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1[9급 지방직 전기기기] 19년 1회차
일정 전압으로 운전 중인 분권 및 직권 직류전동기에서 기계적 각속도가 증가할 때, 토크의 변화로 옳은 것은? (단, 전기자 반작용과 자기포화는 무시한다)(순서대로 분권, 직권)
1
속도의 제곱에 반비례하여 감소, 일정한 기울기로 감소
2
속도의 제곱에 반비례하여 감소, 속도의 제곱에 반비례하여 감소
3
일정한 기울기로 감소, 일정한 기울기로 감소
4
일정한 기울기로 감소, 속도의 제곱에 반비례하여 감소
해설

분권전동기의 토크는 속도에 대해 일정한 기울기로 감소하고, 직권전동기의 토크는 속도의 제곱에 반비례하여 감소한다.

분권: 자속이 일정하므로 T=kϕIa=kϕ (V−kϕω)RaT = k\phi I_a = \dfrac{k\phi\,(V - k\phi\omega)}{R_a} 로, 각속도에 대해 직선적으로 감소한다.

직권: ϕ∝Ia\phi \propto I_a 이므로 T∝Ia2T \propto I_a^2, 역기전력 E∝Iaω≈VE \propto I_a\omega \approx V 에서 Ia∝1/ωI_a \propto 1/\omega 이다. 따라서 T∝1/ω2T \propto 1/\omega^2 이다.

  • 분권을 제곱 반비례로 본 조합: 분권은 자속 일정이라 직선 특성이다.
  • 직권을 일정 기울기로 본 조합: 직권은 자속이 전류에 비례하므로 제곱 반비례 특성이다.

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