직류 직권 전동기가 전기차용으로 사용되고 있는 이유

직류 직권 전동기가 전기차용으로 사용되고 있는 이유

 

 

Ⅰ. 서론

전기차의 견인 전동기로 사용되는 직류 직권 전동기의 구조는 일반용과 큰 차이가 없으나, 주극은 4극 또는 6극의 것이 많고 정류 개선의 목적으로 보통 보극을 가지고 있으며, 냉각 방식은 소용량에서는 자기 통풍식, 대용량에서는 강제 통풍식이 채용되고 있다.

 

 

Ⅱ. 전기차의 주전동기에 요구되는 특성

전기차의 구동용 주전동기는 기동 정지가 빈번하여 동시에 단시간의 부하가 인가되고 차체 구조상 진동 충격을 받음과 동시에 좁은 차량의 상, 하부 등에 설치되므로 다음과 같은 특성을 가져야 한다.

 

 

전기적 특성

① 기동시 및 상구배 등에 있어서 큰 토크를 발생시켜야 하며, 속도의 상승과 더불어 토크가 감소해야 한다.

② 속도 제어가 용이하고 더불어 광범위한 속도 범위에서 고효율로 사용 가능한 동시에 전력 소비량이 적어야 한다.

③ 과부하 내량이 크고 전원 전압의 급변화에 적응하여야 한다.

④ 병렬 운전시에 부하의 불평형이 작아야 한다.

 

 

2. 기계적 특성

① 크기, 중량이 작고 협소한 장소에도 간단하게 설치할 수 있고, 동시에 진동이나 충격에 대해서도 충분히 견고해야 한다.

② 먼지나 우수 등의 침입이 없는 구조이어야 한다.

Ⅲ. 직류 직권 전동기가 전기차에 사용되는 이유

전기차의 구동 전동기는 동력 집중 방식과 동력 분산 방식으로 분류할 수 있으며, 직류 직권 전동기는 다음과 같은 이유로 전기차용 주전동기로 널리 사용되고 있다.

 

 

1. 기동 토크가 크다.

기동시에 큰 토크가 발생하고 속도 상승과 더불어 토크는 감소한다.

 

2. 전력 소비량이 적다.

기동 후에는 속도 상승과 동시에 역기전력이 증가하고 전류는 감소하므로 운전 시분의 대부분을 고속 운전하는 전기차는 전력 소비량이 적게되고 경제적이다.

 

3. 토크 변화에 전력의 변화가 작다.

토크가 큰 경우는 회전수가 작게되어 토크 변화에 대해서 전력의 변화가 작고, 변전소에 주는 과부하도 적게 된다.

 

4. 속도 제어가 용이하다.

다른 전동기에 비해서 저항 제어나 직, 병렬 제어 등의 방법에 의해서 광범위한 속도 제어를 용이하게 수행할 수 있다.

 

5. 병렬 운전시 부하 평형이 유지된다.

주전동기의 병렬 운전이 가능하며 병렬 운전시 부하 평형이 유지된다.

 

 

Ⅳ. 결론

직류 직권 전동기는 직류 전기차는 물론 교류 전기차, 교 직류 전기차와 더불어 널리 사용되고 있다. 또한 최근의 사이리스터를 사용한 장거리 대형 구배 구간의 교류 전력 회생 제어 전기차나 직류 초퍼 제어 전기차 등에도 직류 직권 전동기가 사용되고 있다. 견인 전동기는 종래에 직류 직권 전동기가 주류를 이루었으나, 근래에는 고속 철도용으로 출력이 좋고 중량이 가벼우면서도 높은 회전력을 얻을 수 있고 보수가 용이한 교류 전동기 중 동기 전동기를 사용하는 추세이다.