개념 한 쪽
오버밸런스율은 균형추 무게를 정할 때 적재하중의 몇 퍼센트를 추가할지를 나타내는 비율이다. 이 비율을 적절히 설정하면 전동기의 부하를 줄이고 트랙션 확보에 도움을 준다.
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출제기준 단원 「오버밸런스의 의미, 계산, 적정범위」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 용어 정의 판단 | 1 | 오버밸런스율의 정의를 묻는 문제 |
| 오류 선지 판별 | 1 | 오버밸런스율 관련 설명 중 틀린 것을 가리는 문제 |
| 동력 결정 인자 구분 | 1 | 전동기 소요동력 결정 요소에 포함되는지를 묻는 문제 |
오버밸런스율은 균형추의 총중량을 정할 때 사용하는 기준이다. 균형추 무게는 빈 카의 자중에 적재하중의 일정 비율을 더한 값으로 설정하며, 이때 몇 퍼센트를 더할지를 정하는 비율을 오버밸런스율이라 한다.
실무에서는 적재하중의 약 35~55% 범위를 사용하며, 대표적으로 40~50%를 적용하는 설명이 등장한다. 이 비율을 통해 카가 빈 상태와 만재 상태에서 전동기에 걸리는 부하를 균형 있게 분배한다.
오버밸런스율을 적절히 설정하면 트랙션비 확보와 와이어로프의 미끄러짐 방지에 유리하다. 반대로 비율이 너무 낮거나 너무 높으면 한쪽 방향으로 부하가 치우쳐 에너지 효율이 떨어지거나 구동 안정성에 문제가 생길 수 있다.
균형추 무게 산정의 계산식은 단순히 W(counter) = 빈 카 무게 + (적재하중 × 오버밸런스율)의 형태로 적용한다. 이 공식을 사용해 주어진 수치로 균형추 무게를 구할 수 있다.
오버밸런스율은 전동기 소요동력 산정에도 영향을 준다. 오버밸런스율을 보정 항으로 적용하면 필요한 전동기 용량이 줄어드는 효과가 있으며, 전동기 용량 계산 시 오버밸런스 보정과 종합효율을 함께 고려해야 한다.
예: 카 무게가 800kg이고 적재하중이 600kg이며 오버밸런스율을 45%로 정하면 균형추 무게는 다음과 같이 계산한다. 균형추 무게 = 카 무게 + 적재하중 × 오버밸런스율 = 800 + 600 × 0.45 = 800 + 270 = 1070kg이 된다.
전동기 용량 산정 예시에서는 오버밸런스율을 보정 항으로 반영하여 계산한다는 점에 주의한다. 자료에서는 정격하중 1150kg에 운행속도를 분당 105m로, 오버밸런스율을 40%, 종합효율을 75%로 가정하면 계산상 약 21kW가 이론적으로 도출되나 출제 기준의 보정 계수 적용 시 약 16kW 수준으로 수렴한다고 설명한다. 이처럼 오버밸런스율 적용 여부와 보정 계수에 따라 선택지가 달라질 수 있다.
균형추 방식의 엘리베이터에 대한 설명 중 옳은 것은?
정답 ① · 문항은 균형추 방식 엘리베이터의 장점을 묻고 있다. 균형추는 카 무게의 일부를 상쇄하여 구동 전동기가 처리해야 할 순 하중을 줄여 동일한 용량과 속도에서 전동기 출력 용량을 감소시킬 수 있다.
균형추 방식은 카 무게와 균형추 무게가 서로 상쇄되므로 구동 전동기의 출력용량을 줄일 수 있습니다.
오버밸러스율(Over Balance)에 대한 설명 중 틀린 것은?
정답 ④ · 오버밸런스율의 정의와 범위를 묻는 문제로, 오버밸런스율은 정격하중 대비 몇 퍼센트를 더할 것인가를 나타내는 비율이다. 일반적으로 설계상 35~55% 범위를 사용하고 소형 엘리베이터는 50%를 넘는 경우도 있으므로 관련 진술들은 맞는다.
오버밸러스율은 정격하중 대비 과적하중을 의미하며, 소형 엘리베이터라도 1명 승차 시 불평형 하중이 발생할 수 있으므로 ④가 틀린 설명이다.
엘리베이터용 전동기의 소요동력을 결정하는 인자가 아닌 것은?
정답 ② · 엘리베이터 전동기의 소요 동력을 결정하는 주요 인자로는 적재하중(정격하중), 정격속도, 카와 균형추의 중량 차이를 보정하는 오버밸런스율 및 기계의 종합효율 등이 있습니다. 주로프의 직경은 안전율과 시브의 마모 등을 결정하는 기계적 구조물 인자일 뿐 직접적인 동력 산출식의 독립 변수는 아닙니다.
소요동력 결정 인자는 하중, 속도, 균형추 비율 등이며 주로프 직경은 기계적 구조 인자이다.
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