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1[7급 국가직 전기기기] 25년 1회차

단자전압 100 [V]를 인가할 때 발생하는 토크가 1 [Nㆍm]인 영구자석
직류전동기가 있다. 이때 회전속도[rpm]는? (단, 기계손, 표유부하손은
무시하고, 효율은 80 [%], 토크상수  $k_T=k\phi$  = 0.5 [Nㆍm/A]이다)

 $\frac{4,000}{\pi}$

 $\frac{4,200}{\pi}$

 $\frac{4,600}{\pi}$

 $\frac{4,800}{\pi}$

해설

입력전력에 효율을 곱해 출력을 구하고 토크로 나누면 회전속도는  $\dfrac{4800}{\pi}\ \mathrm{rpm}$ 이다.
전기자전류:  $I_a=\dfrac{T}{k_T}=\dfrac{1}{0.5}=2\ \mathrm{A}$ 
입력:  $P_{in}=100\times2=200\ \mathrm{W}$ , 출력:  $P_o=0.8\times200=160\ \mathrm{W}$ 
기계손을 무시하므로  $P_o=T\omega$ :  $\omega=\dfrac{160}{1}=160\ \mathrm{rad/s}$ 
 $N=\dfrac{60\omega}{2\pi}=\dfrac{60\times160}{2\pi}=\dfrac{4800}{\pi}\ \mathrm{rpm}$ 
효율을 적용하지 않고 입력 200 W를 그대로 출력으로 보면 효율 기준을 놓친 것이다.

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