직류직권 전동기의 토크 특성 곡선은? | [철도신호기사 필기] 12년 2회차 기출문제 상세 페이지

직류직권 전동기의 토크는 전기자 전류의 제곱에 비례하므로, 원점에서 출발해 전류가 커질수록 기울기가 점점 가팔라지며 치솟는 2차 곡선이 토크 특성 곡선이다.
직권기는 계자권선이 전기자와 직렬이어서 자속 $\phi$ 가 전기자 전류 $I_a$ 에 비례한다.
토크식 $\tau=k\phi I_a$ 에 $\phi\propto I_a$ 를 넣으면 $\tau=k'I_a^{2}$ 가 되어 전류의 제곱에 비례한다.
그래서 기동 시 큰 토크를 내며 전동차·기중기처럼 부하 변동이 큰 곳에 쓰인다.
전류가 커질수록 토크가 오히려 줄어드는 반비례 모양의 곡선은 $\tau\propto I_a^{2}$ 와 정반대이며, 직권기에서 그런 모양이 나오는 것은 가로축이 전류가 아니라 속도일 때($\tau\propto1/N^{2}$)다.
초기에 가파르게 올랐다가 일정값으로 평평해지는 곡선은 자속이 일정한 분권(타여자) 전동기에서 $\tau\propto I_a$ 로 비례하다 자기포화로 완만해지는 모습이다.
진동하며 수렴하는 곡선은 과도응답 파형이지 정상상태의 토크-전류 특성 곡선이 아니다.