전동기의 기동방식을 선정할 때 부하의 특성을 고려해야 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.기동방식은 전동기의 기동전류뿐 아니라 기동토크와 부하가 요구하는 토크까지 고려해 선정해야 합니다. 예를 들어 팬이나 펌프는 기동 초기에 비교적 작은 토크가 필요하지만 속도가 올라가면서 부하토크가 증가하는 특성이 있습니다. 반면 컨베이어처럼 정지 상태에서 큰 부하를 움직여야 하는 설비는 충분한 기동토크가 필요할 수 있습니다. 따라서 전동기 용량만 보고 선정하지 않고 부하의 관성, 기동토크, 기동시간 등을 함께 검토해야 합니다.
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전동기 단자함에 케이블을 연결할 때 케이블 글랜드를 사용하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.케이블 글랜드는 케이블을 단자함에 단단히 고정하고 외부의 먼지나 수분이 내부로 들어오는 것을 막는 역할을 합니다. 특히 진동이 발생하는 전동기는 케이블이 움직이면서 단자에 기계적인 힘이 전달될 수 있기 때문에 케이블을 적절하게 고정하는 것이 중요합니다. 방수형 글랜드를 사용하는 설비에서는 케이블 외피와 글랜드가 밀착되어 방수·방진 성능도 확보합니다. 글랜드가 제대로 조여지지 않으면 수분 유입이나 케이블 흔들림으로 단자 접속부에 문제가 생길 수 있습니다.
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전동기의 회전자 관성이 크면 기동시간이 길어지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.전동기가 정지 상태에서 정격속도까지 올라가려면 회전속도를 증가시키는 데 필요한 가속토크가 발생해야 합니다. 부하의 관성이 클수록 같은 토크로 속도를 올리는 데 더 많은 시간이 필요하므로 기동시간이 길어집니다. 특히 대형 팬이나 펌프처럼 회전체의 관성이 큰 설비는 기동시간이 길어질 수 있습니다. 기동시간이 지나치게 길어지면 기동전류가 오래 흐르므로 전동기 발열과 보호계전기 동작 여부도 함께 확인해야 합니다.
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변압기의 2차측 전압이 무부하에서는 정상인데 부하를 연결하면 낮아지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.변압기에 부하가 연결되면 권선의 저항과 누설리액턴스에 의해 내부 전압강하가 발생하기 때문에 2차측 단자전압이 무부하보다 낮아질 수 있습니다. 이를 변압기의 전압변동률과 관련해 판단할 수 있습니다. 다만 전압강하가 지나치게 크다면 변압기 용량에 비해 부하가 과도하거나 2차측 케이블의 전압강하, 단자 접속부의 접촉저항 증가 등을 의심해야 합니다. 따라서 변압기 단자와 부하 측 전압을 함께 측정해 어느 구간에서 전압이 떨어지는지 확인하는 것이 좋습니다.
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전동기 운전 중 전류는 정상인데 전동기 온도가 높아지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.전류가 정상이어도 전동기의 냉각이 제대로 이루어지지 않으면 온도가 높아질 수 있습니다. 냉각팬이나 통풍구에 먼지가 쌓였거나 주변 온도가 높은 경우가 대표적입니다. 또한 베어링 상태가 좋지 않아 기계적 손실이 증가하거나 내부 권선의 절연 상태가 저하된 경우에도 발열이 증가할 수 있습니다. 따라서 전류값만 판단하지 말고 외함 온도, 냉각상태, 베어링 상태와 주변 환경을 함께 점검하는 것이 좋습니다.
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전동기용 케이블의 허용전류를 계산할 때 주위 온도를 고려해야 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.케이블의 허용전류는 도체에서 발생하는 열을 주변으로 얼마나 방출할 수 있는지를 기준으로 결정되기 때문에 주위 온도의 영향을 받습니다. 주변 온도가 높으면 동일한 전류가 흘러도 케이블의 온도가 더 빠르게 상승하므로 허용전류를 낮춰 적용해야 합니다. 또한 여러 케이블을 같은 관로나 트레이에 밀집해 설치하면 열이 쉽게 빠져나가지 못해 추가적인 보정이 필요합니다. 따라서 실제 배선에서는 케이블 굵기뿐 아니라 설치환경과 보정계수를 함께 고려해야 합니다.
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전동기 운전 중 역률이 갑자기 낮아지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.유도전동기의 역률은 부하율에 따라 크게 달라질 수 있으며, 부하가 감소하면 무효전력 성분의 비중이 커져 역률이 낮아질 수 있습니다. 다만 부하 변화가 거의 없는데 갑자기 떨어졌다면 역률계나 CT·PT 계통의 측정 이상, 전원 전압 불균형, 전동기 자체의 상태 등을 확인해야 합니다. 또한 전력용 콘덴서가 설치된 계통이라면 콘덴서 투입 상태와 용량 저하 여부도 함께 확인하는 것이 좋습니다.
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변압기의 결선방식에서 Y결선과 Δ결선을 사용하는 목적은 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.Y결선과 Δ결선은 단순한 전압 변환뿐 아니라 중성점 확보와 고조파 및 영상분 전류의 처리에도 영향을 주기 때문에 조합해서 사용합니다. 예를 들어 2차측을 Y결선으로 구성하면 중성점을 만들어 단상 부하에 전원을 공급하거나 접지 기준을 설정하기 편리합니다. Δ결선은 3고조파 성분이나 영상분 전류가 변압기 내부에서 순환할 수 있는 경로를 제공하는 특징이 있습니다. 따라서 변압기의 용도와 계통 구성에 따라 결선방식을 선정합니다.
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차단기가 단락 사고에서 하위 차단기보다 먼저 동작하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.이런 현상은 차단기 사이의 보호협조가 제대로 이루어지지 않았을 때 발생할 수 있습니다. 하위 차단기는 사고전류를 먼저 감지해 차단하고 상위 차단기는 기다려야 하는데, 두 차단기의 순시트립 영역이 겹치면 동시에 동작할 수 있습니다. 따라서 단순히 차단기 정격전류만 비교하지 않고 정격차단전류와 장시간·단시간·순시 트립 특성을 함께 확인해야 합니다. 현장에서는 상하위 차단기의 트립곡선을 비교해 사고전류에서 어느 차단기가 먼저 동작하는지 확인하는 것이 중요합니다.
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전기설비에서 전동기의 회전속도를 측정할 때 명판의 정격속도와 실제 측정값이 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.명판에 표시된 정격속도는 정격부하에서 전동기가 실제로 운전하는 조건을 기준으로 한 값입니다. 유도전동기는 회전자계의 동기속도와 실제 회전속도 사이에 슬립이 존재하기 때문에 실제 속도가 동기속도보다 낮습니다. 부하가 증가하면 필요한 토크를 만들기 위해 슬립이 증가하면서 실제 속도도 조금 더 낮아질 수 있습니다. 따라서 정격조건에서 명판 속도와 실제 측정속도가 약간 다른 것은 정상적인 특성입니다.
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