제어기기의 특성 및 시험

전기기사 필기 2011년 3회 55번

Q문제

3상 서보전동기에 평형 2상 전압을 가하여 동작시킬 때의 속도-토크 특성곡선에서 최대 토크가 발생하는 슬립

s

의 범위로 가장 적당한 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

0.05 < s < 0.2

이 범위는 일반적인 고효율 유도전동기에서 최대 토크가 발생하는 슬립 범위에 해당합니다.

0.2 < s < 0.8

서보전동기는 일반 유도전동기와 달리 기동 토크를 크게 하고 속도 제어 범위를 넓히기 위해 회전자의 저항을 크게 설계합니다.

•

Step 1: 최대 토크가 발생하는 슬립(

s_{m}

)은 회전자 저항(

R_{2}

)에 비례하는 특성을 가집니다. 일반적인 유도전동기는 효율을 위해 저항을 작게 하여 슬립이 매우 작은 지점에서 최대 토크가 발생하도록 합니다.

•

Step 2: 서보전동기는 저속 영역에서도 안정적인 제어가 가능하도록 회전자 저항을 크게 하여 최대 토크 발생 지점을 정지 상태(슬립 1)에 가깝게 이동시킵니다.

•

Step 3: 따라서 서보전동기의 속도-토크 특성곡선에서 최대 토크가 발생하는 슬립의 범위는 통상적으로 0.2에서 0.8 사이로 설정하는 것이 가장 적당합니다.

0.8 < s < 1

슬립이 1에 너무 가까우면 기동 시점에는 유리할 수 있으나 운전 효율과 제어 안정성이 저하될 수 있습니다.

1 < s < 2

슬립이 1보다 큰 범위는 제동 영역(역전 제동)에 해당하며, 일반적인 운전 범위가 아닙니다.

서보전동기의 회전자 저항을 크게 하는 이유는 무엇인가요?

회전자 저항을 크게 하면 최대 토크가 발생하는 슬립이 커져서 기동 토크가 증가하고, 속도-토크 특성 곡선이 직선에 가까워져 제어 성능이 향상되기 때문입니다.

슬립이 1인 지점은 어떤 상태를 의미하나요?

슬립이 1인 지점은 전동기가 회전하지 않고 정지해 있는 기동 시점을 의미합니다.