저항제어

1. 본문

저항 제어(抵抗制御, Resistance Control)는 전동기의 속도나 토크를 제어하는 방법 중 하나입니다. 주로 직류 전동기나 권선형 유도 전동기의 속도 제어에 사용됩니다.
작동 원리:

• 직류 전동기: 전동기의 전기자 회로나 계자 회로에 외부 저항을 직렬로 연결하여 전류를 조절합니다. 저항값을 변경하면 전동기에 인가되는 전압이 바뀌어 속도가 제어됩니다. (V = IR, 옴의 법칙)
• 유도 전동기: 주로 권선형 유도 전동기의 2차측(회전자)에 외부 저항을 연결하여 사용합니다. 회전자 저항을 변경하면 토크-속도 특성이 변화하여 속도 제어가 가능합니다.

• 전기자 저항 제어 (Armature Resistance Control): 직류 전동기의 전기자 회로에 저항을 연결하여 속도를 제어하는 방식입니다.
• 계자 저항 제어 (Field Resistance Control): 직류 전동기의 계자 회로에 저항을 연결하여 계자 전류를 조절, 속도를 제어하는 방식입니다.
• 회전자 저항 제어 (Rotor Resistance Control): 권선형 유도 전동기의 회전자 회로에 외부 저항을 연결하여 속도를 제어하는 방식입니다.

• 구조가 간단하고 제어가 용이합니다.
• 초기 기동 토크를 크게 할 수 있습니다.
• 비용이 저렴합니다.

• 저항기에서 열이 발생하여 에너지 손실이 크고 효율이 낮습니다.
• 저항값에 따라 속도 제어가 단계적이므로, 부드러운 연속 제어가 어렵습니다.
• 저항기의 접점 유지 보수가 필요합니다.

• 전동차: 과거 지하철 1호선 등에서 사용된 저항제어 방식 전동차는 저항기를 사용하여 속도를 제어했습니다.
• 크레인, 권상기: 큰 기동 토크가 필요한 경우에 사용됩니다.
• 기타: 직류 전동기나 권선형 유도 전동기의 속도 제어가 필요한 다양한 산업 분야에 적용됩니다.

• 최근에는 전력 반도체 소자를 이용한 초퍼 제어(Chopper Control)나 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 인버터 제어 방식이 널리 사용되면서 저항 제어 방식은 점차 사용이 줄어드는 추세입니다.
• 저항 제어는 영어로 "Resistance Control"이라고 합니다.