직류전동기의 종류와 특성

전기기사 필기 2006년 3회 60번

전압 극성을 바꾸면 토크의 방향을 결정하는 전기자 전류($I_a$)와 자속($\phi$)의 방향이 모두 동시에 바뀌기 때문에 곱셈의 원리에 의해 토크의 방향(회전 방향)은 변하지 않습니다.

Q문제

무부하의 경우 분권 전동기의 설명 중 가장 옳은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

공급전압의 극성을 반대로 하면 회전방향이 바뀐다.

공급전압의 극성을 바꾸면 전기자 전류와 계자 전류의 방향이 동시에 반대가 되므로 회전 방향은 변하지 않습니다.

공급전압을 증가시켜도 회전속도는 별로 변하지 않는다.

분권 전동기의 속도 특성은 전압 변화에 대해 매우 안정적입니다.

•

Step 1: 분권 전동기의 회전속도 기본식

N = \frac{V - I _{a} R _{a}}{k ϕ}

를 확인합니다. 여기서

V

는 공급전압,

ϕ

는 자속입니다.

•

Step 2: 분권 전동기에서 자속

ϕ

는 계자전류

I_{f} = \frac{V}{R _{f}}

에 비례하므로, 자속은 공급전압

V

에 비례하는 관계를 가집니다.

•

Step 3: 속도 식의 분자인 전압(

V

)과 분모인 자속(

ϕ \propto V

)이 비례하여 함께 변하므로, 공급전압이 변하더라도 전체적인 회전속도

N

은 거의 일정하게 유지됩니다.

분권 계자권선의 계자 조정기의 저항을 감소시키면 회전속도는 증가한다.

계자 저항을 감소시키면 계자 전류가 증가하여 자속이 커지므로, 속도 식

N \propto 1/ ϕ

에 의해 회전속도는 감소합니다.

발전제동을 하는 경우에 분권 계자권선의 접속을 반대로 접속한다.

발전제동 시에는 계자 권선의 접속을 그대로 유지하여 잔류 자기를 이용하거나 별도 여자하며, 전기자 회로를 전원에서 분리하여 저항에 연결합니다.

분권 전동기에서 전압 극성을 바꿔도 회전 방향이 그대로인 이유는 무엇인가요?

전압 극성을 바꾸면 토크의 방향을 결정하는 전기자 전류(

I_{a}

)와 자속(

ϕ

)의 방향이 모두 동시에 바뀌기 때문에 곱셈의 원리에 의해 토크의 방향(회전 방향)은 변하지 않습니다.

분권 전동기의 속도를 제어하려면 어떻게 해야 하나요?

계자 저항기(FR)를 조절하여 자속을 변화시키는 계자 제어법을 주로 사용하며, 저항을 키우면 자속이 줄어들어 속도가 빨라집니다.