직류전동기의 종류와 특성

전기기사 필기 2018년 3회 57번

Q문제

200 [V]

10 [k W]

의 직류 분권전동기가 있다. 전기자저항은

0.2 [Ω]

, 계자저항은

40 [Ω]

이고 정격전압에서 전류가

15 [A]

인 경우

5 [k g \cdot m]

의 토크를 발생한다. 부하가 증가하여 전류가

25 [A]

로 되는 경우 발생토크

[k g \cdot m]

는?

유사 문제 링크

선택지 분석

2.5

전기자 전류가 2배 증가했음에도 토크가 절반으로 감소한다고 잘못 계산한 결과입니다.

부하 전류가 증가했음에도 토크가 변하지 않는다고 잘못 판단한 결과입니다.

7.5

부하 전류의 증가 비율을 전기자 전류의 증가 비율로 잘못 적용하여 계산한 결과입니다.

직류 분권전동기에서 발생 토크는 전기자 전류에 비례한다는 원리를 이용하여 계산합니다.

•

Step 1: 계자 전류 계산 분권전동기에서 계자 전류

I_{f}

는 인가전압을 계자저항으로 나눈 값입니다.

I_{f} = \frac{V}{R _{f}} = \frac{200}{40} = 5 [A]

•

Step 2: 각 상태의 전기자 전류 계산 전기자 전류

I_{a}

는 부하 전류

I

에서 계자 전류

I_{f}

를 뺀 값(

I_{a} = I - I_{f}

)입니다. - 초기 상태의 전기자 전류

I_{a 1} = 15 - 5 = 10 [A]

- 부하 증가 후 전기자 전류

I_{a 2} = 25 - 5 = 20 [A]

•

Step 3: 발생 토크 계산 분권전동기의 자속은 일정하므로 토크

τ

는 전기자 전류

I_{a}

에 비례합니다. -

τ_{1} : τ_{2} = I_{a 1} : I_{a 2}

5 : τ_{2} = 10 : 20

τ_{2} = 5 \times \frac{20}{10} = 10 [k g \cdot m]

직류 분권전동기에서 토크는 어떤 요소에 비례하나요?

직류 분권전동기에서 계자 전류가 일정하여 자속이 변하지 않으므로, 발생 토크는 전기자 전류에 정비례합니다.

부하 전류와 전기자 전류는 같은 값인가요?

다릅니다. 직류 분권전동기에서 부하 전류는 전기자 전류와 계자 전류의 합입니다. 따라서 전기자 전류를 구하려면 부하 전류에서 계자 전류를 빼야 합니다.