목차
1. DC전동기의 기동
1/4 HP 이상의 한 DC전동기기동에 사용되는 모든 기동장치는 기동전류가 전부하전류의 150% 이하로 제한되어야 하므로 선로에 큰 임피던스를 갖는 AC전동기는 전류를 제한하는 데도 유용합니다. DC전동기는 전동기가 회전하기 시작할 때까지는 전기자의 적은 저항으로 인해 어느 한정된 전류값을 유지하게 됩니다.
일단 회전이 시작되면 전기자 권선의 자속은 계자권속과 쇄교 하여 전기자 코일에 전압이 발생됩니다. 전기자 코일에 발생되는 전압은 인가전압과는 반대의 극성을 갖게 되고, 이를 역기전력이라 합니다. 역기전력은 속도가 증가하는 데 따라 증가하는데 인가전압의 80~95% 정도에서 최고속도가 됩니다. 전기자전류는 인가전압에서 역기전력을 뺀 다음에 전기자저항으로 나누어서 구합니다. 전기자가 정지했을 경우 역기전력은 0V 가 됩니다. 그러므로 전기자전류는 전기자저항으로 인가전압을 나눈 값이 되고, 대체로 1~2Ω 또는 그 이하가 됩니다.
만일 전기자저항이 0.85Ω 이고 인가전압이 110V 이면 초기 유입전류는 129.4A 가 됩니다. 최대속도에서의 역기전력이 약 100V 이면 이때 전류는 11.8A로 제한됩니다. 기동전류는 전기자에 직렬로 연결된 600Ω의 저항기에 의해 전부하전류의 약 150% 로 제한됩니다.
직렬저항은 전동기의 속도가 역기전력이 증가됨에 따라 감소되다가 정격속도가 되었을 때에 모든 저항값이 제거됩니다. 전동기는 역기전력기의 값이 최대가 될 대 가장 큰 힘을 냅니다. 직권이나 복권전동기가 사용될 때에 기종저항은 전기자와 직권계자에 직렬로 연결되고, 분권전동기는 전기자와만 직렬로 연결되어 있습니다.
2. DC전동기의 속도제어
DC전동기는 여러 구동조건에 가장 적합한 속도특성을 낼 수 있기 때문에 많이 사용됩니다. DC전동기에 정격전기자 전압과 정격계자전압이 인가되면 정격속도로 회전하게 됩니다. 저속도에서는 계자전압을 정격값으로 유지하고 전기자전압을 감소시켜서 조정하며, 고속에서 전기자전압은 정격값으로 놓고 계자전압을 감소시켜서 조정합니다.
직권전동기의 속도는 전기자와 직권계자에 직렬로 연결한 직류저항값으로 조정합니다. 속도제어에 사용되는 저항기는 기동시보다 연속사용 시에 맞는 정격을 가져야 하는데, 이는 전동기가 정격속도보다 낮은 경우에는 언제나 사용될 수 있는 회로이기 때문입니다. 직권전동기의 속도제어에 가장 많이 사용되는 제어기는 중부하 저항격자가 사용되는 드럼제어기입니다.
분권과 복권전동기는 속도제어가 주요 목적일 경우에는 그 자체로 충족됩니다. 정격이상의 속도에서는 저항을 분권계자에 직렬로 접속시키고 정격 이하의 속도에서는 저항을 전기자에 직렬로 접속합니다.
분권과 복권전동기의 속도제어에 가장 적합한 수동제어기는 4단 기동기와 속도제어기를 결합시킨 것입니다.