자기회로 한쪽에 일부러 틈을 두어 누설자속이 많이 지나가도록 만든 변압… | [전기기사 필기] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[전기기사 필기] 23년 1회차
자기회로 한쪽에 일부러 틈을 두어 누설자속이 많이 지나가도록 만든 변압기가 있다. 2차 쪽 부하가 무거워질 때 이 변압기가 보이는 거동과, 그 성질이 요긴하게 쓰이는 곳을 바르게 묶은 것은?
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2차 단자전압이 부하와 상관없이 거의 한 값으로 버틴다 — 배전용 주상변압기
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여자전류가 작아져 역률이 크게 좋아진다 — 역률 개선용 콘덴서 설비
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권선 임피던스가 작아져 단락전류가 크게 늘어난다 — 시험용 대전류 전원
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리액턴스에 생기는 강하가 커져 2차 전류가 거의 한 값에 묶인다 — 아크 용접기
해설
보통의 변압기는 1차와 2차가 같은 자속을 되도록 빠짐없이 나누어 쓰도록 만든다. 반대로 자기회로에 틈을 내면 한쪽 권선만 지나고 건너편으로 넘어가지 못하는 자속이 늘어난다. 회로로 옮겨 보면 직렬 리액턴스가 유난히 큰 변압기가 되는 셈이다.
이런 기기는 부하전류가 늘수록 만큼의 강하가 급히 커져 2차 단자전압을 스스로 끌어내린다. 전압이 주저앉으니 전류는 더 늘지 못하고, 결국 부하 임피던스가 크게 달라져도 2차 전류는 좁은 범위에 머문다. 이 성질을 수하특성이라 부르며, 아크가 붙었다 끊겼다 하며 부하가 요동치는 용접기에 꼭 맞는다. 그래서 ④가 옳다.
①은 배전용 변압기가 노리는 성질로 누설분을 되도록 줄여야 얻어지니 정반대다. ②의 역률은 오히려 나빠진다. 리액턴스가 커진 만큼 무효분이 늘기 때문이다. ③도 임피던스가 큰 기기의 성질과 어긋나며, 이런 변압기는 단락전류가 작아 사고 때 오히려 견디기 좋다.
같은 구실을 다른 방법으로 얻으려면 직렬 리액터를 달거나 인버터로 전류를 직접 붙든다. 요즘 용접기는 인버터식이 많지만, 자기누설을 키워 수하특성을 만든다는 원리가 이 문제의 핵심이다. 네온관용 변압기나 방전등 안정기도 같은 이치로 만든다.
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