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전기자저항과 계자저항이 각각 0.8Ω인 직류 직권전동기가 회전수 200… | [전기산업기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기산업기사 필기] 20년 1회차
전기자저항과 계자저항이 각각 0.8Ω인 직류 직권전동기가 회전수 200rpm, 전기자전류 30A 일 때 역기전력은 300V이다. 이 전동기의 단자전압을 500V로 사용한다면 전기자전류가 위와 같은 30A로 될 때의 속도(rpm)는? (단, 전기자 반작용, 마찰손, 풍손 및 철손은 무시한다.)
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200
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301
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452
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500
해설

직류 직권전동기에서 단자전압, 역기전력, 전기자전류의 관계식은 V=E+Ia(Ra+Rf)V = E + I_a(R_a + R_f)이다. 초기 조건에서 500=E1+30(0.8+0.8)=E1+48500 = E_1 + 30(0.8 + 0.8) = E_1 + 48이므로 E1=452VE_1 = 452\text{V}이고, 역기전력은 회전수에 비례하므로 E=kΦNE = k\Phi N이다. 직권전동기는 전기자전류가 계자전류와 같으므로 전류가 일정하면 자속도 일정하다. 따라서 초기 조건 300=kΦ×200300 = k\Phi \times 200에서 kΦ=1.5k\Phi = 1.5이다.
단자전압을 500V로 올린 조건에서 전기자전류가 같은 30A일 때, 자속은 여전히 같으므로 역기전력 E2=kΦN2=1.5N2E_2 = k\Phi N_2 = 1.5N_2이고, 500=1.5N2+30×1.6500 = 1.5N_2 + 30 \times 1.6에서 500=1.5N2+48500 = 1.5N_2 + 48이므로 1.5N2=4521.5N_2 = 452, N2=4521.5301.3 rpmN_2 = \frac{452}{1.5} \approx 301.3\text{ rpm}이다.

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