직류 분권 전동기


(1) $I_L = I_a + I_f$		(2) $I_f = \dfrac{V_t}{R_f}$
(3) $V_t = E_a + R_aIa$		(4) $\tau_{ind} = K \phi I_a$
(5) $V_t =K \phi \omega + R_a \dfrac{\tau_{ind}}{K\phi}$		(6) $\omega = \dfrac{V_t}{K\phi} - \dfrac{R_a}{(K\phi)^2}\tau_{ind}$
(7) $E_a = K \phi \omega$

분권직류전동기에서 부하가 증가( $I_L \uparrow$ ) 하면 전동기 속도( $n \downarrow$ )가 떨어진다.
속도가 떨어지면 역기전력( $E_a \downarrow$ )이 감소한다.
전기자전류( $I_a \uparrow$ )가 증가하면 유도토크가 증가 $\tau_{ind} \uparrow$ 하고 유도토크는 더낮은 기계속도에서 부하토크와 같게된다.

$\omega = \dfrac{V_t - I_a R_a}{K \phi}$

$R_f$ 와 $V$ 일정 하면 $R_f$ 가 일정 하므로 $I_f$ 는 일정 이므로 $\phi$ 도 일정 하다.

$I_a$ 와 $\omega$ 은 선형적인 관계 를 가진다. $I_a$ 가 커지면 전기자 반작용의 영향( $\phi$ 가 줄어듬)으로 속도는 증가하게 된다.

직류 타여자 전동기와 동일하게 취급 즉, 부하 변동에 의한 속도 변화가 적어 정속도 전동기라고 부른다.

정격전압 인가상태에서
계자 회로 단선사고 발생하면 $I_f \to 0 \quad \phi \to 0 \Rightarrow n \to \infty$ (위험상태) ∴ 계자회로에 퓨즈를 설치하지 않음.

$\tau = K \phi I_a$

$R_f$ , $V$ 가 일정할때의 부하 전류 변화에 대한 토크 변화는

$I_a$ 가 적을때 즉, 전기자 반작용의 거의 없을때 그리고 $R_f$ 가 일정하므로 $\phi$ 일정하다. 그러므로 $\tau \propto I_a$ 한다.
$I_a$ 가 커지면 전기자 반작용 무시할 수 없으며 $\tau \propto I_a$ 에 비례하지 않게된다.

$E_a = K \phi \omega$

$\tau = K \phi I_a$

$V_t = E_a + R_a I_a = K \phi \omega + R_a \dfrac{\tau}{K\phi}$

$\omega = \dfrac{V_t}{K\phi} - \dfrac{R_a}{(K\phi)^2}\tau$

$R_f$ , $V$ 가 일정할때의 속도 토크 특성은 다음과 같다.

토크가 작을 때는 전기자 전류의 크기가 작아 전기자반작용을 무시할 수 있고 $R_f$ 가 일정하므로 속도는 토크와 선형적인 관계를 가진다.
토크가 커지면 전기자 전류가 커 전기자 반작용을 무시할 수 없다. 속도는 약간 증가하는 형태를 가진다.

Lecture 직류 분권 전동기