직류전동기의 종류와 특성
전기기사 필기 2006년 3회 59번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 직류기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 1 |
Q문제
직류전동기 중 전기철도에 가장 적합한 전동기는?
선택지 분석
1
분권식 전동기
오답 함정 분석
분권 전동기는 정속도 특성을 가지며 기동 토크가 직권 전동기에 비해 작아 부하 변동이 심한 전기철도용으로는 부적합합니다.
직권식 전동기
정답 상세 해설
직권 전동기는 기동 토크가 매우 크고 부하에 따라 속도가 변하는 특성이 있어 전기철도에 가장 적합합니다.
•
Step 1: 직권 전동기의 토크 특성을 분석합니다. 직권 전동기의 토크(T)는 전기자 전류(I)의 제곱에 비례()하므로, 기동 시와 같이 큰 전류가 흐를 때 매우 강력한 회전력을 발생시킵니다.
•
Step 2: 속도 특성을 확인합니다. 직권 전동기는 부하가 커지면 속도가 줄어들고 부하가 가벼워지면 속도가 빨라지는 가변 속도 특성을 가집니다. 이는 경사로를 오르거나 정지 상태에서 출발해야 하는 철도 차량의 운전 조건에 부합합니다.
•
Step 3: 결론적으로 큰 기동 토크와 부하 대응 능력이 필수적인 전기철도, 크레인, 권상기 등에는 직권 전동기가 사용됩니다.
3
복권식 전동기
오답 함정 분석
복권 전동기는 직권과 분권의 중간적 특성을 가지나, 순수하게 큰 기동 토크가 요구되는 철도 부하에서는 직권 전동기가 더 효율적입니다.
4
자여자 분권 전동기
오답 함정 분석
자여자 분권 전동기는 분권 전동기의 한 종류로, 정속도 운전에는 적합하지만 기동 토크가 부족하여 철도용으로는 쓰이지 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
직권 전동기가 왜 전기철도에 유리한가요?
전기철도는 정지 상태에서 무거운 차체를 움직여야 하므로 매우 큰 초기 힘(기동 토크)이 필요합니다. 직권 전동기는 전류의 제곱에 비례하는 강력한 토크를 낼 수 있어 이 용도에 최적입니다.
Q.
직권 전동기를 무부하로 운전하면 어떻게 되나요?
직권 전동기는 부하가 없으면 속도가 위험할 정도로 높아지는 '무부하 폭주' 현상이 발생할 수 있습니다. 따라서 반드시 벨트가 아닌 기어나 체인으로 부하와 직접 연결하여 사용해야 합니다.