전압제어법

전압 제어법

단자 전압(V)을 조정하는 것은 정토크 제어이다.
전압제어에서 운전 한계가 일정한 토크로 주어지므로 정토크운전(constant torque operation), 정출력운전(constant power operation)이다.

전압제어가 속도제어에 효과적이긴 하지만 전압을 조정할 수 있는 전원장치를 필요로 한다.

전기자에 인가하는 전압은 정격전압까지로 제한되므로 0부터 정격전압의 범위내에서 제어된다.

계자 전원의 극성을 바꾸면 기전력의 극성이 바뀌므로 전압을 양과 음 양방향으로 제어할 수 있고, 전동기의 속도가 정방향과 역방향 전 범위에 걸쳐 제어된다.

속도를 더 높이려면 전동기 계자저항을 조절하여 계자 제어를 해야한다.

응답성이 좋고 정밀도가 높은 속도 제어가 가능하다.

속도제어에서 전기자 전류는 정격전류를 넘지 않아야 한다.

정격자속( $\phi_n$ )에서 전동기의 최대 토크는 $K \phi_n I_a$ 로 제한된다.

가변 발전기를 사용하여 전동기의 속도를 제어하는 방식을 워드-레너드 시스템이라 한다.

가변 전원으로는 직류발전기를 이용한다.

정·역 광범위하고 연속적인 속도제어가 가능하다.

이 방식은 효율이 좋다.

전력전자 소자들을 이용하여 컨버터를 제어하여 전동기 속도를 제어하는 방식을 정지 레어너드 방식이라 한다.

기동시에는 점호 위상을 제어하는 스무드한 기동이 가능하다.

정밀하고 속응성이 있는 속도 제어법이다.

발전기 축에 플라이휠을 추가한 시스템을 일그너 방식이라 한다.

일그너 방식은 동력의 전달이 효과적으로 되어 에너지 절감효과가 있다.

부하 변동이 심한 경우 유용한 시스템이다.

전기자에 걸리는 직류 전압의 평균값 $V_a$ 를 변화시켜서 직류 전동기의 속도 제어를 행하는 방식이 직류 초퍼 방식이다.

전압의 평균값은 $V_a = \dfrac{T_{on}}{T_{on}+T_{off}}E = \dfrac{T_{on}}{T}E$ 이다.

직류 전원에 직렬로 전압 조정용 발전기 B를 접속하여 전동기 단자 전압을 제어한다.

전동기 단자전압은 $V_m = V \pm V_b$ 이다.

조정용 발전기의 계자 전류 $I_{BF}$ 를 $\pm$ 양방향으로 변화하여 $V_m \pm V_B$ 의 범위에서 연속적인 전압 제어가 가능하게 된다.