직류전동기의 종류와 특성
전기기사 필기 2005년 1회 47번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 직류기 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 4 |
Q문제
100[HP], 600[V], 1,200[rpm]의 직류분권전동기가 있다. 분권계자저항 400[Ω], 전기자저항 0.22[Ω]이고 정격 부하에서의 효율이 90[%]일 때 전부하시의 역기전력은 약 몇 [V]인가? (단, 1[HP]은 746[W]이다.)
선택지 분석
1
약 560[V]
오답 함정 분석
입력 전류 계산 시 효율을 누락하거나 전기자 전류 산출 시 계자 전류를 고려하지 않아 전압강하를 과대평가한 오답입니다.
약 570[V]
정답 상세 해설
전부하시 직류분권전동기의 역기전력은 약 570[V]입니다.
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Step 1: 전동기의 입력 전력(P_in)을 계산합니다. 출력 P_out = 100[HP] × 746[W/HP] = 74,600[W]이며, 효율이 90[%]이므로 P_in = P_out / 0.9 = 74,600 / 0.9 ≒ 82,888.89[W]입니다.
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Step 2: 전체 입력 전류(I)와 전기자 전류(I_a)를 계산합니다. 입력 전류 I = P_in / V = 82,888.89 / 600 ≒ 138.15[A]입니다. 분권계자 전류 I_f = V / R_f = 600 / 400 = 1.5[A]이므로, 전기자 전류 I_a = I - I_f = 138.15 - 1.5 = 136.65[A]입니다.
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Step 3: 역기전력(E)을 계산합니다. E = V - I_a × R_a = 600 - (136.65 × 0.22) = 600 - 30.063 = 569.937[V]입니다. 따라서 약 570[V]가 됩니다.
3
약 580[V]
오답 함정 분석
전기자 전류나 저항값을 잘못 적용하여 전압강하를 실제보다 작게 계산한 오답입니다.
4
약 590[V]
오답 함정 분석
전기자 전류를 매우 작게 산출하여 전압강하를 과소평가한 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
직류분권전동기에서 전기자 전류는 어떻게 구하나요?
전체 입력 전류에서 분권계자 전류를 빼서 구합니다. 즉, I_a = I - I_f 로 계산합니다.
Q.
전동기의 입력 전력은 어떻게 계산하나요?
전동기의 기계적 출력 전력을 효율로 나누어 계산합니다. (입력 전력 = 출력 전력 / 효율)