전기기능사 필기 · 전기기기 과목
전기기능사 유도전동기 핵심정리
- 중요도
- ★★★★★ (5 / 5)
- 출제 비중
- 전기기기 20문항 중 약 4문항 (20%)
현장에서 가장 많이 쓰는 3상 유도전동기의 슬립, 기동 방법, 속도 제어를 다룹니다. 슬립 계산과 Y-Δ 기동은 거의 매회 출제됩니다.
유도전동기, 이것만은 꼭 외우세요
- 슬립 s = (동기속도 − 회전속도) ÷ 동기속도. 회전속도 N = (1 − s) × Ns
- 회전 방향을 바꾸려면 전원 3선 중 2선을 서로 바꿔 연결합니다.
- Y-Δ 기동: 기동 전류와 기동 토크가 모두 직접 기동의 1/3 로 줄어듭니다.
- 2차 동손 = s × 2차 입력, 기계적 출력 = (1 − s) × 2차 입력
- 단상 유도전동기 기동 토크 순서: 반발 기동형 > 콘덴서 기동형 > 분상 기동형 > 셰이딩 코일형
유도전동기 대표 문제 4개
AI 예상문제검수 전전기기기 › 유도전동기★★★★★
문제 1. 3상 유도전동기의 회전 방향을 반대로 바꾸려면 어떻게 해야 하는가?
- ① 전원 전압을 낮춘다.
- ② 전원 주파수를 높인다.
- ③ 전원 3선을 모두 차례로 옮겨 연결한다.
- ④ 전원 3선 중 2선을 서로 바꿔 연결한다.
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정답: ④ 전원 3선 중 2선을 서로 바꿔 연결한다.
핵심: 3상 유도전동기 역회전: 전원 3선 중 2선을 바꾼다
3상 유도전동기는 세 전선에 들어오는 전기의 순서(상회전 방향)에 따라 회전 자기장이 도는 방향이 정해집니다. 세 선 중 아무 2선이나 서로 바꾸면 순서가 뒤집혀 반대로 돕니다.
틀린 선지
- ① 전압을 낮추면 힘(토크)이 약해질 뿐 방향은 그대로입니다.
- ② 주파수를 높이면 속도가 빨라질 뿐 방향은 그대로입니다.
- ③ 3선을 모두 차례로 옮기면(R→S, S→T, T→R) 순서가 그대로여서 회전 방향이 바뀌지 않습니다.
AI 예상문제검수 전전기기기 › 유도전동기★★★★★
문제 2. 4극, 60Hz인 3상 유도전동기가 슬립 5%로 운전하고 있다. 이때 회전속도는 몇 rpm인가?
- ① 90rpm
- ② 1620rpm
- ③ 1710rpm
- ④ 1800rpm
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정답: ③ 1710rpm
핵심: 회전속도 N = (1 − 슬립) × 동기속도
유도전동기는 회전 자기장(동기속도)보다 조금 느리게 돕니다. 얼마나 느린지를 나타내는 비율이 슬립입니다.
- 동기속도: Ns = 120 × f ÷ P = 120 × 60 ÷ 4 = 1800rpm
- 슬립 5% = 0.05
- 회전속도: N = (1 − 0.05) × 1800
- 0.95 × 1800 = 1710
- 답: 1710rpm
틀린 선지
- ① 90rpm: 동기속도보다 느려진 만큼의 속도(1800 × 0.05)입니다.
- ② 1620rpm: 슬립을 10%로 계산한 값입니다.
- ④ 1800rpm: 동기속도입니다. 유도전동기는 동기속도로 돌 수 없습니다.
AI 예상문제검수 전전기기기 › 유도전동기★★★★★
문제 3. 3상 유도전동기를 Y-Δ 기동할 때, 기동 전류와 기동 토크는 Δ결선으로 직접 기동할 때의 각각 몇 배가 되는가?
- ① 기동 전류 1/3배, 기동 토크 1/3배
- ② 기동 전류 1/3배, 기동 토크 1/√3배
- ③ 기동 전류 1/√3배, 기동 토크 1/3배
- ④ 기동 전류 1/√3배, 기동 토크 1/√3배
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정답: ① 기동 전류 1/3배, 기동 토크 1/3배
핵심: Y-Δ 기동: 기동 전류도 1/3, 기동 토크도 1/3
Y-Δ 기동은 출발할 때만 Y결선으로 연결했다가 속도가 오르면 Δ결선으로 바꾸는 방법입니다. 큰 기동 전류를 줄이기 위해 씁니다.
- Y결선으로 하면 코일 하나에 걸리는 전압이 1/√3 로 줄어듭니다.
- 전원에서 들어오는 기동 전류는 1/3 로 줄어듭니다.
- 토크는 전압의 제곱에 비례하므로 (1/√3)² = 1/3 로 줄어듭니다.
즉 전류와 토크가 둘 다 1/3 입니다.
틀린 선지
- ②, ③, ④ 1/√3 로 줄어드는 것은 코일 하나에 걸리는 전압입니다. 선전류와 토크는 모두 1/3 입니다.
AI 예상문제검수 전전기기기 › 유도전동기★★★★☆
문제 4. 3상 유도전동기의 2차 입력(회전자로 전달되는 전력)이 10kW이고 슬립이 4%일 때 기계적 출력은 몇 kW인가?
- ① 0.4kW
- ② 9.6kW
- ③ 10kW
- ④ 10.4kW
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정답: ② 9.6kW
핵심: 기계적 출력 = (1 − 슬립) × 2차 입력
회전자로 넘어온 전력(2차 입력) 중 슬립만큼은 회전자 코일에서 열로 없어지고(2차 동손), 나머지가 회전하는 힘(기계적 출력)이 됩니다.
- 슬립 4% = 0.04
- 2차 동손: 0.04 × 10 = 0.4kW
- 기계적 출력: (1 − 0.04) × 10
- 0.96 × 10 = 9.6
- 답: 9.6kW
검산: 9.6 + 0.4 = 10kW 로 2차 입력과 같습니다.
틀린 선지
- ① 0.4kW: 2차 동손(열로 없어지는 전력)입니다.
- ③ 10kW: 2차 입력 그대로입니다. 손실을 빼지 않았습니다.
- ④ 10.4kW: 손실을 빼지 않고 더한 값입니다. 출력이 입력보다 클 수는 없습니다.
직접 풀어서 확인해 보세요.