직류 전동기에서 정출력 가변속도의 용도에 적합한 속도제어법은?
- 일그너제어
- 계자제어
- 저항제어
- 전압제어
정답과 해설 보기
정답 ② · 문제는 직류전동기에서 정출력(출력 일정)을 유지하면서 속도를 변화시키려면 어떤 속도제어법이 적합한지 묻고 있다. 일정 출력(정출력)에서는 전력 = 토크×속도가 일정하므로 속도를 바꾸려면 토크를 반비례로 조절해야 한다.
개념 한 쪽
전기기사 직류전동기 속도제어 — 계자제어·워드레오나드
직류전동기의 회전속도는 자속, 전기자 전압, 전기자 저항을 바꾸어 조절한다. 정출력 가변속도에는 계자제어가 알맞고, 전압을 조절하는 방식으로는 워드레오나드가 있다. 주파수 제어는 교류 전동기에서 쓰는 방법이다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「속도제어」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 정출력 가변속도 제어법 판단 | 1 | 정출력 가변속도 용도에 맞는 제어법을 가리기 |
| 속도제어 방법 아닌 것 찾기 | 1 | 직류전동기 제어법에 속하지 않는 방법을 가림 |
| 워드레오나드 방식 이해 | 1 | 워드레오나드 제어의 원리를 바르게 짚기 |
뜻
직류전동기는 자석 세기(자속)를 바꾸거나, 전기자에 가하는 전압을 바꾸거나, 전기자 회로에 저항을 넣어 속도를 조절한다. 이 세 가지가 직류전동기 속도제어의 기본 방법이다.
계자제어는 계자(자석·코일) 세기를 조절하는 방법이다. 자속을 약하게 하면 같은 전압에서 더 빠르게 돌 수 있어, 일정한 출력(일률)을 유지하면서 속도를 바꿀 수 있다. 자속을 줄여 더 높은 속도에서 적은 토크로 같은 출력을 내게 하므로, 정출력 가변속도의 용도에 적합하다.
워드레오나드 방식은 발전기로 전동기의 전압을 조절해 속도를 바꾸는 방법이다. 전동기에 걸리는 전압을 바꾸어 회전속도를 제어한다고 이해하면 된다.
주파수를 바꾸는 방법은 교류 모터에서 쓰는 속도제어이며, 직류전동기의 속도제어 방법에 속하지 않는다.
예제
계자제어로 정출력 가변속도를 실현할 때, 자속을 줄이면 속도는 높아지고 토크는 작아진다. 속도와 토크가 반대로 변하지만 그 곱인 출력은 일정하게 유지된다. 반대로 자속을 늘리면 속도는 낮아지고 토크는 커진다.
워드레오나드에서는 발전기 출력 전압을 조절함으로써 전동기의 가속·감속을 얻는다. 전동기 자속을 직접 건드리는 것이 아니라 전압을 바꾼다는 점이 계자제어와의 차이다.
대표 기출 3문항
직류 전동기의 속도제어 방법이 아닌 것은?
- 계자 제어법
- 전압 제어법
- 주파수 제어법
- 직렬 저항 제어법
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 직류 전동기의 속도제어 방법이 아닌 것을 고르는 것이다. 직류 전동기 속도는 계자전류(계자 제어법), 전기자 전압(전압 제어법), 또는 전기자 회로에 직렬 저항을 넣는 직렬 저항 제어법으로 조절할 수 있다.
직류전동기의 워드레오나드 속도제어 방식으로 옳은 것은?
- 전압제어
- 저항제어
- 계자제어
- 직병렬제어
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 워드레오나드(Ward‑Leonard) 속도제어 방식이 어떤 방식인지 묻고 있다. 워드레오나드 방식은 별도의 직류발전기를 사용해 전동기의 전기자에 인가하는 전압을 가변하여 속도를 제어하므로 전압제어 방식이다.
자주 묻는 물음
- 직류전동기의 속도제어 방법에는 어떤 것이 있나요?
- 자속을 바꾸는 계자제어, 전기자에 가하는 전압을 바꾸는 방법, 전기자 회로에 저항을 넣는 방법이 있다.
- 정출력 가변속도에는 어느 제어법이 적합한가요?
- 계자제어가 적합하다. 자속을 줄여 높은 속도에서 적은 토크로 일정한 출력을 유지한다.
- 워드레오나드 방식은 어떻게 속도를 제어하나요?
- 발전기로 전동기에 걸리는 전압을 조절하여 회전속도를 제어한다.
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