직류전동기

소개글

직류전동기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 직류전동기의 정의

2. 직류전동기의 종류

3. 직류전동기의 원리

4. 직류전동기의 특성

5. 직류전동기의 속도 제어
6. 직류전동기의 용도

본문내용

례하므로 다음과 같이 쓸 수 있다.
N=K2(V-(Ra+Rs)Ia/Ia)
복권 전동기
- 가동복권 전동기는 직권 계자권선과 분권 계자권선이 만든 합성자속에 영향을 받으므로, 부하가 증가하면 속도는 합성자속 에 반비례하므로 속도가 크게 감소하며, 분권 전동 기와 직권전동기의 중간 특성을 나타낸다.
- 차동복권 전동기는 특수한 경우 이외에는 거의 사용하지 않는다.
2. 토크 특성
부하전류와 토크의 관계를 표시하는 곡선을 토크-부하 특성곡선이라 한다.
분권 전동기
- 분권 전동기의 토크식은 T=K Ia(Nm)이다.
여기서 는 일정하므로 토크 T와 전기자 전류 Ia사이에는 T∝KIa의 비례관계를
가지므로 토크 T는 전류의 증가에 따라 그림(b)의 곡선과 같이 직선이 된다.
- 운전 중의 분권 전동기에서는 계자전류가 0이 되면 자속이 0이 되어 속도가 매우 높아 져 원심력에 의해 기계가 파손될 위험이 있으므로, 계자회로가 단선되지 않도록 주의해 야 하며 또 계자회로에 퓨즈를 넣어서는 절대로 안 된다.
직권 전동기
- 직권 전동기의 토크는 계자권선과 전기자 권선이 직렬로 접속되어 있으므로, 부하전류 I
전기자 전류 Ia, 계자전류 If는 모두 같아서 I=Ia=If이 되며, 자속은 전기자 전류 Ia에 의해서 발생된다.
- 전동기의 토크식
T=KIa=K(K1Ia)Ia=K2Ia^2=K2I^2(Nm)이다.
- 이 식에서 토크 T는 부하전류 I의 자승에 비례하여 부하전류의 증가에 따라 그림(b)와 같이 포물선의 모양으로 급격히 증가된다.
복권 전동기
- 복권 전동기에서 차동복권 전동기는 과부하의 경우에 속도 상승의 우려가 있고, 기동할 때에 차동적으로 작용하는 직권 게자권선의 자속이 먼저 이루어지므로 기동토크가 매우 작거나 경우에 따라서 반대로 회전할 위험이 있기 때문에 거의 사용되지 않는다.
따라서, 가동복권의 외분권이 표준으로 사용되고 있다.
- 가동복권 전동기는 직권계자와 분권계자가 합해지기 때문에 부하전류의 증가에 따라 회 전속도 N은 감소비율이 크고, 토크 T는 증가율이 크게 된다.
■ 직류전동기의 속도제어
직류 전동기의 속도제어 방법에는 다음과 같은 두 가지의 종류가 있다.
전기자 전압제어법
- 전기자 전압을 조정하여 속도를 제어한다.
- 속도제어 법위는 일반적으로 1:20 정도이다.
- 정 torque 형 제어에 이용된다.
계자 전류제어법
- 계자전류를 조정하여 자속을 변화시킴으로서 속도를 제어한다.
- 속도제어 범위는 일반적으로 1:3 정도이다.
- 정출력형 제어에 이용된다.
정TORQUE형과 정출력형 비교
- 정TORQUE형은 O에서 정격회전수 (기저속도, BASE R.P.M) 까지 전기자 전압에 의하여
속도를 제어하며, 부하가 일정하다는 조건하에 발생 TORQUE 가 일정하다는 것이다.
이때 출력은 속도에 비례함을 그림 2에서 알 수 있다.
- 정출력형은 정출혁 속도범위가 정해져야만 하고 그 범위내에서만 정출력 특성을 가지며 O에서 정출력 특성 초기회전수 (기저속도) 까지는 정 TOQUE 특성을 갖는 것이다.
정출력 속도 범위내에서는 속도에 따라서 TORQUE 가 현저히 떨어지고 있음을 위 그림에 서 알 수 있다.
즉, 초기부하가 많이 걸림으로써 큰 힘이 요구되며 일단가속이 된 후에는 힘이 별로 필 요하지 않는 부하조건에는 이 출력의 전동기가 이용되어야 한다
■ 직류전동기의 용도
분권전동기
- 부하에 의한 속도의 변화가 작고, 또 계자조정기에 의하여 쉽게 광범위로 그 속도를
제어할 수 있기 때문에 정속도 및 가감속도전동기로서 널리 사용되고 있다.
또, 여자전원을 별도로 할 경우에는 전기자전압을 변화시킴으로써 정부 양방향으로 광범 위하게 속도제어를 할 수 있어 철압연, 제지, 권선기 등에 사용된다.
직권전동기
- 직권전동기는 기동회전력이 크고 부하에 따라 자동적으로 속도가 증감될 뿐 아니라,
유입전력이 제한되기 때문에 전차, 전철, 공작기계 등에 사용된다.
복권전동기
- 가동복권전동기는 속도변동률이 분권 전동기보다 큰 반면, 기동토크가 크고
무구속속도에 도달할 염려가 없기 때문에 크레인, 엘리베이터, 공작기계, 공기압축기
등에 널리 이용된다.
- 차동복권전동기는 부하전류가 증가함에 따라 합성자속이 감소함으로써 속도가 상승하고
또한 부하전류의 증가로 인하여 직권계자 기자력(AT)이 분권계자 기자력(AT)을 초과하면 자속의 방향이 반대가 되어 역회전하는 경우가 있으므로 특수한 경우 외에는 사용하지
않는다.

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