동기 전동기에 의해 흡수되는 유효 전력은 송전 선로에서와 같은 식을 사용해서 구할 수 있다. 그 이유를 설명하라.

$200[\mathrm{kW}]$ 용량의 동기 전동기에 3상 선간 전압 $4[\mathrm{kV}]$가 인가되어 운전되고 있다. 상당 동기 리액턴스는 $4[Ω]$이다. 다음을 계산하라.

• (a) 여자 전압 $E_{0}$가 $4[\mathrm{kV}]$(선간)일 때 전동기의 정격 전 부하 전류
• (b) 여자 전압 $E_{0}$가 $4[\mathrm{kV}]$(선간)일 때 단락 회로 전류

다음 물음에 답하여라.

• (a) 문제 9-2에서 만약 여자 전압 $E_{0}$가 단자 전압(4[kV])과 같다면, 전동기가 탈조하지 않고 전달할 수 있는 최대 유효 전력은 얼마인가?
• (b) 2,000[kW]의 부하에서 회전자 극이 이동하는 전기적 각도는 얼마인가?

전동기는 회전자 극이 무부하 위치에서보다 $90^\circ$이상 변동 되었을 때 안정된 상태로 동작할 수 없다. 그 이유를 설명하라.

문제 2의 전동기가 상당 리액턴스가 $8[Ω]$인 송전 선로의 끝에 연결되어 있다면, 전동기가 소비 혹은 발생할 수 있는 최대 전력은 얼마인가? 송전단 전압은 $4[\mathrm{kV}]$로 주어지고, 유기 기전력 $E_{0}$도 $4[\mathrm{kV}]$(선간)로 주어진다.

• (a) 이 최대 전력을 기기의 정격과 비교하면 어떠한가?
• (b) 전동기가 탈조하기 직전의 회전자 극의 위치가 전동기 단자 전압에 비해 얼마 만큼 이동했는지 계산하라. 왜 이 각이 $90^{\circ}$ 보다 작은가?
• (c) 최대 전력 전달이 이루어졌을 때 어느 두 전압 사이의 각이 $90^{\circ}$가 되는가?