직류전동기의 기동, 제동 및 속도제어

전기기사 필기 2004년 2회 47번

Q문제

직류 분권전동기의 단자 전압은

300 [V]

, 정격 전기자전류

50 [A]

, 전기자 저항은

0.05 [Ω]

이다. 기동전류를 정격전류의 1.5배로 억제하기 위한 기동저항 값

[Ω]

은?

유사 문제 링크

선택지 분석

3.95

직류 분권전동기의 기동 시 역기전력이 0이므로, 기동전류를 제한하기 위해 전기자 회로에 직렬로 기동저항을 추가해야 합니다.

•

Step 1: 기동전류(

I_{s}

) 계산 기동전류는 정격전류의 1.5배로 제한하므로,

I_{s} = 1.5 \times 50 = 75 [A]

입니다.

•

Step 2: 기동저항(

R_{s}

) 계산 기동 시 역기전력

E = 0

이므로, 기동전류

I_{s} = \frac{V}{R _{a} + R _{s}}

입니다.

75 = \frac{300}{0.05 + R _{s}}

0.05 + R_{s} = \frac{300}{75} = 4

R_{s} = 4 - 0.05 = 3.95 [Ω]

입니다.

4.95

기동전류를 정격전류의 1.2배(60[A])로 잘못 적용하여 계산한 오답입니다.

5.95

기동전류를 정격전류의 1배(50[A])로 잘못 적용하여 계산한 오답입니다.

6.95

기동전류 제한 조건을 잘못 해석하여 수식에 대입한 오답입니다.

직류전동기 기동 시 기동저항을 설치하는 이유는 무엇인가요?

기동 시에는 회전자가 정지해 있어 역기전력이 0이므로, 전기자 저항만으로는 과도한 기동전류가 흘러 권선이 소손될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 기동저항을 직렬로 연결하여 기동전류를 안전한 수준으로 제한합니다.

기동이 완료된 후 기동저항은 어떻게 되나요?

전동기의 속도가 상승함에 따라 역기전력이 발생하여 전기자 전류가 자연스럽게 감소하므로, 기동저항은 서서히 줄여나가 최종적으로 회로에서 완전히 분리(단락)시킵니다.