제1과목 · 전기·전자 기초
직류전동기 속도제어
핵심 정리
핵심 3줄
- 직류전동기 속도는 전기자 전압, 전압강하와 계자자속에 관계됩니다.
- 계자자속이 일정하면 전기자 전압을 조절해 속도를 바꿀 수 있습니다.
- 계자 제어 가능 여부는 전동기 형식에 따라 다르며 모든 DC 모터에 독립 계자권선이 있는 것은 아닙니다.
Step 1 · Definition
정의
직류전동기는 계자자속과 전기자 전류의 상호작용으로 토크를 만듭니다. 회전하는 전기자에는 공급전압을 거스르는 역기전력이 생깁니다. 속도제어는 주로 전기자 전압을 조절하거나, 별도 계자 제어가 가능한 형식에서 계자자속을 조절하는 방식으로 이해합니다. 영구자석형에는 전류로 조정할 별도 계자권선이 없습니다.
Step 2 · Background
정의를 이해하기 위한 배경
왜 이 개념을 구분하는가
전압을 올리면 왜 속도가 달라지는지, 부하가 커질 때 왜 전류와 속도가 함께 변하는지를 설명하기 위한 개념입니다. 과거 직류전동기의 가변속 장점을 현재의 모든 전동기보다 우수하다는 뜻으로 확대하지 않습니다.
의미·용도와 계산 배경
정상상태의 기본 관계는 Vₐ = E + IₐRₐ, E = kΦn입니다. 따라서 n = (Vₐ − IₐRₐ)/(kΦ)로 속도를 이해할 수 있습니다. 자속 Φ가 일정하면 전기자 전압 Vₐ를 높일수록 가능한 속도가 높아집니다. 부하 증가로 전기자 전류 Iₐ가 커지면 저항 전압강하도 커지므로 같은 공급전압에서 속도가 낮아질 수 있습니다. 계자약화는 자속을 줄여 속도 범위를 넓히는 방법이지만, 같은 전류에서 얻는 토크도 줄어드므로 기종별 허용 범위가 필요합니다.
개념의 위치와 연결관계
| 구분 | 역할 |
|---|---|
| 계자 | 자속 Φ 형성 |
| 전기자 | 전류와 자속의 상호작용으로 토크 발생 |
| 역기전력 E | 회전에 따라 생겨 공급전압을 거스르는 전압 |
| 제어장치 | 허용 범위에서 전기자 전압·전류 등을 조절 |
연결 문제 U-1164의 과거 가변속 기술이라는 조건과 확정 정답 ‘직류전동기’를 유지합니다.
선정과 적용 조건
- 영구자석형·분권형·직권형 등 전동기 형식을 확인합니다.
- 전기자 전압과 계자자속 중 무엇을 바꿀 수 있는지 구분합니다.
- 속도뿐 아니라 필요한 토크·전류·열적 한계와 피드백 조건을 함께 봅니다.
실무 점검 예시
같은 자속과 공급전압에서 부하가 증가한 상황을 생각합니다. 더 큰 토크를 내기 위해 전류가 증가하고, 전기자 저항의 전압강하가 커지므로 역기전력과 속도는 낮아질 수 있습니다. 따라서 속도 저하를 전압 부족 하나로 단정하지 않고 전류, 부하와 제어기의 제한 상태를 함께 비교합니다. 실제 조정은 제조사 허용 범위와 승인된 절차를 따릅니다.
대표 오답
시험에서 자주 나오는 실제 함정 보기
아래 문장은 이 레슨에 연결된 문제에서 실제로 사용된 오답 보기입니다. 문장 자체만 외우지 말고, 왜 그럴듯하며 어느 조건에서 틀리는지 함께 확인합니다.
함정 보기 1
“농형 유도전동기만”
- 문항 맥락: 과거 전동기 기술에서 넓은 범위의 정밀한 가변속 제어에 가장 적합한 것으로 평가된 전동기는?
- 왜 그럴듯한가: 같은 세부항목군에서 함께 학습하는 용어이므로 대상·조건을 끝까지 확인하지 않으면 정답처럼 보일 수 있습니다.
- 틀린 부분: ‘농형 유도전동기만’은 ‘직류전동기’와 대상·기능·적용 조건이 다릅니다. 정답을 판단하는 직접 근거는 직류전동기는 전기자전압과 계자자속을 독립적으로 조절할 수 있어 전통적으로 정밀가변속에 사용됐다. 현대에는 인버터·서보 AC도 널리 사용한다.
- 판단 기준: 핵심 판단 기준은 다음과 같습니다. 직류전동기는 전기자전압과 계자자속을 독립적으로 조절할 수 있어 전통적으로 정밀가변속에 사용됐다. 현대에는 인버터·서보 AC도 널리 사용한다.
함정 보기 2
“동기전동기만”
- 문항 맥락: 과거 전동기 기술에서 넓은 범위의 정밀한 가변속 제어에 가장 적합한 것으로 평가된 전동기는?
- 왜 그럴듯한가: 같은 세부항목군에서 함께 학습하는 용어이므로 대상·조건을 끝까지 확인하지 않으면 정답처럼 보일 수 있습니다.
- 틀린 부분: ‘동기전동기만’은 ‘직류전동기’와 대상·기능·적용 조건이 다릅니다. 정답을 판단하는 직접 근거는 직류전동기는 전기자전압과 계자자속을 독립적으로 조절할 수 있어 전통적으로 정밀가변속에 사용됐다. 현대에는 인버터·서보 AC도 널리 사용한다.
- 판단 기준: 핵심 판단 기준은 다음과 같습니다. 직류전동기는 전기자전압과 계자자속을 독립적으로 조절할 수 있어 전통적으로 정밀가변속에 사용됐다. 현대에는 인버터·서보 AC도 널리 사용한다.
함정 보기 3
“단상 유도전동기”
- 문항 맥락: 과거 전동기 기술에서 넓은 범위의 정밀한 가변속 제어에 가장 적합한 것으로 평가된 전동기는?
- 왜 그럴듯한가: 같은 세부항목군에서 함께 학습하는 용어이므로 대상·조건을 끝까지 확인하지 않으면 정답처럼 보일 수 있습니다.
- 틀린 부분: ‘단상 유도전동기’는 ‘직류전동기’와 대상·기능·적용 조건이 다릅니다. 정답을 판단하는 직접 근거는 직류전동기는 전기자전압과 계자자속을 독립적으로 조절할 수 있어 전통적으로 정밀가변속에 사용됐다. 현대에는 인버터·서보 AC도 널리 사용한다.
- 판단 기준: 핵심 판단 기준은 다음과 같습니다. 직류전동기는 전기자전압과 계자자속을 독립적으로 조절할 수 있어 전통적으로 정밀가변속에 사용됐다. 현대에는 인버터·서보 AC도 널리 사용한다.
Step 3 · Exam practice
모의고사 1문제 풀기
각 문항을 눌러 보기를 선택하고 같은 화면에서 채점하세요. 제출 후 정답 근거, 모든 보기의 설명과 복습할 개념까지 이어집니다.
1과거 전동기 기술에서 넓은 범위의 정밀한 가변속 제어에 가장 적합한 것으로 평가된 전동기는?문제와 보기 펼치기
검수된 공개 문제만 표시하며, 답을 제출하기 전에는 정답과 해설을 전송하지 않습니다.
출처와 검토 상태
기존 자료의 검토 기록과 이번 설명의 교정 근거를 함께 표시합니다. 원문 기록의 공개 상태는 현재 출제 여부와 다를 수 있습니다.
- 문제 근거: 27차 정규화 대표문제 U-1164
- 이론 상태: 문제 근거에서 도출한 보강안이며 독립 이론 출처 대조가 추가로 필요합니다.
- 원문 출처 1: https://cbtbank.kr/exam/de20111002
- 공개 상태: 확정 문제와 연결된 공개 후보
설명 교정 근거