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1[9급 지방직 전기기기] 23년 1회차

타여자식 직류 전동기에서 전기자 전압은 250[V]이며, 회전수는 1,200[rpm]이다. 전기자 저항은 0.5[Ω], 전기자 전류는 100[A]라고 하면, 이 전동기에서 발생하는 토크[Nㆍm]는? (단, 브러시의 전압강하와 전기자 반작용은 고려하지 않는다)

100/π

500/π

1,000/π

1,500/π

해설

역기전력으로 기계적 출력을 구해 각속도로 나누면 발생 토크는  $\dfrac{500}{\pi}\,\mathrm{N\cdot m}$  이다.
전동기이므로 역기전력은  $E=V-I_aR_a$  이다.
 $E=250-100\times0.5=200\,\mathrm{V}$ 
기계적 출력은  $P=EI_a=200\times100=20000\,\mathrm{W}$  이고, 각속도는  $\omega=\dfrac{2\pi\times1200}{60}=40\pi\,\mathrm{rad/s}$  이다.
토크는  $T=\dfrac{P}{\omega}=\dfrac{20000}{40\pi}=\dfrac{500}{\pi}\,\mathrm{N\cdot m}$  이다. 단자전압으로  $VI_a$  를 쓰면 전기자 동손까지 출력에 넣는 오류가 된다.

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