에구구~~
공익두 군대라구 맨날맨날 죽치고 앉아있으니까 머리가 돌이되긴 돌이되는가 봅니다. 제대(소집해제)가 1년 남았는데 부지런히 준빌해야 겠네요..
글구 아침에 철도동호회 게시판을 살펴보다가 제어방식에 대한 말씀드린 글들이 있길래 본인의 무지함을 딛고 몇가지 말씀드리고 합니다. 다만 다음의 말씀드린 부분은 제가 알고 있는..(이미 3년전) 지식에 대한 개략적으로 생각나는 부분만을 말씀드리는 것으로 다소 착오가 있다면 서슴없는 질타 부탁드립니다.
먼저 전동차에서 사용되는 제어방식이란 견인전동기(TM)의 속도를 제어하기 위해서입니다. 그러니까 전동차의 운행의 필수요소인 전동기를 제어하여 속도를 UP하는 것을 말하는 것이죠. 따라서 이러한 제어방식은 단순한 서술적 설명으는 부족한 부분이 많으며 다만 이글을 가장 기초적인 부분에 대한 설명을 드리고자 하는 취지임을 다시 한번 밝히는 바입니다. 또한 설명에 앞서 1호선 전동차의 운전실에는 1~4단(NOTCH)의 가속단계가 있으며 총 4단까지 29단계를 거쳐 가속을 하게 됩니다. 또한 MM'차에는 견인전동기가 각각 4개씩 취부되어 있구요. 여기에서 1~2단까지는 견인전동기 MM'차의 전동기 8개를 직렬로 연결시키는 직렬회로로, 3단에서는 MM'차의 전동기를 병렬로 연결시키는 병렬회로로,마지막 4단에서는 약계자회로로 열차의 속도를 증가시킵니다. 또한 이완 약간 상관이 있는 말씀으로 1호선열차는 교직구간을 모두 운행하는 열차로 DC 1500V를 수전하였을 때는 곧바로 사용하며 AC 25000V를 수전하였을 경우에는 주전압기로 강압후 정류기를 통해 직류로 변환시켜 전동기에 공급합니다.
그럼 전동차 속도제어방식의 가장 기초적인 저항제어에 대하여 알아보겠습니다. 저항제어방식은 지금은 구닥다리 1호선에서 사용하는 방식입니다. 이 열차들은 직류직권전동기(이하 TM)를 사용하고 있습니다.
그렇다면 아는 바와 같이 회전수
.(N)=(E-IR)/K@ (E=전동기에 걸리는 전압)
.........(I=전류).(R=내부저항).(K=상수).(@=자속(세타))
입니다.(이 식의 유도된 과정은 약간 복잡하여 생략합니다.) 여기에서 보면 TM의 회전속도를 제어하기 위해서는 E와 I. 그리구 @(세타)자속을 제어하면 된다는 쉬운 결론을 얻어낼 수 있습니다.
결국 저항제어는 TM에 걸리는 전압을 바꾸는 저항제어와 전동기를 직병렬로 접속시키는 직병렬제어, 그리고 계자 코일에 흐르는 전류를 제어하여 역기전력을 줄여내는 약계자제어의 3가지 방법이 조합되어 있습니다.
첫째루 저항제어는 TM 회로에 직렬저항 R을 넣어 이 저항을 가감시켜 전류를 변화시켜 TM의 전압강하의 크기를 바꾸며{R:UP - V:DOWN, R:DOWN - V:UP, R이 TM회로에 직렬로 연결되어 R이 커지면 N이 감소하고, R이 작아지면 N이 커짐 : (N=(V-IR)/K@)},
직병렬 제어법은 TM의 결선을 직렬로부터 병렬로 바꾸어 주전동기에 걸리는 전압을 직렬시보다 2배로 하여 TM의 속도를 증가시킵니다.{1500V/8(TM수) = 187V, 1500V/4(TM수) = 375V), 그러므로 직렬시 보다 병렬시 속도- UP}
약계자 제어법은 제어 최종단에서 사용되며 TM의 회전 속도가 높아지면 발생되는 역기전력이 크게되어 TM에 흐르는 전류가 작아지므로 분로계자법(TM내부 결선회로에 별도의 분로된 저항을 달아 계자코일의 전류를 조절)을 사용하여 속도를 증가시키는 방법입니다. 결국 여기에서 계자코일에 분로를 만들면 전동기 내부저항과 분로저항이 병렬로 접속되므로 합성저항이 감소해 (R이 직렬연결시 합성저항은 UP, R이 병렬연결시 합성저항은 1/R로 감소. 이거 계산하는 것은 다 아시죠.) 전류가 증가하여 (I=V/R) T=K@(세타)I에 의해 회전력은 커져 속도가 증가합니다.
결국 저항차의 경우 다수의 저항을 사용하는데 이러한 저항은 특성상 열을 많이 발생하므로 바닥이 후끈후끈한 특징이 있습니다.
회로도를 참고하여 세세히 설명드려야 하는데 그렇지 못한점 대단히 죄송스럽네요. 그리고 난해한 용어에 대해서는 질문해 주세요...