개념 한 쪽
권상기의 구동능력은 로프와 도르래 사이의 마찰, 중량비, 속도와 가속도 등의 물리적 인자에 의해 결정한다. 도르래 홈 형상이나 감속기·기어 방식 등 구동 방식의 선택은 적용 속도와 로프 수명, 미끄러짐 방지와 연관하여 설계 판단을 좌우한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「구동능력에 영향을 미치는요소」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 감속기 적용 속도 판단 | 1 | 기어드 권상기의 적용 속도 범위를 가리기 |
| 전동기 토크 계산 | 1 | 출력과 회전수로 전동기 토크를 산정하기 |
| 카 꼭대기 틈새 결정 인자 | 1 | 카 꼭대기 틈새가 어떤 기준으로 정해지는지 묻기 |
트랙션 능력(견인능력)은 로프가 도르래에서 미끄러지지 않고 카를 안정적으로 이동시키는 힘을 의미한다. 마찰계수와 로프의 감김 각도, 중량비(카와 균형추의 무게비), 그리고 가속·감속에 따른 관성력이 주요 결정 인자라고 한다. 이들 요소는 함께 작용하여 슬립 발생 여부와 필요한 구동 토크를 결정한다.
도르래의 홈 형상은 마찰을 확보하는 데 중요한 역할을 한다. 언더컷(홈 밑을 도려낸 구조)은 로프가 홈 바닥에도 밀착되도록 하여 접촉 면적과 접촉 압력을 증가시키고, 결과적으로 마찰계수를 높여 슬립을 방지하는 목적을 갖는다. 따라서 언더컷은 주로 미끄러짐 억제를 위한 설계적 대응으로 이해한다.
구동 방식 선택은 속도 범위와 연관한다. 감속기(기어드) 권상기는 구조와 경제성에서 장점이 있으나 내부 기어의 마찰 손실 때문에 중저속 적용에 적합하다고 본다. 일반적으로 감속기 방식은 중저속 승강기에서 사용되며, 고속 구간에서는 기어리스 방식이 요구된다는 기준을 가진다.
전동기 토크 계산은 출력과 회전수를 이용해 실무적으로 수행한다. 실전에서는 토크 공식과 단위를 정확히 적용하여 요구 토크를 산정하고, 이를 바탕으로 기구적 설계와 로프·도르래의 적정 조건을 결정한다.
카의 안전 간격과 관련하여 카 꼭대기 틈새 같은 치수는 과주행 시 충돌 방지를 위한 완충 거리로서 정격속도를 기준으로 산정한다. 속도가 클수록 관성으로 인한 정지 초과가 커지므로 정격속도에 따라 최소 틈새가 결정된다는 원리를 기억한다.
전동기 토크를 구할 때는 출력(kW)과 회전수(rpm)를 이용한 실용적 공식을 적용한다. 자료에서는 토크 계산식으로 T = 9740 × P(kW) ÷ N(rpm)을 제시하므로, 주어진 출력과 회전수를 대입하여 토크를 산정한다. 계산 과정에서는 상수와 단위 표기를 확인하여 소수점 자리수가 달라지지 않도록 주의한다.
언더컷 홈은 로프의 접촉 면적을 늘려 마찰을 증가시키므로, 언더컷 적용 시 슬립 발생 확률이 낮아져 트랙션 능력이 향상된다는 관계를 문제 풀이에서 직접 연결하여 판단한다.
감속기를 사용하는 기어드 권상기의 일반적인 적용속도는 몇 m/min 이하인가?
정답 ② · 감속기를 포함하는 기어드(Geared) 권상기는 웜기어나 헬리컬 기어를 사용하여 모터의 고속 회전을 저속으로 변환하여 큰 토크를 얻는 방식입니다. 이는 경제성이 좋아 중저속 엘리베이터에 주로 적용되며, 일반적인 적용 속도의 상한선은 105m/min 정도로 규정되어 있습니다.
감속기(Geared) 방식은 경제성이 좋으나 마찰 손실이 있어 일반적으로 105m/min 이하의 중저속 승강기에 적용되며, 그 이상은 기어리스 방식을 사용한다.
승강기에 사용되는 유도전동기의 용량이 15kW고, 전동기의 회전수가 1450rpm 이라면 이전동기의 토크는 몇 kg.m 인가?
정답 ② · 유도전동기의 정격 출력과 회전수가 주어졌을 때 kgf.m 단위의 토크를 구하는 문제이다. 토크는 T = 9740 × P / N 공식으로 계산하며, P는 kW, N은 rpm 단위를 쓴다.
전동기 토크는 T=9740×P(n)/N 공식으로 계산하며, 여기서 P는 kW, N은 rpm 단위입니다.
로프식 엘리베이터의 카 꼭대기 틈새는 무엇에 의하여 결정되는가?
정답 ① · 로프식 엘리베이터의 꼭대기 틈새(최상층 정지 시 카 천장과 승강로 상부 천장 사이의 수직 거리)는 카가 과속 등으로 인해 최상층을 넘어 과주행했을 때, 카에 탄 승객이나 카 상부의 기기가 승강로 상부 구조물에 부딪혀 다치거나 파손되는 것을 막기 위한 완충 공간입니다. 이때 발생할 수 있는 과주행의 속도와 관성은 정격속도에 비례하므로, 필수적인 꼭대기 틈새의 크기 역시 카의 정격속도를 기준으로 결정됩니다.
로프식 엘리베이터의 카 꼭대기 틈새는 과주행 시 안전을 위해 정격속도에 비례하여 결정된다.
승강기기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.