직류전동기의 종류와 특성
전기기사 필기 2015년 3회 56번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 직류기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
전기철도에 가장 적합한 직류 전동기는?
선택지 분석
1
분권 전동기
오답 함정 분석
분권 전동기는 정속도 특성을 가지며 기동 토크가 직권 전동기에 비해 작아 부하 변동이 심한 전기철도용으로는 부적합합니다.
직권 전동기
정답 상세 해설
직권 전동기는 기동 토크가 매우 크고 부하에 따라 속도가 자동으로 조절되는 특성을 가지고 있어 전기철도에 가장 적합합니다.
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Step 1: 직권 전동기의 토크 특성을 분석합니다. 직권 전동기의 토크(τ)는 전기자 전류(Ia)의 제곱에 비례(τ ∝ Ia²)하므로, 기동 시와 같이 큰 힘이 필요한 상황에서 매우 유리합니다.
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Step 2: 속도 변화 특성을 확인합니다. 직권 전동기는 부하가 커지면 속도가 감소하고 부하가 작아지면 속도가 증가하는 가변 속도 특성을 가집니다. 이는 경사로 주행이나 정지 및 출발이 잦은 전기철도의 운전 조건에 부합합니다.
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Step 3: 결론적으로 큰 기동 토크와 부하 변동에 유연하게 대응할 수 있는 직권 전동기가 전기철도, 크레인, 권상기 등에 널리 사용됩니다.
3
복권 전동기
오답 함정 분석
복권 전동기는 직권과 분권의 특성을 혼합한 것이나, 전기철도와 같이 극단적으로 큰 기동 토크가 요구되는 환경에서는 직권 전동기가 더 효율적입니다.
4
자여자 분권 전동기
오답 함정 분석
자여자 분권 전동기는 분권 전동기의 일종으로, 정속도 운전에는 유리하나 기동 토크가 작아 무거운 차체를 움직여야 하는 철도용으로는 적절하지 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
왜 전기철도에는 직권 전동기를 사용하나요?
전기철도는 정지 상태에서 무거운 차체를 움직여야 하므로 매우 큰 기동 토크가 필요합니다. 직권 전동기는 전류의 제곱에 비례하는 강력한 토크를 발생시키기 때문에 이 용도에 가장 적합합니다.
Q.
직권 전동기를 무부하로 운전하면 안 되는 이유는 무엇인가요?
직권 전동기는 부하가 없으면 자속이 매우 작아져 속도가 위험할 정도로 높아지는 일탈 현상이 발생하여 기기가 파손될 위험이 있기 때문입니다.