직류전동기의 종류와 특성

전기기사 필기 2013년 3회 44번

Q문제

부하전류가

100 [A]

일 때 회전속도

1000 [r p m]

으로

10 [k g \cdot m]

의 토크를 발생하는 직류 직권전동기가

80 [A]

의 부하전류로 감소되었을 때의 토크는 몇

[k g \cdot m]

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

2.5

전류의 변화 비율을 역수로 적용하거나 제곱을 누락하여 잘못 계산한 오답입니다.

3.6

전류의 변화 비율을 잘못된 수식에 대입하여 도출한 오답입니다.

4.9

전류의 변화 비율을 잘못된 수식에 대입하여 도출한 오답입니다.

6.4

직류 직권전동기의 토크는 부하전류의 제곱에 비례하므로, 부하전류가 80[A]로 감소하면 토크는 6.4[kg·m]가 됩니다.

•

Step 1: 직류 직권전동기의 토크 특성 파악 직류 직권전동기에서 자기 포화가 없다고 가정할 때, 토크(

τ

)는 부하전류(

I

)의 제곱에 비례합니다. (

τ \propto I^{2}

)

•

Step 2: 비례식을 이용한 토크 계산식 수립

τ_{1} : τ_{2} = I_{1}^{2} : I_{2}^{2}

관계가 성립하므로,

τ_{2} = τ_{1} \times (\frac{I _{2}}{I _{1}})^{2}

입니다.

•

Step 3: 주어진 값 대입 및 결과 도출

τ_{2} = 10 \times (\frac{80}{100})^{2} = 10 \times 0. 8^{2} = 10 \times 0.64 = 6.4 [k g \cdot m]

입니다.

문제에 주어진 회전속도 1000[rpm]은 계산에 사용되지 않나요?

네, 사용되지 않습니다. 직류 직권전동기의 토크는 부하전류의 제곱에 비례한다는 특성만 알면 전류의 변화량만으로 새로운 토크를 구할 수 있습니다.

직류 분권전동기였다면 토크는 어떻게 변하나요?

직류 분권전동기의 경우 자속이 일정하므로 토크는 부하전류에 비례합니다. 따라서 분권전동기라면 토크는 전류에 비례하여 8[kg·m]가 됩니다.