직류전동기의 일반적인 제어법이 아닌 것은?
- 저항제어법
- 전압제어법
- 주파수제어법
- 계자제어법
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문항은 직류전동기의 일반적인 속도 제어법이 아닌 것을 묻고 있다. 직류전동기는 전압 조절, 계자(자기극) 제어, 저항을 이용한 제어 등이 일반적으로 사용되며 주파수 제어는 교류에서 사용하는 방법으로 직류계에 적용되지 않는다.
직류전동기는 직류 전원을 사용하므로 주파수 제어법이 적용되지 않는다.
개념 한 쪽
승강기기사 전기식 직류엘리베이터의속도제어 — 제어 방식 분류와 핵심 원리
엘리베이터의 속도 제어는 전동기의 종류와 사용 소자에 따라 여러 방식으로 나뉜다. 권선절환으로 단계적 속도변화를 하는 방식, 전압과 주파수를 동시에 가변하여 정밀 제어하는 방식, 사이리스터를 이용해 직류전압을 조절하는 방식 등이 대표적이다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「전기식 직류엘리베이터의속도제어」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 권선절환 기반 속도제어 판별 | 1 | 고속권선과 저속권선 절환 설명에서 제어방식 식별 |
| 전압·주파수 동시 제어 판단 | 1 | 전압과 주파수 동시 변화로 속도 제어하는 방식 식별 |
| 사이리스터 점호각 관련 방식 구별 | 1 | 사이리스터 점호각 조절로 직류전압을 만드는 방식 식별 |
뜻
교류 2단 속도제어는 권선형 유도전동기의 권선을 바꾸어 기동·주행은 고속권선, 감속·착상은 저속권선으로 절환하는 방식이다. 이 방식은 권선 절환을 통해 두 단계 속도를 구현하므로 '2단'으로 분류한다는 점이 핵심이다.
VVVF 제어는 전압(Voltage)과 주파수(Frequency)을 동시에 가변 제어하여 교류 전동기의 속도를 연속적이고 정밀하게 조절하는 방식이다. 전압과 주파수를 함께 변화시키므로 속도 제어의 정밀도와 에너지 절약 효과가 크다.
정지 레오나드 방식은 회전형 발전기를 쓰지 않고 사이리스터 같은 반도체 소자를 이용해 교류를 정류하고 점호각을 바꿔 직류 전압을 조절하여 직류전동기의 회전수를 변경하는 방식이다. 사이리스터의 점호각 제어로 출력 전압을 바꾸는 원리가 핵심이다.
직류전동기는 직류 전원을 사용하는 기기이므로 주파수 제어법은 적용되지 않는다. 직류 전동기 속도 제어에는 저항제어, 전압제어, 계자제어 등이 사용되며, 주파수 조작은 교류 전동기의 특성임을 구분해야 한다.
다이리스터(SCR)는 게이트 신호로 주회로 전류를 제어하는 반도체 소자이다. 게이트에 신호를 주면 애노드-캐소드 사이의 큰 전류가 흐르기 시작하고 라칭 특성으로 동작이 지속될 수 있다는 점이 특징이다.
예제
문제에서 '고속권선과 저속권선으로 절환한다'는 표현이 나오면 교류 2단 속도제어를 선택한다. '전압과 주파수를 동시에 제어'라는 표현이 나오면 VVVF를 고른다. '사이리스터의 점호각을 조정한다'는 기술이 있으면 정지 레오나드 방식으로 연결하여 선택한다.
대표 기출 3문항
다이리스터(Thyristor)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 정전압회로나 전압조정기의 전압 검출 등에 사용되는 다이오드이다.
- 정류회로를 구성하는 다이오드이다.
- 게이트 소자에 가해지는 전압에 의하여 주소자간의 전류를 제어하는 것이다.
- 캐소드 소자에 전압을 가하여 스위칭 역할을 해주는 다이오드이다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 다이리스터(Thyristor)의 동작 원리와 제어 단자를 묻고 있다. 다이리스터는 게이트 단자에 인가되는 신호로 주회로의 전류 흐름을 제어하는 반도체 소자이며, 게이트 전압이 주어졌을 때 애노드-캐소드 사이를 턴온 시키는 특성이 핵심이다.
다이리스터는 게이트 신호로 주회로 전류를 제어하는 반도체 소자이므로 게이트 전압 제어 원리가 정답이다.
기동과 주행은 고속권선으로, 감속과 착상은 저속권선으로 속도를 제어하는 방식은?
- 교류1단 속도제어
- 교류2단 속도제어
- 직류1단 속도제어
- 직류2단 속도제어
정답과 해설 보기
정답 ② · 문제는 기동·주행은 고속권선, 감속·착상은 저속권선으로 제어하는 방식이 무엇인지 묻고 있다. 권선 전환을 통해 두 단계 속도를 얻는 방식은 교류 2단 속도제어로 분류된다.
기동·주행은 고속권선, 감속·착상은 저속권선으로 절환하는 방식은 교류2단 속도제어이다.
자주 묻는 물음
- 교류 2단 속도제어의 핵심은 무엇인가?
- 권선형 유도전동기의 권선을 절환하여 기동·주행은 고속권선, 감속·착상은 저속권선으로 2단계 속도절환을 수행하는 점이 핵심이다.
- VVVF 제어가 다른 방식보다 우수한 점은 무엇인가?
- 전압과 주파수를 동시에 가변하여 교류 전동기의 속도를 연속적이고 정밀하게 제어할 수 있어 에너지 절약과 정밀 제어가 가능하다는 점이다.
- 정지 레오나드 방식과 워드 레오나드 방식의 차이는 무엇인가?
- 정지 레오나드는 회전기 없이 사이리스터로 정류하고 점호각을 조절하여 직류전압을 만드는 방식이고, 워드 레오나드는 회전형 발전기를 사용하여 가변 직류를 만드는 방식으로 구분된다.
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