직류전동기의 종류와 특성

전기기사 필기 2009년 1회 45번

Q: 직류 분권 전동기에서 전기자 전류는 어떻게 구하나요?

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

Q: 전동기의 역기전력 공식은 무엇인가요?

직류 전동기의 역기전력 $E_c$는 단자 전압 $V$에서 전기자 저항에 의한 전압 강하 $I_a R_a$를 뺀 값입니다. 즉, $E_c = V - I_a R_a$ 입니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 직류기
인지 유형	calculation
난이도	Level 4

Q문제

100 [HP]

600 [V]

1200 [rpm]

의 직류 분권 전동기가 있다. 분권 계자저항이

400 [Ω]

, 전기저항이

0.22 [Ω]

이고, 정격부하에서의 효율이

90 [%]

일 때, 전부하시의 역기전력은 약 몇

[V]

인가?

유사 문제 링크

2021-3-q43 2005-2-q46 2003-2-q43 2011-3-q53 2012-3-q60

선택지 분석

550

오답 함정 분석

전기자 전류나 입력 전력을 잘못 계산하여 역기전력을 과도하게 낮게 도출한 오답입니다.

570

정답 상세 해설

전부하시의 역기전력은 약 570[V]입니다.

•

Step 1: 전동기의 입력 전력 및 전체 전류 계산 출력

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

입니다. 효율

η = 90 [%]

이므로 입력 전력

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

입니다. 전체 입력 전류

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

입니다.

•

Step 2: 분권 계자 전류 및 전기자 전류 계산 분권 계자 전류

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

입니다. 전기자 전류

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

입니다.

•

Step 3: 역기전력 계산 역기전력

E_{c} = 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 전류에 의한 전압 강하를 실제보다 작게 산정하여 도출된 오답입니다.

610

오답 함정 분석

전동기의 역기전력은 단자 전압보다 작아야 하나, 단자 전압보다 큰 값으로 잘못 계산한 오답입니다.

자주 묻는 질문

마력(HP)을 와트(W)로 어떻게 변환하나요?

1마력(HP)은 746[W]로 환산합니다. 따라서 100[HP]는 74,600[W]가 됩니다.

직류 분권 전동기에서 전기자 전류는 어떻게 구하나요?

전체 입력 전류에서 분권 계자 전류를 빼서 구합니다. 즉,

I_{a} = I - I_{f}

입니다.

전동기의 역기전력 공식은 무엇인가요?

직류 전동기의 역기전력

E_{c}

는 단자 전압

V

에서 전기자 저항에 의한 전압 강하

I_{a} R_{a}

를 뺀 값입니다. 즉,

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

입니다.

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