]

[그림]

[그림]

[그림]

<보기>는 계자저항 2.5[Ω], 전기자저항 5[Ω]의 직류 분권발전기의 무부하 특성곡선에서 전압확립 과정을 나타낸다. 초기 전기자의 잔류자속에 의한 유도기전력 $E_r$이 15[V]라면, 그림에서의 계자전류 $I_{f2}$는? (단, 계자의 턴수는 100턴, 계자전류 $I_{f1}$에 의한 계자자속 시간변화율은 0.075[Wb/sec]이다.)
<보기>

2.1A

2.5A

3.0A

4.0A

<보기>는 3상 4극 60[Hz] 유도전동기의 1상에 대한 등가회로이다. 2차 저항 $r_2$는 0.02[Ω], 2차 리액턴스 $x_2$는 0.1[Ω]이고 회전자의 회전속도가 1,710[rpm]일 때, 등가부하저항 $R_L'$은? (단, 권선비 $\alpha$=4, 상수비 $\beta$=1이다.)
<보기>

0.38Ω

1.52Ω

5.12Ω

6.08Ω

변압기의 결선방법 중 △-△결선의 특징으로 가장 옳지 않은 것은?

고장 시 V-V 결선으로 송전을 지속할 수 있다.

상에는 제3고조파 전류를 순환하여 정현파 기전력을 유도한다.

중성점을 접지할 수 없다.

고전압 계통의 송전선로에 유리하다.

<보기>는 4극, 정격 200[V], 60[Hz]인 3상 유도전동기의 원선도이다. 이 전동기가 P점에서 운전 중일 때 슬립과 동기와트 각각의 값은? (단, $\overline{Pa}$=80mm, $\overline{ab}$=20mm, $\overline{bc}$=12mm, $\overline{cd}$=18mm이며, 전류척도 1A는 10mm이다.)
<보기>

0.2, $2\sqrt{3}$kW

0.02, $20\sqrt{3}$kW

0.02, $2\sqrt{3}$kW

0.2, $20\sqrt{3}$kW

3상 4극, 380[V], 50[Hz]인 유도전동기가 정격속도의 90[%]로 운전할 때 동기속도는?

1,350rpm

1,400rpm

1,450rpm

1,500rpm

<보기>의 설명에 해당되는 전동기는?
<보기>
이 전동기는 3상 중 1상만 통전되는 방식을 사용하고, 영구자석을 사용하지 않는 간단한 돌극 회전자 구조를 가지고 있다. 회전 시 토크리플이 크고 진동 및 소음이 크다는 단점이 있다.

스위치드 릴럭턴스 전동기(Switched Reluctance Motor)

동기형 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor)

브러시리스 직류 전동기(Brushless DC Motor)

단상 유도전동기(Single Phase Induction Motor)