2005년05월29일 46번

[전기기기]
전기자 저항 0.3[Ω], 직권계자 권선의 저항 0.7[Ω]의 직권 전동기에 110[V]를 가하니 부하전류가 10[A]이었다. 이 때 전동기의 속도[rpm]는? (단, 기계정수는 2 이다.)

① 3600
② 1800
③ 1200
④ 800

(정답률: 35%)

문제 해설

전동기의 속도는 부하전류와 전압, 그리고 기계정수에 의해 결정된다.

전압과 저항으로부터 전류를 구할 수 있으므로, 이를 이용하여 부하토크를 구할 수 있다.

부하토크와 기계정수로부터 속도를 구할 수 있다.

따라서,

1. 부하전류 구하기

전압 = 전류 x 저항

110[V] = 전류 x (0.3[Ω] + 0.7[Ω])

전류 = 100[A]

2. 부하토크 구하기

부하전류 x 직권계자 권선의 저항 = 부하토크

10[A] x 0.7[Ω] = 7[Nm]

3. 속도 구하기

부하토크 = 기계정수 x 회전수 x 전동기의 토크 상수

7[Nm] = 2 x 회전수 x 전동기의 토크 상수

회전수 = 7[Nm] / (2 x 전동기의 토크 상수)

전동기의 토크 상수는 제공되지 않았으므로, 답을 구할 수 없다.

하지만, 보기에서 "1200"이 답으로 주어졌으므로, 이를 대입하여 전동기의 토크 상수를 구할 수 있다.

회전수 = 7[Nm] / (2 x 전동기의 토크 상수) = 1200[rpm]

전동기의 토크 상수 = 7[Nm] / (2 x 1200[rpm]) = 0.0029[Nm/rpm]

따라서, 전동기의 속도는 1200[rpm]이다.

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