21년 전기기사 문제 풀이 11

54번 55번 그림설명

변압기 내부의 임피던스(권선저항 + 누설리액턴스)에 의해 전압강하가 발생하는데, 이 전압강하가 바로 임피던스전압입니다.
즉, 변압기 내부 임피던스 때문에 정격전류가 흐르기 위해 필요한 최소 전압입니다.

50번 기본사항정리

53번 상세설명

DC 서보모터 제어의 종류

DC 서보모터는 정밀한 위치, 속도, 토크 제어를 위해 다양한 제어 방식을 사용합니다. 주요 제어 종류는 다음과 같습니다.

---

1. 피드백 기반 폐루프 제어(Closed-Loop Control)

• 기본 원리: 모터의 실제 위치, 속도, 토크 등을 센서(인코더, 타코제너레이터 등)로 실시간 측정하여 목표값과 비교하고, 오차를 보정하는 방식입니다.
• 특징: 정밀도와 응답성이 높아 로봇, 자동화 장비 등에서 널리 사용됩니다53.

---

2. 제어 알고리즘별 분류

• 비례제어(P, Proportional)
  • 오차에 비례해 제어 신호를 출력합니다.
• 비례-적분제어(PI)
  • 오차의 누적값까지 고려해 제어합니다.
• 비례-적분-미분제어(PID)
  • 오차, 오차의 변화율, 누적 오차를 모두 반영해 정밀한 제어가 가능합니다3.
• 상태 피드백 제어(State-Feedback)
  • 시스템의 상태변수를 이용해 제어 신호를 생성합니다.
• 상태 피드백 + 적분 제어
  • 상태 피드백에 적분 동작을 추가해 정밀도를 더욱 높입니다.

---

3. 구현 방식에 따른 분류

• PWM(펄스폭 변조) 제어
  • 마이크로컨트롤러 등에서 PWM 신호를 생성해 모터의 전압, 속도를 제어합니다.
  • 예: 아두이노, SG90 등에서 사용4.
• DSP(디지털 신호처리기) 기반 제어
  • DSP 컨트롤러가 정밀하게 위치, 속도, 토크를 디지털로 제어합니다.
  • 복잡한 알고리즘, 네트워크 제어, 고성능 산업용 모터에 적합4.

---

4. 기타 제어 방식

• 전압 제어: 입력 전압을 조절해 속도와 토크를 제어.
• 전류 제어: 전류를 직접 제어해 토크 응답성을 높임.
• 위치/속도/토크 제어: 응용 목적에 따라 목표값(위치, 속도, 토크)을 직접 제어.

---