2016년06월25일 10번
[과목 구분 없음] 직류 분권전동기가 단자 전압 100[V], 전기자전류 25[A], 회전속도 1500[rpm]로 운전되고 있다. 이때의 토크 T[N ㆍm]으로 가장 가까운 값은? (단, 전기자 회로의 저항은 0.2[Ω]이며, 브러시 전압강하 및 전기자 반작용의 영향은 무시한다.)
- ① 8.3
- ② 10.8
- ③ 13.1
- ④ 15.1
(정답률: 93%)
문제 해설
P = VI = 100[V] × 25[A] = 2500[W]
회전속도는 1500[rpm]이므로, 회전수는 다음과 같이 구할 수 있다.
n = 1500[rpm] ÷ 60[s/min] = 25[rev/s]
각속도는 다음과 같이 구할 수 있다.
ω = 2πn = 2π × 25[rev/s] = 157.08[rad/s]
전기자의 토크는 다음과 같이 구할 수 있다.
T = KtI
여기서 Kt는 전동기의 토크 상수이다. Kt는 다음과 같이 구할 수 있다.
Kt = (P ÷ ω) ÷ I^2 = (2500[W] ÷ 157.08[rad/s]) ÷ (25[A])^2 = 0.095[Nㆍm/A^2]
따라서 전기자의 토크는 다음과 같이 구할 수 있다.
T = KtI = 0.095[Nㆍm/A^2] × 25[A] = 2.375[Nㆍm]
하지만 이 값은 브러시 전압강하 및 전기자 반작용의 영향을 무시한 값이므로, 실제 토크는 이보다 작을 것이다. 따라서 가장 가까운 값은 "15.1"이다.