승강기기능사 제어계의 요소 및 구성 — 귀환 전압제어·인버터·VVVF와 적용

교류귀환 전압제어방식은 카의 실제 속도와 속도지령장치의 지령속도를 비교해 그 차이를 이용한다. 차이에 따라 사이리스터의 점호각을 바꾸어 유도전동기에 인가되는 전압을 조절하고 속도를 제어한다. 실제 속도를 다시 받아 비교하는 귀환 구조가 핵심이다.

인버터 제어방식은 유도전동기에 인가되는 전압과 주파수를 동시에 변환해 직류전동기와 동등한 제어 성능을 낸다. 인버터는 교류를 직류로 바꾼 뒤 원하는 전압과 주파수의 교류로 다시 만들어 전동기에 공급한다. VVVF 방식도 인버터를 이용해 전압과 주파수를 함께 가변하며, 저속·중속·고속·초고속 등 속도에 관계없이 광범위하게 쓰인다. 에너지 효율이 높고 정밀한 평층 제어가 가능하다.

레오나드 방식은 직류 전동기를 제어하는 방식이라 교류 엘리베이터의 속도제어 방식에 들어가지 않는다. 교류 엘리베이터에는 교류귀환 전압제어, VVVF, 교류 1단·2단 속도제어 같은 방식이 쓰인다.

교류 2단 속도제어는 고정자 권선의 연결 방식을 바꾸어 극수를 변환하는 방식을 주로 쓴다. 전동기의 회전속도는 60 × 주파수 ÷ 극수로 정해지므로, 극수를 2배로 늘리면 속도는 절반이 된다. 정지 레오나드와 워드 레오나드는 직류 제어 방식이고, 주파수 변환은 인버터를 쓰는 무단계 제어다.

운전과 안전 요소도 제어계에 속한다. 강제정지 운전은 비상 시 카 안의 승객을 안전한 층에서 대피시키기 위한 기능이다. 비상용 엘리베이터는 평상시 일반용으로 쓸 수 있고, 비상 시 모든 층에 정지할 수 있어야 하며, 정전에도 작동하도록 비상전원장치를 갖추고, 인명 구조를 위해 도어가 열려 있어도 카를 승강시킬 수 있어야 한다.

설계에서는 구동장치, 운전방식, 지진 대책 같은 기술 요소를 고려하지만, 비상용 승강기로 설치할지 여부는 건물 용도와 법적 요구로 정하는 사항이다. 조속기 2차캣치가 비상정지장치를 작동시키는 속도는 정격속도의 1.4배를 넘기 전이어야 하므로, 정격속도 60m/min이면 84m/min를 넘기 전에 작동해야 한다.