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3상 전원전압 220V를 3상 반파정류회로의 각 상에 SCR을 사용하여… | [전기기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 22년 2회차
3상 전원전압 220V를 3상 반파정류회로의 각 상에 SCR을 사용하여 정류제어 할 때 위상각을 60°로 하면 순 저항부하에서 얻을 수 있는 출력전압 평균값은 약 몇 V 인가?
1
128.65
2
148.55
3
257.3
4
297.1
해설

3상 반파 위상제어에서 각 상은 상전압이 다른 상을 앞지르는 ωt=30∘\omega t=30^\circ 부터 도통할 수 있으므로 점호는 30∘+α30^\circ+\alpha 에서 시작한다. 순저항부하는 전압이 0 이 되면 전류도 곧바로 끊기므로, α>30∘\alpha>30^\circ 이면 상전압이 0 이 되는 180∘180^\circ 에서 도통이 끝나는 불연속 모드가 된다.
이 구간을 한 주기(3상이므로 2π/32\pi/3 마다 반복)에 대해 평균하면
Ed=32π∫30∘+α180∘Emsin⁡θ dθ=3Em2π[1+cos⁡(30∘+α)]E_d=\dfrac{3}{2\pi}\int_{30^\circ+\alpha}^{180^\circ}E_m\sin\theta\,d\theta=\dfrac{3E_m}{2\pi}\left[1+\cos(30^\circ+\alpha)\right]
α=60∘\alpha=60^\circ 이므로 cos⁡(30∘+60∘)=cos⁡90∘=0\cos(30^\circ+60^\circ)=\cos90^\circ=0 이고, Em=2×220=311.1E_m=\sqrt{2}\times220=311.1 V 이므로
Ed=3×311.12π=933.46.283≈148.55E_d=\dfrac{3\times311.1}{2\pi}=\dfrac{933.4}{6.283}\approx148.55 V
연속 도통일 때 쓰는 Ed=1.17Ecos⁡αE_d=1.17E\cos\alpha 를 그대로 넣으면 128.7 V 가 나오는데, α>30∘\alpha>30^\circ 인 저항부하에서는 적용 범위를 벗어난 식이다.

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