승강기기능사 제어의 개념 — 워드·정지 레오나드와 VVVF 제어

워드-레오나드 방식은 독립된 발전기의 계자 전류를 조절해 발전 전압을 임의로 연속 변화시키고, 그 전압을 직류 전동기에 공급해 속도를 연속적이고 광범위하게 제어한다. 가감속이 원활해 고속 엘리베이터에 적합했다.

정지 레오나드 방식은 워드-레오나드의 회전기를 반도체로 바꾼 방식이다. 사이리스터로 교류를 직류로 변환하고 점호각을 조절해 속도를 제어한다. 기계적인 회전 부분이 없어 마모 부품이 적고 효율이 높으며 유지보수가 쉽다. 유지보수가 어렵다는 설명은 회전기가 있던 워드-레오나드 방식과 뒤바꾼 것이다.

VVVF 제어는 인버터를 이용해 전동기에 공급되는 전압과 주파수를 동시에 가변한다. 속도 제어가 정밀하고 승강이 매끄러우며, 직류 전동기와 비슷한 우수한 제어 특성을 낸다. 소비 전력을 줄일 수 있고 보수도 용이하며, 저속 승강기뿐 아니라 고속 승강기까지 폭넓게 적용된다. 저속 승강기에만 적용된다는 설명은 틀린다.

직류 가변전압 제어는 발전기 전압을 바꾸어 전동기의 전기자 전압을 조절한다. 전기적 제어를 주로 하므로 접촉자의 마모가 거의 없는 무접점 제어가 가능하고 정밀한 제어가 된다. 다만 제어장치가 복잡하고 비용이 든다. 직류 엘리베이터에는 이런 전압·자속 제어 방식이 쓰이고, VVVF는 교류 전동기의 주파수를 제어하는 방식이라 직류 엘리베이터의 제어 방식이 아니다.

가장 단순한 1단 속도 제어는 3상 교류 단속도 전동기에 전원을 공급해 기동과 정속 운전을 하고, 정지할 때는 전원을 차단한 뒤 제동기로 기계적으로 브레이크를 건다.

안전과 운전 방식도 함께 익힌다. 최종 리미트스위치는 과행 시 승강기를 멈추고 다시 움직이지 않도록 기계적으로 잠가야 하며, 스프링이나 중력만으로 접촉을 여는 방식은 안전 기준에 어긋난다. 승용 엘리베이터의 범죄 방지에는 특정 조작 시 모든 층에서 정지시키는 강제 각층 정지 운전 방식이 채택된다.