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1[9급 국가직 전기기기] 19년 1회차
타여자 직류 전동기의 현재 속도가 1,000 [rpm]이다. 동일한 부하에서 계자 전류, 단자 전압, 전기자 저항을 모두 2배로 증가시키는 경우 전동기의 회전 속도[rpm]는? (단, 계자 전류와 자속은 선형 관계이며, 전기자 반작용 및 브러시 접촉에 의한 전압 강하는 무시한다)
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해설

회전 속도는 약 1,000 rpm으로 거의 변하지 않는다.

타여자 전동기의 속도는 N=V−IaRakϕN = \dfrac{V - I_a R_a}{k\phi}이다. 계자 전류가 2배이면 자속 ϕ\phi도 2배이고, 같은 부하 토크 T=kϕIaT = k\phi I_a를 내려면 전기자 전류는 Ia2\dfrac{I_a}{2}가 된다.

전기자 전압강하는 Ia2×2Ra=IaRa\dfrac{I_a}{2}\times 2R_a = I_a R_a로 그대로이고, 단자 전압과 자속이 함께 2배가 된다.
N′=2V−IaRa2kϕN' = \dfrac{2V - I_a R_a}{2k\phi}

전기자 전압강하는 단자 전압에 비해 작으므로 속도는 사실상 V/φ 비로 정해지고, 이 비가 그대로이므로 속도는 1,000 rpm 부근에 머문다(전압강하의 비중이 줄어든 만큼 아주 약간 높아질 뿐이다).

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