강의노트 계자 제어법(자속제어법)

계자 제어법 (자속제어법)

$V$, $R_a$가 일정한 상태에서 $I_f$를 변화시켜 즉, $\phi$를 조절하여 전동기 속도를 제어한다. 이런 제어를 정출력 제어라 한다.

자기회로 특성이 선형인 경우 $\phi \propto I_f$이기때문에 속도는 $n = \dfrac{V}{cI_f}- \dfrac{R_a}{(c I_f)^2} \tau$와 같다.

무부하인 경우 즉, $\tau = 0$이면 속도는 $n=\dfrac{V}{cI_f}$가 된다.

속도를 정격전압에 의해 제한되는 한계 이상으로 높이고자 할 때는 자속제어를 적용한다. 자속을 줄이면 무부하속도는 높아지고 기울기가 커지면서 속도-토크특성이 전체적으로 상승한다.

계자 자속을 줄여서 전동기 속도를 높이는 방식을 약계자제어(field-weakening control) 라 한다.

타여 및 분권 전동기의 계자 제어

• 계자 저항을 조절하여 계자 전류 $I_f$를 제어한다.
• 손실이 적다.
• 계자 전류에 대하여 정속도 특성을 가진다.

직류 직권 전동기의 계자 제어

• 병렬로 저항을 접속한다. 분류 저항의 저항손이 커지므로 효율이 악화된다.
• 초퍼 방법으로 제어한다. 제어 범위가 좁다.