아낌없이 주는 나무

제2과목 : 전기기기

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1. 영구자석 또는 전자석 끝부분에 설치한 자성 재료편으로서, 전기자에 대응하여 계자 자속을 공극 부분에 적당히 분포

     시키는 역할을 하는 것은 무엇인가 ?

      ① 자극편              ② 정류자          ③ 공극           ④ 브러시

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[해설] 자극편 : 전기자와 마주 보는 계자극의 부분으로 자속을 분포시키는 역할을 하는 자성재료편이다.

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2. 발전기의 전압변동률을 표시하는 식은 ? (단, Vo : 무부한 전압, Vn : 정격전압)​

[해설] 전압변동률 : 정격 상태에서 정격 전압 Vn, 무부하 전압 Vo 일 때​

3. 동기속도 3,600 rpm, 주파수 60 Hz의 유도전동기의 극수는 ?

   ① 2                ② 4                     ③ 6                  ④ 8

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[해설] 유도전동기의 동기속도

7. 13,200 / 220 변압기에서 1차 전압 6,000 [V] 를 가했을 때 2차 전압은 몇 V인가 ?

   ① 1,000               ② 10                ③ 100                 ④ 1

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[해설] 변압기의 권수비​

8. 변압기의 규약 효율은 ?​

[해설] 규약 효율 : 변압기의 효율은 정격 2차 전압 및 정격 주파수에 대한 출력과 전체 손실이 주어진다.​

9. 일반적으로 사용하는 주상 변압기의 냉각 방식은 ?

   ① 유입 자냉식         ② 유입 풍냉식          ③ 유입 수냉식           ④ 유입 송유식

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[해설] ㉠ 유입 자냉식 (ONAN)

  ⊙ 절연기름을 채운 외함에 변압기 본체를 넣고, 기름의 대류 작용으로 열을 외기 중에 발산시키는 방법이다.

  ⊙ 일반적으로 주상 변압기도 유입 자냉식 냉각 방식이다.

㉡ 유입 풍랭식 (ONAF)

  ⊙ 방열기가 붙은 유입 변압기에 송풍기를 붙여서 강제로 통풍시켜 냉각 효과를 높인 것

  ⊙ 유입 자랭식 보다 용량을 20 ~ 30 % 정도 증가 시킬 수 있으므로, 대형 변압기에 많이 사용되고 있다.

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10. 1차 900 Ω, 2차 100 Ω 인 회로의 임피던스 정합용 변압기의 권수비는 ?

   ① 81                   ② 9                   ③ 3                       ④ 1

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[해설] 임피던스 정합 : 1차와 2차의 임피던스를 같게 하는 것이므로 Z1 = a2Z2 에서

11. 변압기의 결선방식에서 낮은 전압을 높은 전압으로 올릴 때 사용하는 결선방식은 ?

   ① Y-Y결선방식             ② △-△ 결선방식                ③ △-Y 결선방식             ④ Y-△ 결선방식

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[해설] ㉠ △-Y 결선 : 낮은 전압을 높은 전압으로 올릴 때 사용 (1차 변전소의 승압용)

        ㉡ Y-△ 결선 : 높은 전압을 낮은 전압으로 낮추는데 사용 (수전단 강압용)

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12. 다음은 3상 유도 전동기 고정자 권선의 결선도를 나타낸 것이다. 맞는 사항은 어느 것인가 ?

   ① 3상 2극, Y결선            ② 3상 4극, Y결선       ③ 3상 2극, △결선          ④ 3상 4극, △결선

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[해설] ㉠ 3상 : A상, B상, C상

          ㉡ 4극 : 극 번호 1, 2, 3, 4

          ㉢ Y결선 : 독립된 인출선 A, B, C와 성형점 N이 존재

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13. 정지 상태에 있는 3상 유도 전동기의 슬립 값은 ?

   ① 0                 ② 1                   ③ 2                     ④ 3

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[해설] 슬립 (slip) : s

   ㉠ 동기 속도로 회전 (무부하시 ) : N = Ns ∴ S = 0

   ㉡ 정지 상태 (기동시) : N = 0 ∴ s = 1

       ※ 슬립 (slip)​​​

16. 진성반도체를 P형 반도체로 만들기 위하여 첨가하는 것은 ?

   ① 인                 ② 인듐              ③ 비소                   ④ 안티몬

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[해설] N형, P형 반도체의 비교

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17. 단상 전파 정류회로에서 전원이 220 V 이면 부하에 나타나는 전압의 평균값은 약 몇 V 인가 ?

   ① 99               ② 198                 ③ 257.4                   ④ 297

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[해설] Ed ≒ 0.9 V = 0.9 × 220 = 198 V

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18. 다음 그림과 같은 전동기 제어회로에서 전동기 M의 전류 방향으로 올바른 것은 ? (단, 전동기의 역률은 100% 이고,

       사이리스터의 점호각은 0° 라고 본다)

   ① 항상 "A"에서 "B"의 방향                   ② 항상 "B"에서 "A"의 방향

   ③ 입력의 반주기 마다 "A"에서 "B" 의 방향, "B"에서 "A"의 방향

   ④ S1과 S4, S2와 S3의 동작 상태에 따라 "A"에서 "B"의 방향, "B"에서 "A"의 방향

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[해설] 전동기 M의 전류 방향

   ㉠ 교류 입력 정 (+) 반파일 때 : S1, S4 턴 온 (Turn - On)

   ㉡ 교류 입력이 부(-) 반파일 때 : S2, S3 턴 온 (Turn - On)

         ∴ 항상 "A"에서 "B"의 방향으로 흐르게 된다.

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19. SCR 2개를 역병렬로 접속한 그림과 같은 기호의 명칭은 ?

   ① SCR             ② TRIAC               ③ GTO                 ④ UJT

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[해설] 트라이액 (TRIAC : triode AC switch)

   ㉠ 2개의 SCR을 병렬로 접속하고 게이트를 1개로 한 구조로 3단자 소자이다.

   ㉡ 양 방향이므로 교류 전력 제어에 사용된다.

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20. 고장시의 불평형 차 전류가 평형 전류의 어떤 비율 이상으로 되었을 때 동작하는 계전기는 ?

   ① 고전압 계전기           ② 과전류 계전기             ③ 전압 차동 계전기                 ④ 비율 차동 계전기

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[해설] 비율 차동 계전기 (RDFR)

   ㉠ 동작 코일과 억제코일로 되어 있으며, 전류가 일정 비율 이상이 되면 동작한다.

   ㉡ 비율 동작 특성은 25 ~ 30 %, 동작 시한은 0.2 S 정도이다.

   ㉢ 변압기 단락 보호용으로 주로 사용된다.

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[정답] 1. ①    2. ①    3. ①    4. ④    5. ④     6. ④    7. ③     8. ②    9. ①    10. ③    11. ③

            12. ②     13. ②     14. ③     15. ②     16. ②     17. ②     18. ①     19. ②     20. ④

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수하특성(정전류 특성)이란 ?

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수하특성이란 부하(전류)가 증가하면 내부저항이나 전기자 반작용 등으로 이하여 전압강하가 발생하고 전압강하는 전류를 감소시켜 일정한 전류를 유지시켜 주는 현상을 말한다.

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수하특성은 용접기 등에서 주로 사용되는데

아크(arc) 용접의 경우, 용접작업은 저전압의 고전류를 사용하여 용접을 하게 되는데

처음 용접을 할 때는 어느 정도 높은 무부하 전압을 사용하게 되는데

처음 아크(arc)가 발생하게 되면 부하전류가 증가하게 되면서 단자전압이 낮아지게 되는데

이러한 현상을 수하특성이라고 한다.

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수하특성은 영어로 Drooping characteristic 이라고 하는데 여기서 Drooping이란 아래로 처진다는 뜻으로 전류(부하)가 증가하면 전압이 떨어지는 의미로 볼 수 있다.

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수하특성은 정전류 특성이라고도 하는데 용접기에서 수하특성을 갖게 되면 아크(Arc)전압이 다소 변하하여도 용접전류은 극히 작은 변화만 발생하게 되는데 따른 명칭이다.

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수하특성을 갖게 되면 어떠한 요인에 의해 전류가 변화하여도 전류는 즉시 다시 원래의 상태로 돌아오게 되는 특성을 갖게 된다. 따라서 아크(Arc) 용접에서와 같이 일정한 아크용접을 유지하기 위한 중요한 특성중에 하나가 된다.

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위 그림에서 곡선 C, D에서는 전류가 증가하면 전압이 감소함을 볼 수 있다.

곡선 C,D가 수하특성을 보여준다고 하는데 발전기에서 수하특성을 알아 보자

  ① 부하증가 (부하전류 증가 : 부하는 병렬로 연결하므로)

  ② 부하전류 증가 : 발전기 전기자 반작용 증가 (반대 자속 증가)

  ③ 전기자 반작용 증가 : 전체 자속 감소

  ④ 전체 자속 감소 : 유기 기전력 감소

  ⑤ 기전력 감소 : 단자전압 감소

  ⑥ 단자전압 감소 : 부하전류 감소

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이를 건전지를 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

위 그림에서 건전지에서 부하하나에 연결하면 전류가 작게 흐르다가 부하 2개를 병렬로 연결하면 전류가 2배로 흐르게 되고 전류가 많이 흐르게 되면 내부저항에 의해 전압강하가 많아지게 되어 단자 전압은 낮아지게 된다.

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