DC모터의 전자제어

소개

DC모터의 전자제어

목차

1. DC 모터의 저항 제어법
2 DC모터의 초퍼 제어
3 DC 모터용 PWM 초퍼
4 트랜지스터의 스위칭 작용
5 트랜지스터에 대한 초퍼회로
6 프리휠링 다이오드

본문내용

1. DC 모터의 저항 제어법

그림 4.1 일정 전압의 전원과 가변 전압을 요구하는 부하
지금 그림 4.1에 나타내는 바와 같이 일정 전압의 전지와 DC 모터를 접속한다. 이때, DC 모터의 속도를 여러 가지로 변화시키려고 생각하면 전압 VL을 변환시키지 않으면 안되지만 전지의 전압은 일정하다. 그러면 어떻게 하면 좋을 것인가?
지금까지 흔히 사용되고 있는 방법에 그림 4.2에 나타내는 저항 제어법이 있다. 이 방법에서는 전지 전압 VS와 모터 단자 전압 Va의 사이에 다음의 관계가 성립한다.

그림 4.2 DC 모터의 정토크 제어
여기서 그림 4.2와 같이 전류 일정으로 전압을 변화시킬 경우에는 저항 R을 변화시켜 주면 좋다. R = 0이라면 Va = VS이며 순차로 저항 R을 증가해 가면 단자 전압 Va가 내려가는 것을 이해할 것이다. 그림 1.2에서 모터의 대신에 예를 들면 점선으로 둘러쌓인 것과 같이 저항 Ra가 접속되어 있는 경우라면
로 되며, 역시 R = 0에서 단자 전압은 전원 전압과 동일하고 R = ∞에서 Va ≒0이 되는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러면 그림 4의 저항 제어법에 의하여 최저 0볼트에서 최대는 전원 전압까지의 범위에서 직류전압의 제어가 되지만 하나의 큰 문제가 있다.
그것은 효율이다. 이 경우 효율은

(효율) = (부하가 받은 전력) / (전원이 보낸 전력)

이라고 쓸수 있으나 지금 이것을 상세하게 조사해 보기로 한다.

I․Va = I․VS - I2․R

여기서, 좌변은 부하 전압과 전류의 곱이므로 부하의 전력, 동일한 의미로 우변 제1항은 전원의 전력, 제2항은 저항에서 열로서 소비되는 전력이다.

그림 4.3 저항 제어법의 효율
여기서, (Va/Vs)를 횡축으로 하고 효율을 종축으로 하여 나타낸 것이 그림 4.3이다. 이 결과에서 전원 전압과 부하 전압이 크게 다른 것이 없다면 효율은 별로 나쁘다고는 말할 수 없으나 전원 전압에 대하여 매우 낮은 전압을 사용할 경우에는 효율은 매우 나쁘다는 것을 알 수 있을 것이다.

참고자료

· 없음