직류 직권전동기의 토크 특성 곡선은? | [철도신호기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

정답은 원점에서 출발해 전기자전류가 커질수록 위로 급격히 휘어 오르는 곡선이다. 직권전동기는 계자권선이 전기자와 직렬로 이어져 있어 자속이 전기자전류에 비례하기 때문이다.
토크는 $T = k\phi I_a$인데 자기포화 전에는 $\phi \propto I_a$이므로 $T \propto I_a^{2}$가 된다.
즉 토크가 전기자전류의 제곱에 비례해, 원점 부근에서는 완만하다가 전류가 커질수록 가파르게 치솟는 포물선 모양이 된다. 자속이 포화되면 $\phi$가 일정해져 $T \propto I_a$의 직선에 가까워진다.
전류가 커질수록 반비례로 낮아지는 쌍곡선 모양은 직권전동기의 속도-전류 특성($N \propto 1/I_a$)이지 토크 특성이 아니다.
처음에만 오르다가 곧 수평으로 눕는 곡선은 자속이 거의 일정한 분권·타여자 전동기의 토크 특성에 가깝다.
오르내리며 잦아드는 파형은 제어계의 과도응답 곡선이므로 정상 상태의 토크 특성 곡선이 될 수 없다.