직류전동기의 종류와 특성
전기기사 필기 2013년 2회 53번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 직류기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
속도 특성곡선 및 토크 특성곡선을 나타낸 전동기는?
선택지 분석
1
직류 분권전동기
오답 함정 분석
분권전동기는 속도가 부하전류에 관계없이 거의 일정하며, 토크는 전류에 비례하는 정속도 특성을 가집니다.
직류 직권전동기
정답 상세 해설
직류 직권전동기의 토크와 속도 특성을 나타내는 곡선입니다.
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Step 1: 직권전동기의 토크(τ)는 부하전류(I)의 제곱에 비례합니다(τ ∝ I²). 따라서 전류가 증가함에 따라 토크가 포물선 형태로 급격히 상승하는 곡선을 그립니다.
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Step 2: 직권전동기의 속도(n)는 부하전류(I)에 반비례합니다(n ∝ 1/I). 부하가 작을 때(전류가 작을 때) 속도가 매우 높아지며, 부하가 커질수록 속도가 급격히 감소하는 반비례 곡선을 나타냅니다.
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Step 3: 제시된 그래프에서 τ 곡선은 2차 함수 형태의 증가를, n 곡선은 반비례 형태의 감소를 보여주므로 이는 직권전동기의 고유한 특성입니다.
3
직류 복권전동기
오답 함정 분석
복권전동기는 분권과 직권의 중간적 특성을 가지며, 그래프와 같이 극단적인 제곱 비례나 반비례 곡선을 보이지 않습니다.
4
타여자 전동기
오답 함정 분석
타여자 전동기는 분권전동기와 유사하게 속도가 일정하고 토크가 전류에 비례하는 특성을 나타냅니다.
자주 묻는 질문
Q.
직권전동기에서 무부하 운전을 금지하는 이유는 무엇인가요?
부하전류가 0에 가까워지면 속도가 무한대로 발산하여 전동기가 원심력에 의해 파손될 위험이 있기 때문입니다.
Q.
토크가 전류의 제곱에 비례한다는 것은 어떤 장점이 있나요?
기동 시에 매우 큰 힘이 필요한 전동차나 기중기 같은 부하를 구동하는 데 매우 유리합니다.