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1[7급 국가직 전기기기] 26년 1회차

일정 속도로 운전되는 직류분권발전기의 전기자저항은 0.5 [Ω], 분권계자저항은 50 [Ω]이다. 무부하에서 단자전압은 200 [V]이다. 부하전류가 27 [A]일 때 단자전압은 150 [V]로 측정되었다. 무부하와 비교한 부하운전 시 유기기전력의 감소량[V]은? (단, 전기자반작용 및 브러시 접촉에 의한 전압강하는 무시한다)

해설

무부하와 부하 시 유기기전력을 각각 구하면 감소량은 37 V이다.
무부하:  $I_f = \dfrac{200}{50} = 4\ \mathrm{A}$ ,  $I_a = 4\ \mathrm{A}$ 
 $E_0 = 200 + 4 \times 0.5 = 202\ \mathrm{V}$ 
부하:  $I_f = \dfrac{150}{50} = 3\ \mathrm{A}$ ,  $I_a = 27 + 3 = 30\ \mathrm{A}$ 
 $E = 150 + 30 \times 0.5 = 165\ \mathrm{V}$ 
감소량:  $202 - 165 = 37\ \mathrm{V}$ 
15 V는 부하 시 전기자 저항강하만 계산한 값이다.
단자전압 차 50 V에는 전기자 강하 증가분 13 V가 포함되어 있으므로 그대로 감소량이 아니다.
부하 시 전기자 전류에는 분권 계자전류 3 A를 더해야 한다.

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