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2014년05월25일 44번

[전기기기]
직류 직권전동기가 있다. 공급 전압이 100[V], 전기자 전류가 4[A] 일때, 회전속도는 1500[rpm]이다. 여기서 공급 전압을 80[V]로 낮추었을 때 같은 전기자 전류에 대하여 회전속도는 얼마로 되는가? (단, 전기자 권선 및 계자 권선의 전저항은 0.5[Ω]이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  • ① 986
  • ② 1042
  • ③ 1125
  • ④ 1194
(정답률: 52%)

문제 해설

직류 직권전동기의 회전속도는 다음과 같이 주어진다.

n = (60f) / p

여기서 n은 회전속도, f는 전기자 전류, p는 극수이다. 따라서 공급 전압이 100[V]일 때의 극수는 다음과 같다.

n1 = (60 x 1500) / 2 = 45000 rpm

공급 전압이 80[V]일 때의 전기자 전류는 전압이 낮아졌으므로 감소한다. 이때 전류의 변화는 다음과 같다.

I2 = I1 x (V2 / V1)

여기서 I1은 공급 전압이 100[V]일 때의 전기자 전류, V1은 100[V], V2는 80[V]이다. 따라서 전류의 변화는 다음과 같다.

I2 = 4 x (80 / 100) = 3.2[A]

공급 전압이 80[V]일 때의 극수는 다음과 같다.

n2 = (60 x f) / 2

여기서 f는 전기자 전류이다. 따라서 다음과 같이 극수를 구할 수 있다.

f = (n2 x 2) / 60

전기자 권선 및 계자 권선의 전저항이 0.5[Ω]이므로, 전압 강하는 다음과 같다.

ΔV = I2 x R = 3.2 x 0.5 = 1.6[V]

따라서 전압이 80[V]일 때의 전압은 다음과 같다.

V2' = V2 - ΔV = 80 - 1.6 = 78.4[V]

공급 전압이 80[V]일 때의 회전속도는 다음과 같다.

n2' = (60 x f) / 2 = (60 x 3.2 x 78.4) / 2 = 1194 rpm

따라서 정답은 1194이다.
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