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2005년08월07일 55번

[전기기기]
직류 직권 전동기가 있다. 공급전압이 100[V], 전기자 전류가 4[A]일 때 회전속도는 1500[rpm]이다. 여기서 공급전압을 80[V]로 낮추었을 때 같은 전류에 대하여 회전 속도는 얼마로 되는가? (단, 전기자 권선 및 계자 권선의 전저항은 0.5[Ω]이다.)

  • ① 986
  • ② 1042
  • ③ 1125
  • ④ 1194
(정답률: 50%)

문제 해설

직류 직권 전동기의 회전속도는 공급전압과 전류, 그리고 전동기의 구조에 따라 결정된다. 이 문제에서는 공급전압이 80[V]로 낮추어졌을 때의 회전속도를 구하는 것이 목적이다.

먼저, 전동기의 회전속도는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

n = (V - I*R)/k

여기서 n은 회전속도, V는 공급전압, I는 전기자 전류, R은 전기자 권선 및 계자 권선의 전저항, k는 전동기의 구조에 따라 결정되는 상수이다.

문제에서는 공급전압이 80[V]로 낮추어졌을 때의 회전속도를 구해야 하므로, 위의 식에서 V를 80[V]로 대체하고, 나머지 값들은 문제에서 주어진 값으로 대입하면 된다.

n = (80 - 4*0.5)/k

여기서 k는 문제에서 주어지지 않았으므로, 이 값을 구해야 한다. 이를 위해서는 문제에서 주어진 다른 조건을 이용해야 한다.

문제에서는 공급전압이 100[V]일 때의 회전속도가 1500[rpm]이라고 주어졌다. 이를 이용하여 k를 구할 수 있다.

1500 = (100 - 4*0.5)/k

k = (100 - 4*0.5)/1500

k = 0.065

이제 k의 값을 구했으므로, 위의 식에 대입하여 회전속도를 구할 수 있다.

n = (80 - 4*0.5)/0.065

n = 1194

따라서, 공급전압이 80[V]로 낮추어졌을 때의 회전속도는 1194[rpm]이 된다.
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