[전기기기,직류전동기,DC모터]직류전동기(DC모터)

소개글

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특히 직류전동기의 원리, 분류와 특성식, 속도제어부분이 잘 정리되어 있습니다.
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목차

● 직류전동기의 개념
● 직류전동기의 회전원리
● 직류전동기의 구조(용어)
● 직류전동기의 분류
● 직류전동기의 특성계산식
● 직류전동기의 종류별 특성
● 직류전동기 손실과 효율, 정격, 속도변동률
● DC모터의 가변속 제어법
● 단순 ON/OFF 제어
● 비례제어
● PI제어
● 미분제어와 PID제어

본문내용

● 직류전동기의 개념

직류전동기는 계자권선에 직류를 흐르게 하여 여자(勵磁)시킨 전자석이며, 이것을 자극(磁極)이라고 한다. 회전 부분은 철심과 이 철심에 있는 슬롯(slot)에 넣은 코일과 전원에서 보내지는 직류를 교류로 바꾸어서 보내는 작용을 하는 정류자(整流子) 등으로 구성되어 있다. 회전 부분 전체를 전기자(電機子)라고 한다. 직류전동기는 계자권선의 전류(이 전류를 여자전류라고 한다)가 어떤 형태로 보내어지는가에 따라서 타여(他勵)·분권(分捲)·복권(複捲)·직권(直捲) 등 4종류로 나누어진다. 이것은 각각 성질이 다르며 용도에 따라 선택해 사용되는데, 계자저항(Rf)의 수치를 가감하여 속도를 조절한다. 타여자식에 있어서는 Rf에 의하지 않고 전기자에 가하는 전압 Vt를 변화시켜서 속도를 바꿀 수 있고 속도 제어법으로서는 Rf 를 변화시키는 것보다 Vt를 변화시키는 것이 바람직하지만, 이 경우는 여자용 전원과 전기자의 전원이 별개로 필요하다. 사용되는 예가 가장 많은 것은 분권식인데, 전원이 하나만 있으면 되므로 간편하다. 복권식은 계자권선이 둘로 나누어져 있으므로 부하의 경중에 따라서는 속도의 변화가 거의 일어나지 않게 할 수 있다. 직권식은 전기철도용 전동기로서 널리 사용된다. 그 이유는 회전시초(이것을 시동이라고 한다)에 흐르는 전류량을 적게 해도 큰 힘을 내는 성질이 있기 때문이다. 속도변화는 Vt 또는 저항 Rs 를 변화시키는 방법에 따르고 있다. 직류전동기에는 정류자(整流子)나 브러시가 있으며 교류전동기에 비해 구조도 복잡하고 값도 비싸지만 속도 제어가 매우 자유로운 장점이 있다.


● 직류전동기의 회전원리
직류전동기의 기본구조는 그림과 같이 외측에 정지되어 있는 계자와 내측에서 회전하는 전기자로 크게 나눌 수 있다. 계자는 자속을 발생시키기 위한 것으로 전자석을 이용하고 있으며, 최근에는 영구자석을 계자로 이용하는 PM(permanent
magnet)형 전동기가 소용량 용을 중심으로 이용되고 있다.

참고 자료

- 서보기기(김규탁, 안호균, 홍정표)
- 전자기기(정득영/ 보문당)
- 전력전자공학(천희영/ 청문각)
- 전자기학(Marshall & skitk 공저/ 청문각)
- 모터제어기술 : 메커트로닉스를 위한(이왕헌/ 성안당)
- http://www.153korea.com/study/stv_dcmotor.html#pid
- http://esc.cl.hangkong.ac.kr/%7Eavicom/98fair/project1/html
- http://stmail.chosun.ac.kr/%7Ev2a/hs2000.htm
- http://www.autocontrol.co.kr/magazine/0006/148-152.htm