개념 한 쪽
승강기기능사 전자회로 및 반도체 — 사이리스터 점호각 제어와 소방운전
반도체 소자는 전류가 흐르는 시점과 방향을 조절해 전동기에 공급되는 전압을 바꾼다. 사이리스터는 한 방향으로만 전류를 통하게 하면서 점호각으로 전압의 크기를 조절한다. 이 원리가 교류 귀환제어와 정지 레오나드에 쓰이고, 운전 방식과 도어 회로에도 규칙이 있다.
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뜻
사이리스터는 전류가 흐르는 방향으로는 전기를 통하게 하고 역방향으로는 통하지 않게 하는 반도체 소자다. 교류 파형 가운데 일부만 통과시키는 점호각을 조절하면 전동기에 공급되는 전압의 크기가 바뀐다.
사이리스터의 점호각으로 유도전동기의 속도를 제어하는 방식은 교류 귀환제어다. 점호각으로 직류 전압을 가변해 직류 전동기의 회전수를 제어하는 방식은 정지 레오나드다. 사이리스터를 쓰는 쪽은 정지형으로 구분한다. VVVF는 주파수와 전압을 함께 제어하는 방식이라 점호각에 의한 전압 제어와 다르다.
직류 전동기의 속도 제어 방식은 저항제어, 전압제어, 계자제어다. 전류 제어는 주로 토크를 조절하거나 과전류로부터 전동기를 보호하는 데 쓰이므로 속도를 조절하는 기본 방식으로 분류하지 않는다.
교류 엘리베이터의 일반적인 속도 제어 방식은 1단 속도제어, 2단 속도제어, 귀환 전압제어다. 3단 속도제어는 일반적인 방식으로 분류하지 않으며, 교류상환 속도제어라는 명칭은 실제로 쓰이지 않는다.
유압 회로에서는 블리드 오프 방식이 주회로에서 작동유의 일부를 바이패스 회로로 빼내어 속도를 제어한다. 유량 제어 밸브가 바이패스 회로에 삽입되고, 부하에 필요한 압력 이상의 압력을 만들 필요가 없어 효율이 높지만 정확한 속도 제어는 어렵다. 펌프의 회전수를 가변해 토출유를 제어하는 방식은 블리드 오프와 다른 원리다.
운전과 안전 회로의 역할도 구분한다. 반자동 방식은 운전자가 도어 개폐와 출발 신호를 직접 조작해야 운행할 수 있다. 파킹 스위치를 작동하면 버튼 등록이 정지되고 카가 자동으로 지정 층에 도착해 운행이 정지된다. 문이 닫히면 도어스위치가 회로를 연결해 운행회로가 구성된다.
소방운전은 단계가 나뉜다. 1차 소방운전은 화재 시 일반 승객이 쓰지 못하도록 특정 층으로 자동 소환하는 기능이다. 2차 소방운전은 소방대원이 직접 카에 탑승해 조작하는 모드로, 문이 완전히 닫히지 않아도 카를 승강시킬 수 있다.
예제
선지 판단은 반도체 소자와 제어 대상의 짝에서 갈린다. 사이리스터의 점호각으로 유도전동기를 제어하면 교류 귀환제어, 직류 전압을 가변해 직류 전동기를 제어하면 정지 레오나드다. VVVF를 점호각 제어로 적으면 주파수 제어를 전압 제어로 바꾼 것이다.
직류 전동기 문제에서는 세 가지 방식을 본다. 저항제어, 전압제어, 계자제어가 속도 제어 방식이고 전류제어는 해당하지 않는다. 교류 엘리베이터 문제에서는 1단·2단·귀환 전압제어가 일반 방식이며 3단이나 교류상환 속도제어는 아니다.
유압 회로 문제에서는 분기와 펌프 제어를 구분한다. 블리드 오프는 바이패스로 일부를 빼내는 방식이고, 펌프 회전수를 가변하는 것은 다른 방식이다.
운전 방식 문제에서는 운전자 개입 여부를 본다. 반자동은 운전자가 직접 조작해야 하고, 2차 소방운전은 문이 열려 있어도 승강할 수 있다.
자주 묻는 물음
- 사이리스터의 점호각은 무엇을 바꾸나요?
- 교류 파형 가운데 통과시키는 부분을 조절해 전동기에 공급되는 전압의 크기를 바꿉니다. 유도전동기에 적용하면 교류 귀환제어, 직류 전동기에 적용하면 정지 레오나드가 됩니다.
- 직류 전동기와 교류 엘리베이터의 속도 제어 방식은 어떻게 구분하나요?
- 직류 전동기는 저항제어, 전압제어, 계자제어로 속도를 조절하며 전류제어는 토크 조절이나 보호에 쓰입니다. 교류 엘리베이터의 일반적인 방식은 1단 속도제어, 2단 속도제어, 귀환 전압제어이고 3단 속도제어는 일반 방식이 아닙니다.
- 파킹 스위치와 2차 소방운전은 각각 어떤 기능인가요?
- 파킹 스위치를 작동하면 버튼 등록이 정지되고 카가 자동으로 지정 층에 도착해 운행이 정지됩니다. 2차 소방운전은 소방대원이 직접 카에 탑승해 조작하는 모드로, 문이 완전히 닫히지 않아도 카를 승강시킬 수 있습니다.
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