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380V, 60Hz, 4극, 10kW인 3상 유도전동기의 전부하 슬립이… | [전기기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 22년 2회차
380V, 60Hz, 4극, 10kW인 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 4%이다. 전원 전압을 10% 낮추는 경우 전부하 슬립은 약 몇 % 인가?
1
3.3
2
3.6
3
4.4
4
4.9
해설

유도전동기의 토크는 TsV2r2r22+(sx2)2T\propto\dfrac{sV^2r_2}{r_2^2+(sx_2)^2} 이고, 슬립이 작아 sx2r2sx_2\ll r_2 인 정상 운전 영역에서는 TsV2T\propto sV^2 로 근사된다. 토크가 전압의 제곱에 비례한다는 것이 핵심이다.
부하가 그대로여서 필요한 토크가 변하지 않으므로 s1V12=s2V22s_1V_1^2=s_2V_2^2 이고
s2=s1(V1V2)2=0.04×(10.9)2=0.040.81=0.0494s_2=s_1\left(\dfrac{V_1}{V_2}\right)^2=0.04\times\left(\dfrac{1}{0.9}\right)^2=\dfrac{0.04}{0.81}=0.0494
약 4.9 % 이다. 전압을 10 % 낮추면 같은 토크를 내기 위해 슬립이 커지고 회전속도가 떨어진다.
슬립이 전압에 반비례한다고 보면 4.4 % 가 나오는데, 제곱에 반비례한다는 점을 놓친 결과다.

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