직류전동기의 종류와 특성

전기기사 필기 2007년 1회 51번

Q: 직류 분권전동기에서 전기자 전류는 어떻게 구하나요?

전체 입력 전류에서 분권 계자 전류를 빼서 구합니다. 즉, $I_a = I - I_f$입니다.

Q: 전동기의 역기전력 공식은 무엇인가요?

전동기의 역기전력 $E_a$는 단자전압 $V$에서 전기자 저항에 의한 전압강하 $I_a R_a$를 뺀 값입니다. 즉, $E_a = V - I_a R_a$입니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 직류기
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

100[HP], 600[V], 1200[rpm]의 직류 분권전동기가 있다. 분권 계자저항이 400[

Ω

], 전기자저항이 0.22[

Ω

]이고 정격부하에서의 효율이 90%일 때 전부하 시의 역기전력은 약 몇 [V]인가?

유사 문제 링크

2008-1-q58 2019-3-q53 2010-2-q58 2006-3-q56 2010-2-q59

선택지 분석

550

오답 함정 분석

효율이나 마력 환산을 누락하여 전기자 전류를 과다하게 계산할 경우 도출될 수 있는 오답입니다.

570

정답 상세 해설

전부하 시의 역기전력은 약 570[V]입니다.

•

Step 1: 전동기의 출력을 와트[W] 단위로 환산합니다. 1[HP] = 746[W]이므로, 출력

P_{o u t} = 100 \times 746 = 74, 600 [W]

입니다.

•

Step 2: 효율을 이용하여 전동기의 입력 전력을 계산합니다. 입력

P_{in} = \frac{P _{o u t}}{η} = \frac{74 , 600}{0.9} \approx 82, 888.89 [W]

입니다.

•

Step 3: 전체 입력 전류

I

를 계산합니다.

I = \frac{P _{in}}{V} = \frac{82 , 888.89}{600} \approx 138.15 [A]

입니다.

•

Step 4: 분권 계자 전류

I_{f}

를 계산합니다.

I_{f} = \frac{V}{R _{f}} = \frac{600}{400} = 1.5 [A]

입니다.

•

Step 5: 전기자 전류

I_{a}

를 계산합니다. 분권 전동기에서

I_{a} = I - I_{f} = 138.15 - 1.5 = 136.65 [A]

입니다.

•

Step 6: 역기전력

E_{a}

를 계산합니다.

E_{a} = V - I_{a} R_{a} = 600 - (136.65 \times 0.22) = 600 - 30.063 = 569.937 [V]

입니다. 따라서 약 570[V]가 됩니다.

590

오답 함정 분석

전기자 전류 계산 시 계자 전류를 빼지 않고 더하거나, 전압강하를 잘못 계산할 경우 도출될 수 있는 오답입니다.

610

오답 함정 분석

역기전력 공식에서 전압강하를 빼지 않고 더하는 발전기 공식을 잘못 적용할 경우 도출될 수 있는 오답입니다.

자주 묻는 질문

1[HP]는 몇 [W]로 계산해야 하나요?

1마력(HP)은 746[W]로 계산합니다.

직류 분권전동기에서 전기자 전류는 어떻게 구하나요?

전체 입력 전류에서 분권 계자 전류를 빼서 구합니다. 즉,

I_{a} = I - I_{f}

입니다.

전동기의 역기전력 공식은 무엇인가요?

전동기의 역기전력

E_{a}

는 단자전압

V

에서 전기자 저항에 의한 전압강하

I_{a} R_{a}

를 뺀 값입니다. 즉,

E_{a} = V - I_{a} R_{a}

입니다.

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