전기기능사 직류전동기의 속도변동률 — 정속도 특성과 계산

직류전동기의 속도변동률은 무부하일 때의 회전수와 정격부하일 때의 회전수의 차이를 정격 회전수로 나누어 구한다. 나누는 기준은 무부하 회전수가 아니라 정격 회전수이다.

분권전동기는 계자 자속이 거의 일정하게 유지되어 부하가 변해도 속도 변화가 작다. 이런 특성을 정속도 특성이라 한다.

운전 중 계자저항을 크게 하면 계자전류와 자속이 약해져 회전속도는 증가한다.

전동기의 출력은 토크와 각속도의 곱이므로 P = T×2πN/60으로 구하고, 토크를 kg·m로 나타낼 때는 0.975×P[W]÷N[rpm]을 쓴다. 토크 450N·m, 850rpm이면 약 40kW이고, 9.8kW·600rpm이면 약 15.9kg·m다.

전동기의 역기전력은 단자전압에서 전기자 저항강하를 뺀 E = V−IaRa이다. 220V, 30A, 0.26Ω이면 212.2V다. 규약효율은 (입력−손실)÷입력×100으로 나타낸다.

직류전동기의 속도제어는 전압제어, 저항제어, 계자제어 세 가지이며 주파수제어는 유도전동기의 방법이다. 일그너 방식이나 워드 레오나드 방식처럼 넓은 범위의 속도제어에는 타여자전동기를 쓴다.

직권전동기는 토크가 회전수의 제곱에 반비례하므로 회전수를 1/2로 줄이면 토크는 4배가 된다. 분권전동기는 출력이 일정하면 토크가 회전수에 반비례한다.