직류전동기의 기동, 제동 및 속도제어

전기기사 필기 2010년 3회 52번

Q문제

분권 직류전동기에서 부하의 변동이 심할 때, 광범위하고 안정되게 속도를 제어하는 가장 적당한 방식은?

유사 문제 링크

선택지 분석

계자제어 방식

계자제어 방식은 정출력 제어에 적합하며 속도 제어 범위가 좁아 부하 변동이 심한 경우의 광범위한 제어에는 부적합합니다.

저항제어 방식

저항제어 방식은 전력 손실이 매우 크고 효율이 낮아 안정적인 광범위 속도 제어 방식으로 권장되지 않습니다.

워드 레오너드 방식

워드 레오너드 방식은 광범위한 속도 제어가 가능하지만, 부하 변동이 심한 경우를 위한 플라이휠 효과가 결여되어 있습니다.

일그너 방식

일그너 방식은 워드 레오너드 방식에 플라이휠을 추가하여 부하 변동이 심한 환경에서도 안정적인 속도 제어를 가능하게 하는 최적의 방식입니다.

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Step 1: 직류전동기의 속도 제어 중 전압제어 방식인 워드 레오너드 방식은 광범위하고 정밀한 속도 조절이 가능합니다.

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Step 2: 부하의 변동이 심한 경우, 전동기 축에 플라이휠(Flywheel)을 설치하여 관성 에너지를 이용함으로써 전원 측의 급격한 부하 변동을 완화해야 합니다.

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Step 3: 이와 같이 워드 레오너드 방식에 플라이휠을 조합하여 부하 평준화를 꾀한 형태를 일그너 방식이라 하며, 제강용 압연기 등 부하 변동이 극심한 설비에 주로 사용됩니다.

워드 레오너드 방식과 일그너 방식의 가장 큰 차이점은 무엇인가요?

두 방식 모두 전압제어를 통한 광범위한 속도 제어가 가능하지만, 일그너 방식은 부하 변동을 억제하기 위해 플라이휠(Flywheel)을 추가로 설치했다는 점이 다릅니다.

일그너 방식은 주로 어떤 곳에 사용되나요?

부하의 변동이 매우 심한 제강용 압연기나 대형 기중기 등의 속도 제어에 주로 사용됩니다.

부하 변동이 심할 때 왜 플라이휠이 필요한가요?

플라이휠은 회전 에너지를 저장하여 부하가 급증할 때 에너지를 방출하고, 부하가 적을 때 에너지를 저장함으로써 전동기와 전원 계통에 가해지는 충격을 완화하기 때문입니다.