직류전동기의 종류와 특성

전기기사 필기 2010년 1회 42번

Q문제

42. 정격 5[kW], 100[V]의 타여자 직류 전동기가 어떤 부하를 가지고 회전하고 있다. 전기자 전류 20[A], 회전수 1500[rpm], 전기자 저항이 0.2[

Ω

]이다. 발생 토크는 약 몇 [kg·m]인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

1.00

역기전력과 기계적 출력을 잘못 계산하여 도출된 오답입니다.

1.15

토크 변환 상수를 잘못 적용하거나 계산 과정에서 오류가 발생한 오답입니다.

1.25

타여자 직류 전동기의 발생 토크는 역기전력과 전기자 전류를 통해 계산할 수 있습니다.

•

Step 1: 타여자 직류 전동기의 역기전력(E)을 계산합니다. E = V - I_a \times R_a = 100 - (20 \times 0.2) = 96[V] 입니다.

•

Step 2: 전동기의 기계적 출력(P_m)을 계산합니다. P_m = E \times I_a = 96 \times 20 = 1920[W] 입니다.

•

Step 3: 발생 토크(\tau)를 계산합니다. \tau = 0.975 \times (P_m / N) = 0.975 \times (1920 / 1500) = 1.248 \approx 1.25[kg\cdot m] 입니다.

1.35

역기전력을 구할 때 전압 강하를 빼지 않고 더하는 발전기 공식을 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

토크를 구하는 공식에서 0.975는 어떻게 나온 상수인가요?

토크 공식을 [N·m]에서 [kg·m] 단위로 변환하는 과정에서 도출된 상수입니다. 각속도 변환 상수(60 / 2\pi)를 중력가속도(9.8)로 나누면 약 0.975가 됩니다.

타여자 직류 전동기의 역기전력은 어떻게 구하나요?

단자 전압(V)에서 전기자 저항에 의한 전압 강하(I_a \times R_a)를 빼서 구합니다. 즉, E = V - I_a \times R_a 입니다.