18-150[Hz] 계통에 맞추어 제작된 3상 유도전동기를 인가 전압은… | 2018년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) 5/6배로 감소한다.

(2) 5/6배로 감소한다.

(3) 6/5배로 증가한다.

[해설]

전압을 바꾸지 않고 주파수만 올리면 철심의 자속이 줄어든다. 유도 기전력이 $E=4.44\,f\,N\,\phi_m$ 이므로 E가 일정하면 $\phi_m\propto\dfrac{1}{f}$ 이다.

(1) 무부하 전류 — 무부하 전류는 대부분 자속을 만드는 여자 전류이므로 자속에 비례한다.

$\dfrac{I_{0}'}{I_{0}}=\dfrac{f_1}{f_2}=\dfrac{50}{60}=\dfrac{5}{6}$ → 5/6배로 감소

(2) 온도 상승 — 자속이 줄면 철손(히스테리시스손·와전류손)이 줄고, 손실이 줄면 온도 상승도 함께 낮아진다. 교재에서 다루는 근사 관계는 주파수에 반비례한다.

$\dfrac{t'}{t}=\dfrac{f_1}{f_2}=\dfrac{50}{60}=\dfrac{5}{6}$ → 5/6배로 감소

(3) 회전 속도 — 동기속도 $N_s=\dfrac{120f}{p}$ 는 주파수에 정비례한다.

$\dfrac{N'}{N}=\dfrac{f_2}{f_1}=\dfrac{60}{50}=\dfrac{6}{5}=1.2$ → 6/5배로 증가

주파수를 낮추는 반대 상황(60[Hz]용 전동기를 50[Hz]에서 운전)이라면 배율이 그대로 뒤집혀 무부하 전류와 온도 상승은 6/5배로 커지고 속도는 5/6배로 느려진다. 자속이 커지므로 자기 포화와 과열에 특히 주의해야 한다.