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1[승강기기사 필기] 22년 2회차
3상 불평형 회로가 있다. 각상 전압이 Va = 220(V), Vb = 220∠-140°(V), Vc = 220∠100°(V) 일 때 정상분전압 V1은 약 몇 V 인가?
1
197.31∠13.06°
2
197.31∠-13.36°
3
217.03∠13.06°
4
217.03∠-13.36°
해설

정상분(positive sequence) 전압은 대칭좌표 변환으로 구하며, 정상분전압은 약 217.03∠-13.36° V이다.

V1=13(Va+aVb+a2Vc)V_1 = \frac{1}{3}(V_a + aV_b + a^2V_c)에서 a=ej120°a = e^{j120°}이다.
먼저 각 항을 계산하면: Va=220∠0°V_a = 220\angle 0°, aVb=ej120°×220∠(−140°)=220∠(−20°)aV_b = e^{j120°} \times 220\angle(-140°) = 220\angle(-20°), a2Vc=ej240°×220∠100°=220∠340°a^2V_c = e^{j240°} \times 220\angle 100° = 220\angle 340°이다.
직교좌표로 변환하면 Va=220+j0V_a = 220 + j0, aVb=220(cos⁡(−20°)+jsin⁡(−20°))=206.65−j75.21aV_b = 220(\cos(-20°) + j\sin(-20°)) = 206.65 - j75.21, a2Vc=220(cos⁡340°+jsin⁡340°)=206.65−j75.21a^2V_c = 220(\cos 340° + j\sin 340°) = 206.65 - j75.21이다.

합산하면 Va+aVb+a2Vc=633.30−j150.42V_a + aV_b + a^2V_c = 633.30 - j150.42이고, 3으로 나누면 V1=211.1−j50.14V_1 = 211.1 - j50.14이다.
크기는 ∣V1∣=211.12+50.142=44563.21+2514.01=47077.22≈217.03 V|V_1| = \sqrt{211.1^2 + 50.14^2} = \sqrt{44563.21 + 2514.01} = \sqrt{47077.22} \approx 217.03\text{ V}이고,
위상은 ϕ=arctan⁡(−50.14211.1)=arctan⁡(−0.2375)≈−13.36°\phi = \arctan\left(\frac{-50.14}{211.1}\right) = \arctan(-0.2375) \approx -13.36°이다.

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