문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 교류전동기 (문단 편집) ==== 단점 ==== * 제작 단가 상승 일반적으로 동기전동기는 유도전동기보다 가격이 비싼데 영구자석 전동기야 희토류가 들어가는 시점에서 말해봐야 입만 아프고 비희토류 영구자석 전동기들도 자석 성능 개선 및 특이한 회전자 형상의 설계 등으로 인한 가공 비용이 추가된다. 동기전동기의 회전자 형상이 현란해지는 이유는 유도전동기와는 달리 회전자 자기회로의 형상에 매우 민감하기 때문이다. 때문에 계자 자계를 원하는 형태로 성형하기 위해 추가가공이 발생한다. * 상용 전원 이용 곤란 직류전동기는 계자 자속과 전기자 자속의 위상차를 기계적으로 맞춰주는 정류자와 브러시가 존재하지만 동기전동기는 그러한 장치가 없기 때문에 교류전원을 무작정 때려넣으면 동기각이 맞지 않아 정상적으로 회전하지 못하고 부들부들 떨기만 한다. 미약하게 토크가 생기긴 생기는데 회전자 관성과 부하를 이길 만큼이 되지 않으니 연속적인 회전으로 이어지지 못하기 때문이다. 때문에 상용 전원에서 사용하려면 전동기를 상용전원 주파수에 맞게 먼저 회전시켜야 하는 등 이래저래 불편한 점이 많다.[* 비영구자석 동기전동기는 회전자 설계를 적절히 하면 상용 전원도 쓸 수 있게 설계할 수는 있다고는 하는데 일반적이진 않다.] * 높은 전자 의존도 위에서 설명했다시피 동기전동기의 동기각을 맞춰주려면 외부에서 회전자의 위치를 실시간으로 고려하여 전기자 전원을 투입해야 한다. 이를 위해서는 그냥 가변전압 가변주파수를 생성할 뿐만 아니라 자속의 방향도 함께 고려하는 벡터제어 알고리즘을 구현하는 모터드라이브를 사용해야 한다. 또한 회전자 자속각의 오차에 성능이 매우 민감하게 작용하므로 위치센서의 사용이 필수적이며 유도전동기와 같은 병렬운전 구성이 매우 어렵다. 보통 전동기의 극수가 많을수록, 최대 회전수가 높을수록 더 정밀한 위치센서가 요구된다. 이 때문에 전체 시스템의 초기비용이 크게 상승한다. 이 위치센서의 가격과 신뢰성이 정밀도에 따라서 상당하기 때문에 일부 모터드라이브들은 고성능 마이크로프로세서와 전동기 전압방정식의 응용을 결합해 위치센서 없이도 회전자의 각도와 회전속도를 추정하는 센서리스 제어를 구현하기도 한다. 센서리스 제어를 구현하면 위치센서를 생략할 수 있으므로 단가를 절감할 수 있고 상대적으로 전동기 기계설계가 자유롭다. 센서리스제어의 성능은 전동기 제정수 변화의 영향이 크므로 센서드 제어에 비해 주변환경에 더 민감하며 보통 역기전력 위상을 관측하여 구현되므로 역기전력의 크기가 충분치 않은 저속 조건에서 사용하기 어렵다. 이것은 위치정보에 민감한 동기전동기에게는 치명적인데 그래서 역기전력 관측이 어려운 저속 조건에서는 일정 주파수의 교류를 투입하여 강제구동 시키고, 그렇게 속도가 어느정도 붙으면 역기전력 관측법으로 넘어가는 방식이 거의 대부분이다. 강제구동 시에는 탈조 위험이 크고 충분한 토크를 기대할 수 없기 때문에 당연히 정지토크가 큰 경우에는 센서리스 제어법을 사용하지 않는다. 연구가 지속되면서 아예 저속 및 영속도 조건에서도 전동기를 구동할 수 있는 일명 고주파 주입법 등의 제어기법이 개발되기도 했다. 그러나 고주파 주입법의 구현을 위해서는 충분히 높은 제어 주파수와 하이엔드 마이크로프로세서, 매우 정확한 전동기 제정수 정보, 특히 자기저항 분포가 정현적이면서 충분히 돌극성이 큰 유형의 전동기가 요구되고[* 예를들어 표면부착형 영구자석 전동기들은 회전자 각도에 따른 자기저항의 편차가 거의 없어서 고주파 전류를 투입해도 유의미한 위치정보를 얻기 힘들다.] 구동전류의 리플, 전류제어 성능저하, 운전영역의 제한, 추가적인 소음, 낮은 위치정밀도, 극방향 판별 과정[* 알고리즘 원리 상 보통 자기저항이 최소가 되는 자속각을 찾는데 자기저항이 최소값이 되는 위치가 0도와 180도 2군데다. 그래서 현재 찾은 위치가 0도인지 180도인지를 판별해야 한다.] 추가 등의 명확한 단점을 갖는다. 때문에 위치센서를 사용하지 않으면서도 충분한 기동토크가 필요한 안정적인 저속구동이 필요한 솔루션에 전용으로 튜닝을 하여 사용된다.[* 대표적으로 에어컨 냉매 압축기 등등] 고주파 주입법은 기법이 갖는 단점으로 인해 보통 강제구동 전에 위치만 찾거나[* 극의 위치만 제데로 알고 있어도 최대토크로 강제구동을 시작할 수 있어서 그렇다.] 매우 극저속으로만 구동하고 속도가 약간 붙었다 싶으면 즉시 역기전력 관측법으로 바꾸는 것이 일반적이다. 고주파 주입법으로 연속적인 센서리스 위치제어가 불가능하진 않지만 전류제어 성능의 저하를 피할 수 없으므로 특별한 경우가 아니라면 사용하지 않는다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기