개념 한 쪽
승강기기능사 전자력과 전자유도 — 펌프 출력과 유압 밸브, 전동기 토크
세트 문항은 유압을 만드는 펌프와 그 흐름을 다루는 밸브, 회전력을 재는 토크를 묻는다. 펌프 출력의 비례 관계, 수리할 때 잠그는 밸브와 한쪽으로만 흐르게 하는 밸브, 전동기 토크 계산, 정전 시 비상조명이 차례로 나온다.
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뜻
펌프의 출력은 압력과 토출량의 곱에 비례한다. 더 많은 물을 빠르게 보내려면 출력이 커져야 하고, 같은 양이라도 더 높은 압력으로 밀어 올리려면 출력이 더 든다. 어느 한쪽만 커져도 출력은 함께 커지므로 둘 다 비례 관계에 놓인다.
유압 엘리베이터를 고장 수리할 때는 실린더로 가는 기름을 완전히 끊어야 한다. 이때 잠그는 밸브가 스톱밸브이며, 잠그면 기름이 파워유니트로 역류하지 않아 작업 중 카가 떨어지는 일을 막는다.
한쪽 방향으로만 기름이 흐르게 하는 밸브는 체크밸브다. 상승 방향으로는 기름이 지나가지만 반대 방향으로는 흐르지 못하게 막아, 펌프가 멈춘 뒤 기름이 되돌아가는 것을 막는다.
전동기의 토크는 출력과 회전수로 구한다. 출력을 P(kW), 회전수를 N(rpm)이라 할 때 974×P÷N으로 계산하면 단위가 kgf·m인 토크가 나온다. 3kW·1425rpm이면 약 2kgf·m이고, 15kW·2420rpm이면 약 6kgf·m다. 같은 출력이라도 회전수가 높을수록 토크는 작아진다.
정전 시 비상조명은 자동으로 즉시 켜져야 한다. 손으로 스위치를 눌러야 켜지는 방식이나 늘 켜 두는 방식은 비상조명의 목적에 맞지 않는다.
동력 계산에서는 하중과 속도, 오버밸런스율, 효율을 함께 본다. 전동기 출력은 (L×V×S)/(6120×η)로 잡고, 발전기 용량은 전동기 출력에 1시간 정격 비율을 곱한 뒤 효율로 나누어 구한다. 20kW·56%·효율 80%이면 14kW이고, 오버밸런스율 50%를 적용한 1000kg·60m/min·효율 70%의 전동기 용량은 약 7kW다.
예제
선지 판단은 비례 관계와 밸브의 역할에서 갈린다. 펌프 출력을 압력이나 토출량 가운데 하나에만 비례한다고 하거나 반비례한다고 하면 틀리고, 두 값의 곱에 비례한다고 해야 맞다. 수리할 때 가장 확실히 잠그는 밸브는 스톱밸브이며, 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 밸브는 체크밸브다. 토크는 974×P÷N으로 계산해 3kW·1425rpm에서 약 2kgf·m, 15kW·2420rpm에서 약 6kgf·m가 된다. 비상조명은 정전과 동시에 자동으로 켜지는 것이 옳고, 동력 계산에서는 하중·속도·효율·오버밸런스율을 함께 본다.
자주 묻는 물음
- 펌프의 출력은 무엇에 비례하나요?
- 압력과 토출량의 곱에 비례합니다. 더 많은 물을 보내거나 더 높은 압력으로 밀어 올릴수록 출력이 커지며, 두 값 가운데 하나만 커져도 출력은 함께 커집니다.
- 유압 수리와 역류를 막는 밸브는 각각 무엇인가요?
- 고장 수리 때는 스톱밸브를 잠가 실린더로 가는 기름을 완전히 끊습니다. 한쪽 방향으로만 흐르게 해 역류를 막는 밸브는 체크밸브입니다.
- 전동기 토크와 비상조명은 어떻게 정리하나요?
- 토크는 974×출력(kW)÷회전수(rpm)로 구하며, 3kW·1425rpm이면 약 2kgf·m, 15kW·2420rpm이면 약 6kgf·m입니다. 비상조명은 정전 시 자동으로 즉시 점등되어야 합니다.
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