제어기기의 구조 및 원리
전기기사 필기 2004년 1회 54번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 제어용 기기 및 보호기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
2상 서어보 모타를 구동하는데 필요한 2상 전압을 얻는 방법으로 널리 쓰이는 방법은?
선택지 분석
1
여자권선에 리액터를 삽입하는 방법
오답 함정 분석
리액터를 삽입하여 위상을 지연시킬 수는 있으나, 전력 손실과 정밀도 저하 문제로 인해 널리 쓰이는 방식은 아닙니다.
증폭기 내에서 위상을 조정하는 방법
정답 상세 해설
2상 서보 모터의 구동 원리를 이해합니다. 2상 서보 모터는 고정자에 배치된 두 개의 권선(기준 권선과 제어 권선)에 시간적으로 90도의 위상차를 가진 전압을 인가하여 회전자기장을 발생시킵니다.
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Step 1: 위상차 발생의 필요성 확인. 모터를 회전시키기 위해서는 두 권선 사이에 반드시 위상차가 존재해야 하며, 이를 위해 외부 장치나 내부 회로가 필요합니다.
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Step 2: 증폭기 제어 방식의 특징 분석. 현대적인 서보 시스템에서는 서보 증폭기(Servo Amplifier) 내부의 전자 회로를 이용하여 제어 신호의 위상을 90도 조정하는 방식을 사용합니다.
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Step 3: 방식의 장점 파악. 증폭기 내에서 위상을 조정하면 부하의 변화에 관계없이 정밀한 위상 제어가 가능하며, 속도 및 토크 제어의 응답성이 매우 뛰어납니다.
3
환상 결선 변압기를 이용하는 방법
오답 함정 분석
환상 결선 변압기는 주로 전력 계통의 특수 결선에 사용되며, 서보 모터의 미세한 위상 제어용으로는 적합하지 않습니다.
4
2상 전원을 직접 이용하는 방법
오답 함정 분석
일반적인 상용 전원은 단상 또는 3상이므로 2상 전원을 직접 공급받아 사용하는 것은 현실적으로 불가능에 가깝습니다.
자주 묻는 질문
Q.
2상 서보 모터에서 90도 위상차가 왜 중요한가요?
두 권선에 흐르는 전류가 90도의 위상차를 가져야만 고정자에서 회전자기장이 형성되어 회전자가 토크를 얻고 회전할 수 있기 때문입니다.
Q.
증폭기 방식 외에 위상을 차이나게 하는 다른 방법은 없나요?
콘덴서를 직렬로 연결하여 위상을 앞서게 만드는 방식 등이 있으나, 정밀 제어가 필요한 서보 시스템에서는 증폭기를 통한 전자적 제어 방식이 표준입니다.