개념 한 쪽
엘리베이터용 전동기는 빈번한 기동·정지를 반복하고 승강 하중을 안전하게 운반해야 하므로 기동 특성, 열적 내구성, 소음·진동 특성 등을 갖추어야 한다는 점을 중심으로 요구조건을 정리한다.
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출제기준 단원 「구동기용 전동기의 구비요건」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 도르래·안전율 개념 구별 | 1 | 도르래 안전율의 기준이 되는 하중 개념을 가리는 문제 |
| 권상기 구성요소 구분 | 1 | 권상기 내부 구성품과 승강로 설치 장치를 구분하는 문제 |
| 전동기 구비요건 판별 | 1 | 전동기 구비요건으로 적합하지 않은 항목을 가리는 문제 |
엘리베이터용 전동기는 자주 시작하고 멈추는 운전 특성이므로 관성 모멘트가 작아야 기동과 정지가 용이하다고 본다. 관성 모멘트가 크면 기동에 필요한 에너지가 증가하고 기계적 부담이 커지므로 구비요건으로는 적합하지 않다고 본다.
기동 전류가 작아 전력 손실을 줄이는 특성이 요구된다. 잦은 기동에서 높은 기동 전류는 설비에 부담을 주고 전력 계통에 영향을 미치므로 전동기는 상대적으로 낮은 기동 전류 특성을 가지는 것이 바람직하다고 본다.
소음이 적고 쾌적한 운전 환경을 제공하는 저소음 특성, 그리고 빈번한 운전에서 발생하는 발열에 견디는 내열성이 필수적이라고 본다. 엘리베이터 운전은 반복적이므로 재료와 구조가 열 스트레스에 견딜 수 있어야 신뢰성이 확보된다고 본다.
교류 엘리베이터에서는 구조가 단순하고 유지보수가 용이한 농형유도전동기가 가장 많이 사용된다고 본다. 현대 시스템에서는 농형유도전동기에 인버터를 결합하여 속도 제어를 수행하는 방식이 일반적이라고 본다.
권상기 구성과 연계된 요구를 파악할 때는 전동기 외에 감속기와 브레이크가 권상기의 핵심 부품임을 구분하고, 완충기처럼 승강로에 설치되는 장치는 권상기 구성품이 아님을 구분해야 한다고 본다.
권상전동기 용량 계산 문제는 유효하중 산정과 효율 보정을 순서대로 적용하는 것이 핵심이라고 본다. 예를 들어 정격속도를 분당 105 m로, 실하중을 1,150 kg로, 오버밸런스율을 40%로 설정하고 종합효율을 75%로 가정하면 설명에 제시된 공식을 사용하여 계산할 때 약 15.8 kW가 도출된다고 본다. 계산 흐름은 다음과 같다.
1) 오버밸런스율을 고려하여 유효하중을 먼저 보정한다는 점을 확인한다. 2) 유효하중 W와 속도 V를 곱한 값을 단위 변환 계수 6120으로 나누고 종합효율 η로 나누어 kW로 환산한다. 3) 위 절차를 통해 도출된 값이 보기와 근접하는지를 판단하여 정답을 선택한다.
또 다른 계산 풀이에서는 출제 기준의 보정 계수 적용 여부에 따라 유사한 값(약 16 kW 수준)이 도출될 수 있으므로 오버밸런스 보정의 적용을 반드시 점검한다는 점을 강조한다.
권상기의 도르래에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ④ · 문항은 권상기 도르래에 관한 설명 중 틀린 것을 고르도록 요구한다. 일반적으로 도르래 재질은 금속이어야 하고, 강철로 제작될 경우 안전율은 통상 8 이상, 주철일 경우 10 이상이라는 규정적 수치가 맞다.
도르래 안전율 기준 부하는 정격 하중 시 상승 중 로프의 수직분력이 아닌, 정격 하중 시의 최대 장력 등을 고려한다.
승강기용 권상기의 구성품이 아닌 것은?
정답 ③ · 문제는 승강기 권상기의 구성품이 아닌 것을 묻고 있다. 권상기는 전동기와 감속기(예: 웜기어), 그리고 브레이크 등으로 구성되는 동력 전달 및 제어 장치로 이루어지며 완충기는 승강로 바닥에 설치되는 별도 충격 흡수 장치이다.
승강기용 권상기는 전동기, 감속기(웜기어), 브레이크로 구성되며 완충기는 승강로 바닥에 설치되는 별도 장치이다.
다음 중 엘리베이터용 전동기의 구비요건으로 알맞지 않은 것은?
정답 ③ · 문항은 엘리베이터용 전동기의 적합 요건 중 옳지 않은 것을 묻고 있다. 엘리베이터 전동기는 기동 전류가 작고 소음이 적으며 빈번한 운전에도 견딜 수 있는 내열성을 가져야 한다.
엘리베이터 전동기는 관성 모멘트가 작아야 기동 및 정지가 용이하므로 관성 모멘트가 클 것은 오답이다.
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